胡澤 金麒麟 楊剛 華麗

摘 要： 母線保護(hù)作為母線的主保護(hù)，其重要性不言而喻。母線保護(hù)調(diào)試作為保護(hù)更換中的核心環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)完成保護(hù)裝置核心功能的可靠性校驗(yàn)。本文以北京四方CSC-150AL-G型母線保護(hù)裝置為例，介紹了差動(dòng)保護(hù)復(fù)壓閉鎖條件的校驗(yàn)方法，以及常規(guī)零序電壓閉鎖和負(fù)序電壓閉鎖條件校驗(yàn)中存在的問題，并從理論計(jì)算角度解釋了不對稱分量負(fù)序電壓閉鎖條件校驗(yàn)方法的可行性和優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞： 母線保護(hù)；復(fù)壓閉鎖；不對稱分量

1.電壓閉鎖條件

CSC-150AL-G型母線保護(hù)裝置采用復(fù)合電壓閉鎖方式，由低電壓閉鎖、零序電壓閉鎖和負(fù)序電壓閉鎖組成，其中任一判據(jù)滿足即開放該段母線的電壓閉鎖條件。原則上，母線PT斷線時(shí)開放對應(yīng)母線段的電壓閉鎖元件，但雙母線接線在通過母聯(lián)斷路器或其他支路刀閘雙跨互聯(lián)運(yùn)行時(shí)，若某段母線PT斷線，電壓閉鎖元件自動(dòng)切換使用正常母線段電壓決定是否開放電壓閉鎖。北京四方CSC-150AL-G型母線保護(hù)應(yīng)用于大接地系統(tǒng)時(shí)，差動(dòng)元件的電壓閉鎖定值為低電壓40V，負(fù)序電壓4V，零序電壓6V。

2.復(fù)合電壓閉鎖校驗(yàn)方法

在滿足比率差動(dòng)元件動(dòng)作的條件下，分別檢驗(yàn)保護(hù)的電壓閉鎖元件中低電壓、負(fù)序電壓和零序電壓定值，誤差應(yīng)在±5%以內(nèi)。為分別校驗(yàn)復(fù)合電壓閉鎖條件中低電壓、負(fù)序電壓和零序電壓定值，需在滿足單一條件下設(shè)置電壓值。

對于低電壓，若采取改變單項(xiàng)或兩相電壓的方法則負(fù)序和零序電壓條件會(huì)先滿足。因此，通常采用在I（II）母電壓輸入端子上加三相對稱正序電壓57V，逐步降三相電壓值（步長設(shè)定為0.1V）的方式，當(dāng)電壓下降為低電壓整定值，保護(hù)動(dòng)作。

其中旋轉(zhuǎn)因子a=e-j120。當(dāng)均設(shè)置正序電壓時(shí)，零序電壓和負(fù)序電壓均為0。增加或減小單項(xiàng)電壓時(shí)，由于零序電壓閉鎖定值3U0為6V，負(fù)序電壓閉鎖定值U2為4V，則先滿足零序電壓閉鎖條件。此時(shí)，可在I（II）母電壓輸入端子上加三相正序電壓57V，降單相電壓，下降值為零序電壓整定值，保護(hù)動(dòng)作。

對于負(fù)序電壓校驗(yàn)，理論上可以直接設(shè)置負(fù)序電壓值，但此時(shí)會(huì)滿足低電壓條件。或者設(shè)置正序電壓值，同時(shí)改變單相電壓，但此時(shí)零序電壓閉鎖條件會(huì)先滿足，因此也無法校驗(yàn)負(fù)序電壓定值。為此，需采取設(shè)置不對稱分量的方法，在滿足負(fù)序電壓條件的同時(shí)，保證零序分量能盡可能的小。一般情況下，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，通常采取在I（II）母電壓輸入端子上加[50∠-3°，50∠-117°，50∠-120°]T三相電壓，以C相電壓為變量，逐步升高電壓值（步長設(shè)定為0.1V），上升值為負(fù)序電壓整定值，保護(hù)動(dòng)作。

3.不對稱分量法的理論邊界

由上文分析可知：當(dāng)復(fù)合電壓閉鎖條件同時(shí)存在零序和負(fù)序電壓閉鎖時(shí)，采用正序電壓校驗(yàn)的方法有其明顯的局限性。此時(shí)需采用不對稱分量，在保證零序電壓不滿足（盡可能?。┑臈l件下，校驗(yàn)負(fù)序電壓值。根據(jù)校驗(yàn)條件可知，在初始狀態(tài)和在負(fù)序電壓開放的臨界條件下，對零序和負(fù)序電壓分量有以下要求：

（1）初始狀態(tài)下，零序電壓和負(fù)序電壓均小于閉鎖開放定值；

（2）負(fù)序電壓開放的臨界條件下，零序電壓盡可能小（約等于0）。

代入零序和負(fù)序電壓閉鎖定值，并定義初始三相電壓幅值為50，可計(jì)算偏移角的范圍：0≤φ≤4 。可見，當(dāng)偏移角大于4度時(shí)，初始態(tài)下零序電壓閉鎖開放條件就會(huì)滿足，因此偏移角并不能隨意選取。在上述范圍內(nèi)選取一個(gè)偏移角，同時(shí)按照式4的模糊條件可以確定C相電壓的動(dòng)作值。計(jì)算可知，本文約定條件下的△U0為7.4V。同時(shí)，理論分析的結(jié)果也驗(yàn)證了實(shí)際值，可見實(shí)際調(diào)試中選取的3度偏移角滿足邊界條件。

4、結(jié)論

本文介紹了差動(dòng)保護(hù)復(fù)壓閉鎖條件的校驗(yàn)方法，以及常規(guī)零序電壓閉鎖和負(fù)序電壓閉鎖條件校驗(yàn)中存在的問題，并從理論計(jì)算角度解釋了不對稱分量負(fù)序電壓閉鎖條件校驗(yàn)方法的可行性和優(yōu)勢。推導(dǎo)了不對稱分量法的偏移角邊界，實(shí)踐調(diào)試結(jié)果也驗(yàn)證了該結(jié)論。依據(jù)本文的分析結(jié)果，可以有效避免實(shí)際調(diào)試過程中依據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置偏移角的問題，此外，本文的分析結(jié)果不僅可用于母線差動(dòng)保護(hù)復(fù)壓閉鎖校驗(yàn)，在其他保護(hù)調(diào)試中同樣適用。

參考文獻(xiàn)

[1]柳煥章.中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)不正確動(dòng)作事故分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2006，（24）：91-93，121.