關(guān)于帶負(fù)荷測(cè)試母線差動(dòng)保護(hù)的探討

1、關(guān)于帶負(fù)荷測(cè)試母線差動(dòng)保護(hù)的探討母線是電力系統(tǒng)變電站的重要電氣設(shè)備之一。在運(yùn)行中某一電壓等級(jí)的母線發(fā)生短路故障可能會(huì)引起全站停電的事故，甚至擴(kuò)展為電力系統(tǒng)的事故；同時(shí)，由于故障電流大，也會(huì)造成有關(guān)設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。為了使母線發(fā)生短路故障時(shí)影響范圍最小，故障時(shí)間最短，就必須配置可靠、快速、選擇性好的母線保護(hù)，以便能及時(shí)切除短路故障點(diǎn)。母線差動(dòng)保護(hù)是承當(dāng)這個(gè)重任的比較理想的保護(hù)裝置，它具有原理簡(jiǎn)單、采納電氣量少、動(dòng)作無(wú)延時(shí)以及保護(hù)范圍準(zhǔn)確等特點(diǎn)，能夠快速有效地切除故障母線，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著十分重要的作用。 1 帶負(fù)荷測(cè)試母線差動(dòng)保護(hù)的必要性 雖然母線差動(dòng)保護(hù)的原理簡(jiǎn)單，但保護(hù)裝置的正確動(dòng)作卻受

2、多方面因素的影響：一是變電站的母線上一般都連接有多條輸出線路，各條線路配置的保護(hù)用的電流互感器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CT)變比和極性必須正確；二是各線路CT二次輸出的電流誤差值應(yīng)符合規(guī)定的范圍；三是母聯(lián)斷路器、母聯(lián)兼旁路斷路器或分段用的斷路器配置的CT變比和極性正確，要符合一次系統(tǒng)運(yùn)行方式?？傊位芈返慕M合要滿(mǎn)足母線差動(dòng)保護(hù)原理的要求。而這些因素在回路沒(méi)有電流的狀況下鑒定工作量大，且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。為了對(duì)這些因素作出準(zhǔn)確的分析判斷，就需要對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行帶負(fù)荷電流測(cè)試工作，以驗(yàn)證差動(dòng)保護(hù)在運(yùn)行中各方面因素的正確性。 2 應(yīng)測(cè)試的主要數(shù)據(jù) 怎樣知道母線差動(dòng)保護(hù)的配置在安裝、調(diào)試、整定等環(huán)節(jié)是否有疏漏，如

3、CT的極性是否接反，回路是否接錯(cuò)，整定時(shí)平衡系數(shù)是否算錯(cuò)等，可以在帶負(fù)荷的狀況下測(cè)試以下有關(guān)數(shù)據(jù)，為下一步分析判斷做準(zhǔn)備。 2.1 差流或差壓 目前，多數(shù)變電站配置的母線差動(dòng)保護(hù)主要有電磁型(如BCH-1型、PMH型)和微機(jī)型(如RCS-915型)2種。電磁型母差保護(hù)采納磁平衡補(bǔ)償?shù)牟顒?dòng)繼電器和中阻抗母線差動(dòng)繼電器，需用高阻抗輸入的0.5級(jí)交流電壓表依次測(cè)出A，B，C相差壓。微機(jī)型母差保護(hù)采納電流平衡補(bǔ)償?shù)牟顒?dòng)繼電器，用鉗形相位表或通過(guò)微機(jī)保護(hù)的液晶顯示屏依次測(cè)出A，B，C相差流。 2.2 各側(cè)電流的幅值和相位 僅僅通過(guò)差流來(lái)判斷母線差動(dòng)保護(hù)的正確與否是不充分的，因?yàn)橛行┙泳€或變比的小錯(cuò)誤產(chǎn)生

4、的差流并不顯然，而且差流與負(fù)荷電流的變化成正比，負(fù)荷變小，差流也跟著變小。所以除需測(cè)試差流外，還要用鉗形相位表從保護(hù)屏的端子排上依次測(cè)出各側(cè)A，B，C相的幅值和相位(相位以某相PT二次電壓為基準(zhǔn))，并記錄。這里不建議通過(guò)微機(jī)保護(hù)裝置的液晶顯示屏記錄電流的幅值和相位。 2.3 母線的潮流值 通過(guò)后臺(tái)顯示器或控制屏以及調(diào)度端，遙測(cè)記錄母線上各路電流、有功功率、無(wú)功功率的大小和流向，為下一步分析CT的變比和極性奠定基礎(chǔ)。 因差流是隨負(fù)荷電流成正比變化的，因此測(cè)試時(shí)負(fù)荷電流應(yīng)當(dāng)越大越好。負(fù)荷電流越大，各種錯(cuò)誤在差流中體現(xiàn)得就越顯然，就越容易判斷。但在實(shí)際運(yùn)行中，母線受網(wǎng)絡(luò)各方面的限制，其負(fù)荷電流不會(huì)很

5、大，不過(guò)至少應(yīng)滿(mǎn)足所用測(cè)試儀器精度的需要，同時(shí)也要滿(mǎn)足差流和負(fù)荷電流的可比性。如果輕負(fù)荷時(shí)差流與負(fù)荷電流的數(shù)值相差不大，那么判斷母差保護(hù)的正確性就會(huì)很困難。 3 對(duì)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 對(duì)以上測(cè)試所得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的分析和判斷，是判斷保護(hù)裝置能否正確動(dòng)作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷的方法如下。 3.1 分析電流的相序 當(dāng)二次接線正確時(shí)，各條線路的電流都應(yīng)是正序排列，即A相超前于B相，B相超前于C相，C相超前于A相。如果不是正序，則可能是因?yàn)橐韵洛e(cuò)誤原因造成的： (1) 一次設(shè)備引到端子箱的二次電流回路相別，與一次設(shè)備相別不對(duì)應(yīng)，如從A相CT上引到端子箱的電纜芯，接在了定義為B相的

6、電流回路上，這種狀況可能在一次設(shè)備倒換相別時(shí)發(fā)生； (2) 從端子箱到保護(hù)屏的電纜芯接錯(cuò)了，如一根電纜芯的一端接在端子箱的C相電流回路，而另一端接在了保護(hù)屏的B相電流輸入端，這種狀況可能是由于保護(hù)人員查錯(cuò)了線或是配錯(cuò)了線而造成的。 3.2 分析電流的對(duì)稱(chēng)性 3.2.1 造成某相電流幅值偏差大于10%的原因 在正確接線下，A，B，C三相電流的幅值應(yīng)該基本相等，且相位互差120。，即A相電流超前B相120。，B相電流超前C相120。，C相電流超前A相120。假設(shè)某相電流幅值偏差大于10%，可能是以下原因造成的： (1) 該條線路的某相CT二次繞組抽頭接錯(cuò)，造成變比不同； (2) 該條線路的負(fù)荷三相

7、對(duì)稱(chēng)，但負(fù)荷波動(dòng)較大，造成測(cè)量三相電流幅值時(shí)所帶的負(fù)荷相差大，所以幅值差別大； (3) 某相電纜絕緣不好，對(duì)電纜屏蔽層形成分流，使流入保護(hù)屏的實(shí)際電流減??； (4) 某一相在接線過(guò)程中存在寄生回路。 3.2.2 造成相位差大于120。(1±0.1)的原因 假設(shè)某兩相間的相位差大于120。(1±0.1)，原因可能有： (1) 該兩相中的某一相電流回路存在寄生回路，造成該相電流相位偏移； (2) 該兩相中的某一相絕緣不好，致使電流分流，相位偏移； (3) 該條線路的功率因素波動(dòng)大。功率因素大時(shí)測(cè)得的一相電流相位與功率因素小時(shí)測(cè)得的另一相電流相位偏移大。 3.3 核對(duì)CT變比 用

8、某條線路的一次電流除以二次電流，可以得出實(shí)際的CT變比，該變比應(yīng)與整定變比基本一致。假設(shè)偏差大于10%，則原因可能有：CT的一次側(cè)未按照定值變比進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)連接；CT的二次側(cè)未按照定值變比接在相應(yīng)的抽頭上。這2種狀況都可能是安裝人員失誤所致。 3.4 CT極性分析 母線上一般連有多條線路，可通過(guò)分析各條線路同名相電流相位，來(lái)檢查差動(dòng)保護(hù)的電流回路CT極性的正確性。以各線路負(fù)荷潮流方向?yàn)闇?zhǔn)，線路CT的二次電流、電壓夾角應(yīng)與該線路有、無(wú)功負(fù)荷決定的一次電流、電壓夾角相同或相差180。如以各線路負(fù)荷潮流方向?yàn)闇?zhǔn)，母線向線路送出有功90 MW，無(wú)功70 MVar，則一次電流電壓夾角=Arctg(70/90)=38。，假設(shè)從線路流向母線有功90 MW，無(wú)功70 MVar，則=-Arctg(70/90)=-38。如果一條線路一二次電流、電壓夾角差與其他線路的夾角差偏差大，則可能是該條線路CT的二次繞組的極性接反了(注：母聯(lián)或分段斷路器也當(dāng)作掛在母線上的一條線路來(lái)合計(jì))。 3.5 分析差流或差壓大小，判斷整定的正確性 當(dāng)母線上某條線路的CT變比與其他的不一致時(shí)，需要補(bǔ)償。關(guān)于微機(jī)母差保護(hù)采納平衡系數(shù)來(lái)補(bǔ)償，要求差流不大于60 mA；電磁型母差保護(hù)采納磁平衡補(bǔ)償