母差保护死区故障逻辑验证方法
【专利摘要】一种可保证母线发生死区故障时母差保护能正确动作的母差保护死区故障逻辑验证方法，差动电流定值设置：由继电保护部门给定差动电流为0－20A；验证母联合位死区逻辑实验接线；由试验仪测定开入A相端子时的II母差动动作时间及开入B相端子时的II母差动元件动作时间，时差大于50ms，表明母联合位死区逻辑正确；验证母联分位死区逻辑实验接线；由试验仪测定开入A相端子时I母差动元件动作时间，该动作时间为20～40ms，表明母联分位死区逻辑正确。
【专利说明】
母差保护死区故障還辑验证方法
技术领域
[0001] 本发明设及电力系统中母差保护死区故障逻辑验证方法。
【背景技术】
[0002] 目前，微机型母差保护在国内各电力系统中得到了广泛应用，母线差动保护由母 线大差动和几个各段母线的小差动组成。母线大差动是由除母联断路器和分段断路器W外 的母线所有其余支路的电流构成的大差动元件，其作用是区分母线内还是母线外短路，但 它不能区分是哪一条母线发生故障。某条母线小差动是由与该母线相连的各支路电流构成 的差动元件，其中包括与该母线相关联的母联断路器和分段断路器支路的电流，其作用是 可W区分该条母线内还是该条母线外故障，所W可W作为故障母线的选择元件。对于双母 线、母线分段等形式的母线保护，如果大差动元件和某条母线小差动元件同时动作，则将该 条母线切除，也就是"大差判母线故障，小差选故障母线"。
[0003] 对于双母线或单母线分段的母差保护，当故障发生在母联断路器与母联TA之间或 分段断路器与分段TA之间时，如果不采取措施断路器侧的母差保护要误动，而TA侧的母差 保护要拒动。一般把母联断路器与母联TA之间或分段断路器与分段TA之间运一段范围称作 死区。
[0004] W图1所示的双母接线为例。设四个连接元件的141^42^43^44的同极性端都在 母线侧，母联TA的同极性端在I母侧，它们正方向电流I ,如图2中实线箭头所示。TAl， T A 2，T A 3，T A 4的电流组成大差，由正方向电流的相量和构成的差动电流为
「A1，TA2，TA5的电流组成I母小差，由正方向电流的相量和构成的差 动电流为
TA3，TA4，TA5的电流构成II母小差，由于i^ f 4的正方向电流是 流出11母的而1 5的正方向电流是流入H母的，故由正方向电流的相量和构成的差动电流为
。在母联回路中电流互感器TA5靠近I母，断路器5靠近II母，所W把I母小 差又称作TA侧小差，把II母小差称作断路器侧小差。在母联断路器5和母联TA5之间的死区 内发生短路时，流过各个元件的IiK~电流如图中虚线所示，它们都流向短路点。显然
大差的差动电流为 的短路电流（二次值KTA
侧（I母侧）小差的差g 母 侦O小差的差动电流女 ，也 等于短路点的短路电流(二次值）。所W大差和断路器侧小差动作跳开断路器侧母线上各连 接元件和母联断路器。由于TA侧小差不动作，所WTA侧母线保护不动，使短路故障依然存 在。所W把母联断路器和母联TA之间称作死区。运种短路故障只能靠母联失灵保护带较长 的延时跳开TA侧母线上各断路器才能被切除。由于是母线故障，故障电流很大，母线上所有 元件承受很大的故障电流。如不能快速切除故障点，可能造成电流互感器、高压开关因长时 间承受故障电流，而造成电流互感器、高压开关爆炸，造成电网瓦解。
[0005] 母联死区保护原理如下：
[0006] 为缩短故障切除时间，专设了母联死区保护。在发生如图2所示的母联断路器和母 联TA之间死区范围内的故障时，母联死区保护可同时满足下述四个条件:①母线差动保护 发过II母的跳令;②母联断路器已跳开(TWJ=I);③母联TA任一相仍有电流;④大差比率差 动元件及II母的小差比率差动元件动作后一直不返回。同时满足上述四个条件经死区动作 延时后经过复合电压闭锁去跳开I母上的各连接元件。在上述死区内发生短路，大差和II母 小差动作跳开II母侧母线上各连接元件和母联断路器后，前=个条件已经满足。大差由于 TAl，TA2中流有短路电流，所W-直不返回；n母侧小差由于母联TA5中一直流有短路电流， 所W也一直不返回，运样第四个条件可W满足。故而经短延时和复合电压闭锁可W跳开I母 侧母线上各断路器切除故障。
[0007] 目前，变电站母差保护中母联死区逻辑无有效的验证方法，导致母线发生死区故 障时，造成母差保护误动，扩大了事故范围。
【发明内容】
[0008] 本发明是要解决现有技术存在的上述问题，提供一种母差保护死区故障逻辑验证 方法，保证母线发生死区故障时母差保护能正确动作。
[0009] 本发明的技术解决方案是：
[0010] 1、差动电流定值设置：由继电保护部n给定差动电流为0-20A;
[0011] 2、验证母联合位死区逻辑实验接线
[0012] 在母差保护屏后的端子排上，电流量的接入方法如下:曰1、61、(：1、111端子为母联1八 二次端子，日2、62、〇2、112端子为1母小差14二次端子;日3、63、〇3、113端子为11母小差14二次端 子，试验仪A相电流IA通入母联元件，试验仪B相电流IB通入I母任一元件，试验仪C相电流IC 通入II母任一元件；
[0013] 试验仪A相电流接入母联电流回路，试验仪B相电流接入I母任一元件电流回路，试 验仪C相电流接入II母任一元件电流回路;试验仪按照先后顺序开入A相端子接到II母元件 跳闽接点，试验仪开入B相端子接到I母元件跳闽接点，母联跳闽接点给母联跳位开入；
[0014] 3、验证母联合位死区逻辑
[0015] 1)试验前，母联跳合位开入均断开，母差保护装置报"开入异常"，母差保护装置默 认母联开关在合位；
[0016] 2)试验时，通入故障电流，n母差动元件先动作，由母联跳闽接点给母联跳位开 入;继续通入故障电流，此时，满足封母联CT的第=个条件，当I母元件电流大于差动定值， 死区保护元件动作，I母跳闽；
[0017] 状态1: IA=IB = IC且大于差动电流，同相位;模拟II母区内故障，开入A相端子翻 转进入下一状态；
[0018] 状态2: IA= IB = IC且大于差定电流，同相位;封母联CT，IB〉差动电流定值，死区保 护元件动作跳I母，开入B相端子，停止本状态；
[0019] 由试验仪测定开入A相端子时的II母差动动作时间及开入B相端子时的II母差动 动作时间，时差大于50ms;表明母联合位死区逻辑正确；
[0020] 4、投入"分列运行"压板后，直接封母联CT，当非母联元件电流大于差动电流定值 时母差保护动作；
[0021] 5、验证母联分位死区逻辑实验接线
[0022] 在母差保护屏后的端子排上，电流量的接入方法如下:曰1、61、(：1、111端子为母联1八 二次端子，日2、62、〇2、112端子为1母小差14二次端子;日3、63、〇3、113端子为11母小差14二次端 子，试验仪A相电流IA接入母联电流回路，试验仪B相电流IB接入I母任一元件电流回路;试 验仪开入A相端子接到I母跳闽接点；
[0023] 6、验证母联合位死区逻辑
[0024] 试验时，通入故障电流，I母差动元件动作；
[0025] 状态1:IA=IB且大于差动电流定值，同相位，I母差动元件开入A相端子停止故障；
[0026] 由试验仪测定开入A相端子时I母差动元件动作时间，该动作时间为20~40ms，表 明母联分位死区逻辑正确。
[0027] 本发明的有益效果是:通过上述试验验证母联死区保护逻辑正确性，防止母线差 动保护在发生母联死区故障而由于保护缺陷，将直接影响电力系统的安全稳定运行，造成 严重后果。通过对母联死区故障原因进行分析，提出可行的试验方法，为运行和维护人员提 供了借鉴和参考。另外，充分利用测试装置的各项功能，改进试验方法、实现手段、试验过程 W简化继电保护的调试工作，提高了测试效率。
【附图说明】
[0028] 图1是变电站双母接线图；
[0029] 图2是本发明的实验接线图。
【具体实施方式】
[0030] 本发明的技术解决方案是：
[0031 ] 1、差动电流定值设置:由继电保护部口给定差动电流为0 - 20A;
[0032] 2、验证母联合位死区逻辑实验接线
[0033] 在母差保护屏后的端子排上，电流量的接入方法如下:曰1、61、(：1、111端子为母联1八 二次端子，日2、62、〇2、112端子为1母小差14二次端子;日3、63、〇3、113端子为11母小差14二次端 子，试验仪A相电流IA通入母联元件，试验仪B相电流IB通入I母任一元件，试验仪C相电流IC 通入II母任一元件；
[0034] 试验仪A相电流接入母联电流回路，试验仪B相电流接入I母任一元件电流回路，试 验仪C相电流接入II母任一元件电流回路;试验仪按照先后顺序开入A相端子接到II母元件 跳闽接点，试验仪开入B相端子接到I母元件跳闽接点，母联跳闽接点给母联跳位开入；
[0035] 3、验证母联合位死区逻辑
[0036] 1)试验前，母联跳合位开入均断开，母差保护装置报"开入异常"，母差保护装置默 认母联开关在合位；
[0037] 2)试验时，通入故障电流，n母差动元件先动作，由母联跳闽接点给母联跳位开 入;继续通入故障电流，此时，满足封母联CT的第=个条件，当I母元件电流大于差动定值， 死区保护元件动作，I母跳闽；
[003引状态1: IA=IB = IC且大于差动电流，同相位;模拟II母区内故障，开入A相端子翻 转进入下一状态；
[0039] 状态2: IA=IB = IC且大于差定电流，同相位;封母联CT，IB>差动电流定值，死区保 护元件动作跳I母，开入B相端子，停止本状态；
[0040] 由试验仪测定开入A相端子时的II母差动动作时间及开入B相端子时的II母差动 动作时间，时差大于50ms;表明母联合位死区逻辑正确；
[0041] 4、投入"分列运行"压板后，直接封母联CT，当非母联元件电流大于差动电流定值 时母差保护动作；
[0042] 5、验证母联分位死区逻辑实验接线
[0043] 在母差保护屏后的端子排上，电流量的接入方法如下:曰1、61、(：1、111端子为母联1八 二次端子，日2、62、〇2、112端子为1母小差14二次端子;日3、63、〇3、113端子为11母小差14二次端 子，试验仪A相电流IA接入母联电流回路，试验仪B相电流IB接入I母任一元件电流回路;试 验仪开入A相端子接到I母跳闽接点；
[0044] 6、验证母联合位死区逻辑
[0045] 试验时，通入故障电流，I母差动元件动作；
[0046] 状态1:IA=IB且大于差动电流定值，同相位，I母差动元件开入A相端子停止故障；
[0047] 由试验仪测定开入A相端子时I母差动元件动作时间，该动作时间为20~40ms，表 明母联分位死区逻辑正确。
[0048] 如图2所示，本发明的具体实例如下：
[0049] 1、差动电流定值设置:由继电保护部口给定差动电流为2A;
[0050] 2、验证母联合位死区逻辑实验接线
[0051] 在母差保护屏后的端子排上，电流量的接入方法如下:曰1、61、(：1、111端子为母联1八 二次端子，日2、62、〇2、112端子为1母小差14二次端子;日3、63、〇3、113端子为11母小差14二次端 子，试验仪A相电流IA通入母联元件，试验仪B相电流IB通入I母任一元件，试验仪C相电流IC 通入II母任一元件;试验仪A相电流接入母联电流回路，试验仪B相电流接入I母任一元件电 流回路，试验仪C相电流接入II母任一元件电流回路;试验仪按照先后顺序开入A相端子接 到II母元件跳闽接点，试验仪开入B相端子接到I母元件跳闽接点，母联跳闽接点给母联跳 位开入；
[0052] 3、验证母联合位死区逻辑
[0053] 1)试验前，母联跳合位开入均断开，母差保护装置报"开入异常"，母差保护装置默 认母联开关在合位；
[0054] 2)试验时，通入故障电流，n母差动元件先动作，由母联跳闽接点给母联跳位开 入;继续通入故障电流，此时，满足封母联CT的第=个条件，当I母元件电流大于差动定值， 死区保护元件动作，I母跳闽；
[0化5] 状态1:IA=IB=IC = 2.1A且大于差动电流，同相位;模拟II母区内故障，开入A相 端子翻转进入下一状态；
[0化6] 状态2: IA= IB = IC = 2. IA且大于差定电流，同相位;封母联CT，IB〉差动电流定值， 死区保护元件动作跳I母，开入B相端子，停止本状态；
[0057] 由试验仪测定开入A相端子时的II母差动动作时间及开入B相端子时的II母差动 动作时间，时差大于50ms;表明母联合位死区逻辑正确；
[0058] 4、投入"分列运行"压板后，直接封母联CT，当非母联元件电流大于差动电流定值 时母差保护动作；
[0059] 5、验证母联分位死区逻辑实验接线
[0060] 在母差保护屏后的端子排上，电流量的接入方法如下:曰1、61、(：1、111端子为母联1八 二次端子，日2、62、〇2、112端子为1母小差14二次端子;日3、63、〇3、113端子为11母小差14二次端 子，试验仪A相电流IA接入母联电流回路，试验仪B相电流IB接入I母任一元件电流回路;试 验仪开入A相端子接到I母跳闽接点；
[0061 ] 6、验证母联合位死区逻辑
[0062] 试验时，通入故障电流，I母差动元件动作；
[0063] 状态1:IA=IB = 2.5A且大于差动电流定值，同相位，I母差动元件开入A相端子停 止故障；
[0064] 由试验仪测定开入A相端子时I母差动元件动作时间，该动作时间为30ms，表明母 联分位死区逻辑正确。
[0065] W上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人 员来说，本发明可W有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种母差保护死区故障逻辑验证方法，其特征是步骤如下： 1 )、差动电流定值设置：由继电保护部门给定差动电流为0 - 20A; 2) 、验证母联合位死区逻辑实验接线 在母差保护屏后的端子排上，电流量的接入方法如下:al、bl、cl、nl端子为母联TA二次 端子，a2、b2、c2、n2端子为I母小差ΤΑ二次端子;a3、b3、c3、n3端子为II母小差ΤΑ二次端子， 试验仪Α相电流IΑ通入母联元件，试验仪Β相电流IΒ通入I母任一元件，试验仪C相电流IC通 入II母任一元件;试验仪A相电流接入母联电流回路，试验仪B相电流接入I母任一元件电流 回路，试验仪C相电流接入II母任一元件电流回路;试验仪按照先后顺序开入A相端子接到 II母元件跳闸接点，试验仪开入B相端子接到I母元件跳闸接点，母联跳闸接点给母联跳位 开入； 3) 、验证母联合位死区逻辑 1) 试验前，母联跳合位开入均断开，母差保护装置报"开入异常"，母差保护装置默认母 联开关在合位； 2) 试验时，通入故障电流，II母差动元件先动作，由母联跳闸接点给母联跳位开入;继 续通入故障电流，此时，满足封母联CT的第三个条件，当I母元件电流大于差动电流定值，死 区保护元件动作，I母跳闸； 状态1:IA=IB = IC且大于差动电流定值，同相位;模拟II母区内故障，开入A相端子翻 转进入下一状态； 状态2:IA = IB=IC且大于差定电流，同相位;封母联CT，IB>差动电流定值，死区保护元 件动作跳I母，开入B相端子，停止本状态； 由试验仪测定开入A相端子时的II母差动元件动作时间及开入B相端子时的II母差动 元件动作时间，时差大于50ms;表明母联合位死区逻辑正确； 4) 、投入"分列运行"压板后，直接封母联CT，当非母联元件电流大于差动电流定值时母 差保护动作； 5) 、验证母联分位死区逻辑实验接线 在母差保护屏后的端子排上，电流量的接入方法如下:al、bl、cl、nl端子为母联TA二次 端子，a2、b2、c2、n2端子为I母小差ΤΑ二次端子;a3、b3、c3、n3端子为II母小差ΤΑ二次端子， 试验仪Α相电流ΙΑ接入母联电流回路，试验仪Β相电流IB接入I母任一元件电流回路;试验仪 开入A相端子接到I母跳闸接点； 6) 、验证母联合位死区逻辑 试验时，通入故障电流，I母差动元件动作； 状态1: IA= IB且大于差动电流定值，同相位，I母差动元件开入A相端子停止故障； 由试验仪测定开入A相端子时I母差动元件动作时间，该动作时间为2 0~4 0 m s，表明母 联分位死区逻辑正确。
【文档编号】G01R31/00GK106019015SQ201610436629
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】王海洋, 孟祥博, 陈天弼, 李云陟, 李禹
【申请人】国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司, 国家电网公司