对一起母差保护母联开关位置不对应案例的分析总结

对一起母差保护母联开关位置不对应案例的分析总结
发表时间：2020-10-26T03:01:45.303Z 来源：《福光技术》2020年17期作者：王竞春陈婷王辉
[导读] 2013 年 8 月，我公司 220kV 某变电站进行新增 110kV 母联开关保护工程。

原 110kV 母联 710 开关仅有操作箱，此次工程将原操作箱退役，在新屏位新增开关保护及操作箱。

句容供电公司江苏句容 212400
摘要：本文主要针对一起 220kV 变电站新增 110kV 母联开关保护时遇到的母联开关位置不对应案例进行分析和总结。

2013 年 8 月，我公司 220kV 某变电站进行新增 110kV 母联开关保护工程。

原 110kV 母联 710 开关仅有操作箱，此次工程将原操作箱退役，在新屏位新增开关保护及操作箱。

前期由其他同事执行完安措后，我到现场进行新开关保护与母差保护搭接工作。

在到达现场后我发现，母联 710 开关已置停运置检修，后台显示母联开关为分位，但 110kV 母差保护 RCS915AB 内仍然显示母联开关合位。

分析
RCS915AB 中要求引入母联位置，主要作为母线分列、并列运行和死区故障时的逻辑判断。

与 BP-2B 所不同的是，RCS915AB 仅要求引入母联 TWJ 常开接点，当接受到 TWJ 常开接点为 1 时，装置判为母联开关分位，当感受到 TWJ 为 0 时，装置判为母联开关合位。

TWJ 常开接点接入 RD1、RD4 间。

由于母联开关一次侧已经停运并置检修，母联 TWJ 应该为 1，母差装置中应判母联开关分位。

但实际上母差装置中判为母联开关合位，很明显一次、二次开关状态不对应，但变电站后台显示母联开关已在分位。

显然，原因不外乎有二：
（1）母差装置软件出现故障；
接入母差装置的母联开关TWJ 接点出现异常。

由于母差装置运行中，并且装置软件出现故障的几率较低，因此优先查找外回路故障。

在母差装置后用万用表测量 RD1、RD4 间电压，发现电压为24V，说明 TWJ 接点确实没有变为 1，也排除了装置软件问题。

查找此根电缆，发现该 TWJ 电缆是到母联开关退运操作箱中去，说明该 TWJ 仍然是由退运操作箱中送来，询问施工方后，得知退运操作箱还未拆除，仅仅是断开了其操作电源，而退运操作箱中采取 TWJ 的常开接点接入母差装置，开关分位时 TWJ 得电，常开接点闭合，母差装置中感受到母联TWJ 为 1，判母联分位；开关合位时TWJ 失电，常开接点断开，母差装置中感受到母联 TWJ 为 0，判母联合位。

但仅仅断开老的操作电源，实施安措的继保人员也没有对母差中的母联位置接点进行处理，致使退运操作箱中TWJ 失电，TWJ 常开接点断开，并送入至母差装置中，导致母差装置始终感受到母联TWJ 为0，判为母联合位，造成一次、二次运行方式不对应。

而后台母联开关位置则是由母联开关辅助接点送至测控装置，因此能够正确显示位置。

示意图如下：
（1）I 母或 II 母出现区内故障
当 II 母出现接地故障时，由于母联分位，I 母仍然正常运行，II 母出现差流，母差保护应该瞬时跳开 II 母。

RCS915AB 保护采用了普通的比率差动原理，即差动动作方程为，其中为差动电流，为制动电流，K 为比率制动系数，该系数有高值与低值，小差比率制动系数固定取高值，而大差
比率制动系数，在母联开关合位、投单母运行或互联时，取高值；而在母联开关分位时，当故障母线上接小电源或有近距离双回线时，故障电流流出母线的情况严重，造成大差灵敏度下降，因此此时大差比率制动系数应取低值。

鉴于此原理，当出现本案例中的母联一次开关分位，而RCS915AB 保护中判为母联开关合位，则保护在计算大差时自动取高值，因此有可能造成大差灵敏度不够而使母差保护拒动。

以II 母接地故障为例，当差动电流与制动电流落在下图中阴影部分时，母差保护将拒动。

I 母故障时也是同样原理。

因此母联开关一、二次位置不对应时，在区内故障时可能造成母差保护的拒动。

（2）出现死区故障
母联分位运行。

当故障点发生在母联死区时，应当跳开 II 母上所有开关，而 I 母正常不受影响。

在 RCS915AB 保护中，正常情况下应判母联分位，直接封掉母联 CT，母联电流 Im 将不参与小差计算，因此当发生死区故障时，大差满足后，II 母小差由于只计算 II 母电流，显然是可以满足动作方程的，因此起动死区保护，切除II 母，隔离故障。

极端情况下，如果在故障前I 母发生了二次TV 断线，或故障瞬间I 母系统电压波动达到了电压闭锁开放定值，则故障发生时有可能致使母差保护误动跳开 I 母，而发跳令后由于保护装置内认为母联 CT 仍然有流，会起动母联失灵功能（假设故障电流达到母联失灵定值）再跳开 II 母，最终导致两条母线均跳开的严重后果。

总结
综合上述分析，如果母联一次开关分位，而母差保护内认为母联
RD1、RD4间感受到为0，因此母差判为母联合位
整改措施
测控装置取710开关辅助接点，因此正确反映开关位置
在合位，在不同故障情况下会致使母差保护拒动或误动，引起严重后果，因此必须重视母差保护中母联位置的实时判别。

查明原因后，由于母联开关仍需进行试验分合，其TWJ 接点暂时不能正确反应开关位置，因此，我们将现场新操作箱中的 TWJ 接入母差保护后，将母差保护的母联 TWJ 接点人为短接，使母差保护判为母联分位，并确保在母联投运前将短接线拆除。

此次故障虽然较为简单，但母联开关一次、二次位置不对应会造成母差保护在故障时拒动或误动。

以此次案例为例，母联开关一次停运置检修，而母差保护因某种原因使得装置中判母联开关合位运行，分以下几种故障情况分析：
在母联开关、母联保护新投运进行母差搭接试验时，要重点检查试验母差保护中母联开关位置随一次设备变化的情况。

本案例中 RCS915AB 母差保护属于南瑞早期产品，无“母联置检修”压板。

建议对无此压板的母差保护增加该压板，其功能是在母联开关拉开置检修时，由运行人员压上该压板，该压板能够将母差保护中的母联开关位置 TWJ 短接，强制母联 TWJ 为 1，使母差保护判母联分位，增加了可靠系数，并方便母联开关与保护的试验、改造等工作。