母线槽保护是保证电网稳定运行的重要设备,要求其性能安全可靠,能灵敏快速切除故障。广元局所辖的220 kV和110 kV母线槽保护多数通过改造更换为 RCS -915微机母线槽保护装置,该保护装置具有适合于现场各种主接线方式、动作速度快、灵敏度高,性能稳定且运行维护方便。现提出一些改造过程中所遇的问题和解决办法。
1改造二次接线问题
RCS -915母线槽保护屏内端子排上二次布线设计清晰明了,但在各单元的外部回路有一些细节性问题特别需要注意,如果接线错误,在一些特殊故障中将会产生严重后果。
1.1线路电流互感器绕组选择
电流互感器的极性同以母线槽侧为正极性,二次采用减极性标注接线,但在互感器的二次绕组选择上，容易出现选择错误,如图1所示。
图1中(a)为错误接法,电流互感器的U型环底部是其绝缘薄弱环节,为互感器本体接地短路的常发生点,如( a)的错误接法,当底部发生击穿短路事故时,就会造成母差保护动作,扩大事故影响范围。如图1(b)的为正确接法,当底部短路时,母差保护电流回路不会形成差流,而由线路保护的距离或接地保护快速出口跳开该断路器,切除故障。此外需要注意的是母差保护和线路保护所接TA二次绕组要互相满足保护范围相互交叉,增加可靠性,防止在两绕组之间接地故障时母差和线路保护均拒动的情况发生。
1.2母联死区保护接线
若母联开关和母联TA之间发生故障,断路器侧母线槽跳开后故障仍然存在,正好处于TA侧母线槽小差的死区,为提高保护动作速度,本装置专设了母联死区保护,其逻辑框图如图2。
由逻辑图可看出,母联死区保护在差动保护发母线槽跳令后,母联开关已跳开而母联TA仍有电流,且大差比率差动元件及断路器侧小差比率差动元件不返回的情况下,经死区动作延时跳开另一条母线槽。各线路支路电流互感器同名端在母线槽侧,则母联电流互感器同名端在接线时候应选Ⅰ母线槽侧。但对于母联电流互感器的二次绕组接线选择如果错误,在特定的故障下就会造成母联死区保护误动,切除所有母线槽，扩大事故范围。
如图3所示,如果错误接在绕组3或绕组4,在电流互感器底部击穿短路时,就会造成大差和Ⅰ母小差动作,切除Ⅰ母和母联断路器,但故障点仍在,根据逻辑图,此时同时满足了母联断路器跳位而TA仍有电流、大差和Ⅰ母小差动作,经Tsq延时,死区保护动作跳开Ⅱ母,造成两段母线槽无选择全部跳开,扩大了事故范围。正确的接法应该是接在绕组1 ,电流互感器底部击穿短路时,只起动大差和П母小差,仅切除Ⅱ母和母联断路器,不会造成母联死区保护动作,使其死区保护范围减至最小。
1.3变压器断路器失灵保护
变压器断路器的失灵保护在变压器低压侧内部故障时,可能存在母保装置电压元件因灵敏度不够,不动作的情况。为了解决这个问题,对于微机变压器保护,比如本站的RCS -974可直接采用装置提供的由“零序或负序电流＋保护动作触点和断路器合闸位置”构成的与逻辑启动的失灵启动触点在第一时限来解除母线槽保护装置的失灵电压闭锁,取自母保屏的ZD5端子正电源,经该触点后接入解除失灵闭锁的开入ZD7端子。
1.4母联充电的保护措施
当一组母线槽检修后再投入之前,利用母联断路器对该母线槽进行充电试验时可投入母联充电保护,但为了防止在充电时,检修母线槽有故障或是母联断路器辅助接点与实际不同步等原因错误启动非故障运行母线槽母差,造成母差保护错误切除正常运行母线槽,则需要在母联充电时采取一定的措施。不同的母差保护装置,采取了不同的措施,比如BP-2B装置采用“充电预合”设置母联开关预投逻辑,在母联开关由断变合时,预先投入母联电流50 ms; WMZ-41A装置采用在“短充电”方式下合母联后闭锁母差保护700ms;RCS -915装置对于母联断路器跳位将母联电流退出小差,其前提条件是两段母线槽均有电压,所以在充电过程中可以避免因母联辅助接点切换慢于电流采集而错误启动母差,在接线中要注意对母联断路器的辅助接点做好测试,防止切换不可靠而影响小差差流的计算。另外,RCS - 915设有充电闭锁CDBS控制字,可以在充电过程中闭锁母差300 ms,可在充电过程中参考使用。
1.5母联非全相
当母联开关是分相操作机构时,需要启用母联非全相保护,注意母联非全相开入的正确接入。为了可靠性,需要取开关的实际辅助接点,采用三相常开、常闭分别并联后再串联的接入方式,另外需要注意RCS-915开入是弱电,需要加装辅助继电器作强弱电转换后再接入保护装置。
2结论
继电保护在电网运行中具有极其重要的作用,随着技术的不断发展,保护装置也会相应地更新换代，本次母线槽保护改造,更换为新的微机保护装置后,极大地提高了保护装置的性能,在改造工作中一定要吃透装置的性能和原理,把握住每一个技术细节,不放过每一个疑问,防止人为的原因给保护的运行留下隐患,为电网的稳定运行保驾护航。