一种特殊接线方式下PMH 型母差保护运行分析

郭学艳 国网哈尔滨供电公司 黑龙江哈尔滨 150000

【文章摘要】

随着常规母差保护的不断改造， PMH 型母差保护已经渐渐退出运行。对于少数仍在运行的PMH 型母差保护，也在加快改造进度。对于运行方式很少改变，一次系统接线特殊的变电站在PMH 型母差保护改造前，应对其在一次系统特殊运行方式下的运行情况进行分析，以保证改造工作安全可靠的进行，也为新投运母差保护在特殊接线方式下的保护逻辑设定提供依据。

【关键词】

母差保护；运行方式；差流

0 引言

母差保护的动作逻辑与一次系统的接线和运行方式密切相关，为保证母差保护在改造过渡期间能在各种运行方式下可靠运行，在制定改造方案前应认真分析母差保护运行情况，特别是针对特殊运行方式的情况，一方面保证改造工作安全可靠的进行，另一方面为新的微机母差保护提供借鉴，设定适于特定接线及运行方式的保护逻辑。

在我局母差保护改造期间有这样一例特殊的一次接线运行方式，由于有较长时间没有通过该方式运行，工程管理人员疑虑在改造过程中线路代配时可能出现差流。为避免不安全运行的现象出现，我们事先进行了各种运行方式下母差保护差流分析，得出可靠准确的结论，为母差保护改造工作提供了安全保障和理论依据。

1 一次系统介绍

（1）该变电站220kV 系统一次接线方式为母线分段带旁路，旁路开关兼分段，系统图如图1。

（2）正常运行时两段母线I、II 母要并列运行，分旁2210 开关及甲I、甲III 刀闸在合位。由于负荷原因在分旁代路时， 两段母线仍要并列运行，此时分旁2210 开关及甲I、甲II、丙刀闸在合位，I、II 段母线实质上为死连接。

2 母差保护运行分析

PMH 型母差保护具有故障判别和故障选择能力，即可判断出区内、区外故障和故障母线段。

区内、区外故障判断依靠大差实现：

ID= Σ Ii （ i 为I、II 段母线上除分旁外的所有支路）；

故障母线段选择依靠小差实现：

Id1=Ifp+ Σ Ii （ i 为I 母线上除分旁外的所有支路，fp 为分旁支路）；

Id2=-Ifp+ Σ Ii （ i 为II 母线上除分旁外的所有支路，fp 为分旁支路）。

电流Ifp 取用分旁的两卷CT，相互反极性，通过分旁2510 相应的刀闸辅助接点控制实现进入小差1、小差2。负责改造人员在前期核对图纸阶段，对于刀闸取用也存在疑问，与常规分段兼母联方式的母差保护大有不同，通过具体分析认为刀闸取用示意图如图2。为保证准确可靠，工作负责人员通过现场实际调查确认了刀闸回路与分析一致。

2.1 分旁作为分段开关运行

分旁作为分段运行时，分旁2510 开关及甲I、甲III 刀闸在合位。Ifp 通过2510 甲I 刀闸、甲III 刀闸辅助接点控制分别进入小差Id1、Id2，Id1、Id2 合流进入大差ID。此时小差1、2 均计入分旁电流，小差1、2 中分旁电流极性相反，因此计入大差时两组分旁电流之和为零，即大差中不计分旁电流。大差、小差1、2 均满足实际差流要求，可以可靠运行。

2.2 分旁作为旁路代配运行

分旁作为旁路代配运行时，由于负荷需求，两段母线必须仍并列运行。这时只能通过甲I、甲II 刀闸均合上，两段母线为死连接方式实现。操作前要投入内联回路压板NLP，母差保护动作无选择性。

现按倒闸操作过程分析如下。

2.2.1 分旁开关由分段状态转变为旁路开关首先要合上分旁2510 甲II 刀闸， I、II 段母线将通过甲III 刀闸、分旁开关、甲I 刀闸支路和甲I 刀闸、甲II 刀闸支路并联互联。此时，

Id1=m*Ifp+ Σ Ii （ i 为I母线上除分旁外的所有支路，fp 为分旁支路）；

Id2=（1-m）*Ifp+（-Ifp）+Σ Ii （ i 为II 母线上除分旁外的所有支路，fp 为分旁支路）；

ID=Id1+Id2= Σ Ii （ i 为I、II 母线上除分旁外的所有支路）

其中：m ∈（0，1）

此时正常运行状态下母差保护中大差感受到的差流为零（大差中分旁电流为零），两个小差有一定差流出现，因为已投入内联回路压板NLP，所以不计I、II 母小差电流，因此不影响差动保护。

2.2.2 拉开分旁2510 开关及甲III 刀闸后，I、II 段母线仅通过甲I 刀闸、甲II 刀闸支路互联。此时分旁电流为零，母差保护中大差感受到的电流为零，因为已投入内联回路压板NLP，所以不计I、II 母小差电流，因此不影响差动保护。

2.2.3 分旁代配支路k 时，分旁2510 甲I、甲II 刀闸合位，此时分旁电流Ifp=m*Ifp +（1-m）*Ifp，分两路分别进入小差1（m*Ifp）、小差2（（1-m）*Ifp）回路， 经过小差1、2 后两路电流和（Ifp）进入大差回路，此时电流Ifp 相当于支路k 电流， 正确参与大差计算，大差电流为零，差动保护正常运行。

3 结论

综上分析，在特殊接线方式下改母差保护具备运行条件，可以在改造中采用旁路代配且要求两段母线并列情况下投入，此时母差保护为投两段母线互联方式，差动保护无选择性。鉴于这种特殊的运行方式，在新投运的母差保护调试过程中要严格按照这种运行方式进行试验，考验其保护功能正确性，满足实际运行要求。

图1

图2

实验研究

Experimental Research

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