母差保护技术示范

前言母线保护是保证电网安全稳定运行的重要保护。

为适应河北南网微机型母线保护的应用需要, 结合河北南网运行管理实际，制定本标准。

本标准规定了220kV母线的微机型母线保护装置在功能设计及使用、组屏设计、运行整定等方面的技术原则。

110kV及以下微机型母线保护装置的运行和设计可参照执行。

本标准主要内容包括：――微机型母线保护功能使用原则：包括充电（过流）保护、母联失灵保护、断路器失灵保护、母联非全相保护功能等。

――微机型母线保护的二次回路：包括刀闸辅助接点的引入、启动失灵接点的引入、失灵回路的压板设置、母差跳主变220kV侧断路器失灵等。

――微机型母线保护的运行规定：包括充电时母差的投退、倒闸操作时的方式和负极性压板的使用等。

――微机型母线保护的保护功能要求：包括母差保护、充电（过流）保护、母联失灵保护、母联死区保护、母联非全相保护、断路器失灵保护、TV、TA断线判别等。

――微机型母线保护的组屏原则：包括刀闸操作模拟面板、母兼旁切换压板等。

――装置说明书应包含的内容等。

本标准由河北电力调度中心提出。

本标准由河北电力调度中心解释。

本标准主要起草单位：河北电力调度中心继电保护处。

本标准主要起草人：萧彦、周纪录、张洪、曹树江、常风然、赵春雷、孙利强、齐少娟。

感谢在本标准起草过程中提出宝贵意见的各位同行！在执行本标准中如有问题或意见，请及时告知河北电力调度中心。

河北南网220kV母线保护技术规范1 范围1.1 本标准规定了河北南网220kV母线的微机型母线保护装置（以下简称“装置”）在功能设计及使用、组屏设计、运行整定等方面的原则。

1.2 上述装置在使用中除满足DL/T670-1999 《微机母线保护装置通用技术条件》以及国家、行业规定的各种相关技术条件、规程、反措等的要求外，还需满足以下技术要求。

2 术语和定义2.1 微机型母线保护指将母线差动保护、母联充电（过流）保护、母联非全相保护、断路器失灵保护等多功能综合为一体的微机型保护装置。

微机型母线保护中的各个功能共享数据信息和跳闸出口。

2.2 母差保护指微机型母线保护中的母线差动保护功能。

2.3 旁路转代压板用于告知装置母兼旁开关处于转代状态的压板。

2.4 母线互联或单母方式压板用于告知装置各连接元件均接于同一母线的压板。

此压板需在单母线运行方式、刀闸跨接方式或倒闸操作期间投入。

2.5 负极性压板某些装置用于解决母兼旁TA在转代时的实际极性端与装置默认极性端（母线侧）不一致问题的压板，常见于早期的RCS系列装置。

设计中，通常以固定接线形式替代压板。

后期的RCS系列装置中，由负极性控制字取代压板或固定接线所实现的功能。

2.6 无选择方式指通过投入母线互联或单母方式压板，强制装置的母差保护动作后，不选择故障母线，直接跳开母线所有连接元件的出口方式。

2.7 有选择方式相对于无选择方式，指不投入母线互联或单母方式压板，母差保护动作后按既定逻辑切除故障母线的出口方式。

3 配置原则3.1 3/2接线变电站每条母线的保护按双重化配置。

3.2 对双母线接线（含双母单分、双母双分等形式），当无母差运行系统存在稳定问题、继电保护整定配合有困难以及供电可靠性要求较高时，其母线保护应按双重化配置。

3.3 双母线接线的断路器失灵保护按单套配置。

使用微机型母线保护装置时，由该装置实现失灵保护功能，不单独配置失灵保护。

3.4 双重化配置的母线保护装置，应选用原理有别、不同厂家制造的产品。

3.5 双母双分接线，每套母线保护宜由两台同厂家的同型装置实现。

4 使用原则4.1 母联充电（过流）保护功能不使用装置中的母联充电（过流）保护功能，采用独立的外部充电（过流）保护装置。

【释义】无论是在一、二次设备检修后的恢复操作，还是在新设备的投运过程中，母联充电（过流）保护的使用均很频繁；且新设备投运时，母线保护一般需退出口。

考虑到操作的方便性及运行的安全性，以采用独立的外部充电（过流）保护装置为好。

对于旧母差和充电（过流）保护原为同屏布置，且旧母差改造后，无充电（过流）保护屏位的情况，可暂时采用微机型母线保护装置内部的相关功能，待独立的母联保护屏投运后再予调整。

现场进行空充母线等操作时应特别注意充电（过流）保护投入退出过程中的运行安全问题。

4.2 母联失灵保护功能4.2.1 两套装置中的母联失灵保护功能均使用。

4.2.2 外部启动母联失灵的保护仅为充电保护和过流保护。

4.2.3 外部充电（过流）保护可仅启动带有断路器失灵保护功能的母线保护装置。

【释义】外部充电（过流）保护装置启动母联失灵时，应通过保护动作接点经失灵启动压板启动；充电（过流）保护退出时，其启动母联失灵的压板也应同时退出。

目前已投入运行的微机型母线保护装置，若不具备由外部保护启动母联失灵保护的功能，暂不作要求。

目前已投入运行的微机型断路器保护，若启动母联失灵的动作接点不能区分非全相保护出口还是充电（过流）保护出口，可暂采取仅在充电过程中投入启动失灵压板的办法，以避免正常运行时非全相启动母联失灵。

若断路器保护装置的充电和过流接点是独立的，应注意将两接点并联启动母联失灵。

4.3 断路器失灵保护功能4.3.1 使用装置中的断路器失灵保护功能。

4.3.2 按双套保护配置的双母线接线变电站，可仅使用其中一套装置的断路器失灵保护功能。

【释义】传统的模拟型失灵保护回路复杂，采用微机型母线保护内部的失灵功能后，失灵保护可与母差保护共享数据信息和跳闸出口，省去了独立的失灵保护屏，简化了二次接线。

母差和失灵合一的缺点是在保护检验时，母差保护和失灵保护可能会同时停运。

由于失灵保护为线路或主设备故障时保护动作而对应断路器失灵的后备保护，因此母差保护和失灵保护的短时间同时停运与分别停运对系统的影响差别不大，故相比较而言，新建220kV站应采用微机型母线保护中的断路器失灵保护功能。

使用微机型母线保护内部的失灵保护功能时，断路器失灵保护应采用装置带电流检测元件的方式。

因为使用装置内部的电流检测元件，可实现电流判别到失灵出口的“无触点”连接，避免了因电流检测元件接点粘连或被误碰等原因引起的失灵保护误启动问题，有利于失灵保护的可靠运行。

4.4 不使用装置中的母联非全相保护功能。

【释义】非全相保护由开关本体或独立的断路器保护实现。

5 二次回路5.1 双母线接线装置刀闸辅助接点的开入宜通过强电回路直接取自开关场。

【释义】一方面保证了两套保护回路的独立性，另一方面避免了取自各间隔电压切换继电器接点时受该间隔保护检修等的影响。

5.2 每套母线保护应接入独立的电流互感器二次线圈，出口同时作用于断路器的两组跳闸线圈。

5.3 220kV母差保护动作，主变断路器（或旁代主变的断路器）失灵时（发电厂主变和起备变除外）：（1）双套装置配置的，每套装置的母差保护提供各自的动作接点，启动失灵保护的主变单元。

（2）主变220kV侧断路器失灵，失灵保护出口除应跳开其所在母线的所有断路器外，还应跳开该主变其他侧的断路器。

【释义】系统环网内的220kV变电站发生母线故障，母差动作跳主变220kV侧断路器失灵时，系统通过主变另两侧传送故障电流，可能会导致多台主变后备保护动作，从而扩大事故损失。

为此，考虑增加失灵保护出口跳该主变三侧断路器的回路，以缩小故障影响的范围。

具体实施：母差提供其动作接点，和其他需启动该断路器失灵的保护接点并联，作为失灵保护中主变单元的开入。

配置双套装置时，两套母差均启动失灵保护的主变单元。

3/2接线母线保护中的失灵功能，主要用以辅助断路器失灵保护实现出口直跳，不是完整的失灵逻辑，因此主变断路器宜设置独立的失灵保护装置，母差向其提供动作接点，由主变的失灵保护跳主变三侧。

5.4 启动失灵保护（含母联失灵保护）的接点应直接引自各保护装置。

【释义】失灵启动开入引自保护装置，回路明晰，中间环节少，且可避免断路器的非全相保护、变压器的非电量保护等通过操作箱启动失灵。

具体实施中：有三跳或永跳启动失灵开出的线路保护装置，应接至失灵保护的相应位置；对于无三跳开出的线路保护装置，失灵保护可仅接入其分相跳闸开入。

远跳等启动失灵，宜按保护装置对待，即由其提供动作接点接至失灵保护。

3/2接线母差启动母线断路器失灵保护的回路，一般由母线保护装置向各断路器的失灵保护提供动作接点。

但3/2接线按串设置小室的变电站和3/2接线电厂升压站，也可通过各断路器操作箱中的三跳/永跳接点来启动失灵。

其中变压器操作箱的三跳/永跳接点和非电量接点应分开。

5.5 各保护启动失灵回路的压板应分相设置于保护动作接点之后。

【释义】为防止保护装置有工作时误启动失灵保护，启动失灵的压板不宜仅加在该间隔的正电源侧，保护的各出口接点至失灵保护间均应设置压板。

某保护退出运行时，应同时退其出口启动失灵的压板。

5.6 断路器三相不一致保护、非电量保护不启动断路器失灵保护。

但单断路器接线及单断路器运行的发变组保护中的非全相保护启动失灵保护。

5.7 3/2接线，失灵保护经母线保护直跳时，应采用独立双接点开入，并在母线保护侧经两个强电中间继电器进行转接。

5.8 失灵启动回路的二次电缆跨保护小室连接时（分小室布置变电站的保护小室之间，发电厂升压站网控室和机组主控室之间），应在失灵保护侧经强电中间继电器转接。

5.9 单断路器主接线的变压器和发变组保护启动失灵保护时，应提供解除失灵电压闭锁的逻辑回路。

6 运行规定6.1 本条如下各款均应在现场运行规程中予以明确。

6.2 由母联或已运行线路向空母线充电时，一般不闭锁微机型母线保护中的母差保护功能，同时母差应投“有选择”方式。

【释义】由母联或已运行线路空充母线时充电保护不闭锁母差（母差投有选择方式）的理由：由母联向空母线充电时（母联TA位于被充母线侧），当母联断路器和TA之间的死区发生故障，若不投入母差保护，母差自然不会动作；充电（过流）保护也将因TA中无电流而不能动作，从而使得母联失灵（靠母差或充电（过流）保护启动）不能被启动，死区保护也不会动作。

这必将延迟故障切除时间，并可能扩大事故停电范围，甚至破坏系统运行的稳定性。

由母联向空母线充电，或由已运行线路向空母线充电时，若被充母线有故障，母差在“有选择”方式下，运行母线的小差不会动作，所以不会被误切。

但母差若投“非选择”跳闸方式，由于大差将动作，复压闭锁也可能开放，运行母线将会被误切除。

下列情况根据工作需要，适时退出母差：母联（母兼旁）断路器串带充新线路（TA）或由新线路空充母线时运行线路充新母联开关或母联TA，且母联TA位于被充母线侧时其他影响母差正确动作或对系统运行不利的情况。

6.3 下列情况母差保护应投“无选择”方式：（1）单母线运行时；（2）母线进行倒闸作业期间；（3）采用刀闸跨接两排母线运行时；（4）母联兼旁路开关代路时；（5）其它需要投入“非选择”方式的情况。