当前位置: 主页 > 论文下载 > 工学论文 >

浅谈母线保护相关技术要求

作者：李德成日期：2015-01-22 09:14 来源：《电子制作》

国网鸡西供电公司黑龙江鸡西 158100

【文章摘要】
在电力系统变电站运行过程中，母线是一种非常重要的系统设备之一，对于电力系统的安全运行有着重大的影响和意义。而母线保护作为母线正常运行的有效保障，只有不断对母线保护技术进行深入的改造与完善，才能进一步提高母线的可靠性，从而确保电力系统的可靠运行，促进我国电力事业的蓬勃发展。为此，笔者通过结合多年来的工作经验，主要对母线保护相关技术要求进行了详细的论述，具体介绍了母线保护的重要性、相关技术原则等，并得出以下相关结论，以供参考交流。
【关键词】
母线保护；相关技术；要求
目前，伴随着机电保护技术的发展，传统的母线保护也发生了翻天覆地的改变，由早期的固定连接式母线完全差动保护转变为现代中阻抗比率制动母线差动保护，并在我国当前电网建设中得到了较为广泛的应用。与此同时，由于电网电压等级的不断进步，再加之高新的新型传感器的推广应用，也进一步提高了母线保护技术水平，而分布式危及母线保护由于其自身具备稳定性高、绝缘性较强等优点，受到了业内人士的一致好评，已经成为了母线保护未来主要的研究发展方向。因此，本文重点对母线保护相关技术要求进行了初探分析，从而总结了一些自己的观点。
1 母线保护的重要性
母线差动保护作为地电网安全稳定运行的重要保障，其运行质量的好坏对整个电力系统的可靠运行有着关键性的影响，这种系统设备自身具备着快速性、灵敏性等特点，在很多的电力工程中得到了十分广泛的应用。因此，电力设计人员在对母线差动保护装置进行设计时，无论是在构造设计，还是安装、调试过程，都必须对每个阶段进行严格的监督管理，从而确保母线的正常运行。
现如今，科学技术的飞速发展，也让微机型母差保护技术取得了不断的改革与完善，再加之电网微机保护技术的迅速普及，使得传统型母差保护中存在的弊端逐渐暴露出来，特点是当前很多变电站都已经实现了自动化的管理模式，所有的设备运行信息都要统一上传到监控中心，由电力工作人员进行远方监控，而早期传统的母差保护远远无法在满足于现代电力市场的需求，从而导致母线故障事故的频繁发生，严重影响了电网系统的安全性。笔者通过多年来的实践观察发现，大部分的母线故障问题都是因为绝缘子对地放电所导致的，其最初阶段只是为单相接地故障，丹由于短路电弧也在快速移，最终向着两相接地短路、或是单相接地短路而发展。其中，还有电流互感器损坏、操作不规范等因素也很容易引起母线故障。
一旦母线发生故障问题，就要技术对其进行及时的处理，尽量在最短时间内将故障排除，否则将会对电力系统设备造成较大的破坏，甚至还会引发安全事故，产生不可设想的重大损失。并且，母线故障还会影响到功率输送的平衡，此时母线两侧发电机将不能继续保持同步，使得系统电压出现较大幅度的波动，若是重新启动发电机组，又会需要很长时间，这就大大降低了电力系统的运行效率。
2 母线保护的相关技术原则
2.1 断路器或隔离开封闭锁回路辅助触点的选择
断路器或隔离开封闭锁回路不能用重动继电器，应直接用断路器或隔离开关的辅助触点；母差CT 切换用的隔离刀闸辅助接点对于母差失灵保护的正常运行和可靠动作具有特别重要的意义。
2.2 电流互感器的选择要求
如今，电磁式电流互感器不单单再是一个非线性元件，也是一个铁芯元件，如果一次电流较大的情况下，其内部的直流分量也会随之增大。而若是铁芯存在着剩磁时，其二次负载电阻就会很大，其工作点将会自动进入到磁化曲线中，这就很容易导致电流互感器博爱和部分产生误判断，致使母线发生短路，造成母线差动保护工作缓慢。
因为考虑到电流互感器饱的问题，特别是要着重注意高压母线保护对电流互感器的选择，这是由于母线故障发生时，通常会产生电流较大的短路，并且，当外部发生短路时，电流互感器也存在着较大的差异，尽管母线两侧都选用了性能形同的电流互感器，其饱和程度也有可能不同。其次，在母线保护装置方面，主要采用了自适应加权式抗TA 饱和、谐波制动原理构成的TA 饱等检测元件。
2.3 母线互联或分裂运行时汲出电流影响母差灵敏度问题
如果母差是单分段、或是双分段的情况下，并且其中阻抗并没有大差元件时，我们只需要在母差上设置灵敏电流继电器即可，以此来来对母线进行分列保护。其次，当母线正式投入运行时，一旦该元件产生动作，就要立立即关闭非互联段母线差动保护的开关。而对于一些并未安装母线分类继电器的母差保护系统来说，操作人员在每次进行母线倒闸操作之前，都应该事先将非互联母线段的母联开关进行关闭，以免母差保护的灵敏性遭到破坏。
3 母线保护反措要求
3.1 想要充分保障母线差动保护在检验过程中发生拒动作，影响电力系统的安全运行，避免安全隐患的发生。在某些特殊情况下，我们需要对一些500kv 母线的变电站以及220kv 母线的发电厂采取双重化的保护装置。并且，在这一过程中，我们还需要特点注意到的一点问题是，要对每一个母线进行最少两套完整独立的母线差动保护，同时将它们各自安装在柜内。其次，在进行母线差动保护的校验使，必须保证母线存在一套母差保护运行，将其作为断路器与辅助变流器、隔离刀闸等相关回路之间的辅助接点。
3.2 采用相位比较原理的母线差动保护在用于双母线时，必须增设两母线相继发生故障时能可靠切除后一组故障母线的保护回路。
3.3 对空母线充电时，固定连接式和母联电流相位比较式母线差动保护应退出运行。
3.4 母联、母联分段断路器宜配置独立的母联分段断路器充电保护，该保护应具备可瞬时跳闸和延时跳闸的回路。
3.5 一般来说，如果断路器失灵保护发生二次回路情况，由于其涉及面较广，与电力系统中很多电气设备有着密切的关联，一旦正式投入运行之后，就很难再对其进行全面的检验。所以，这就需要加强对断路器失灵保护装置的优化设计以及各阶段的质量监管和技术控制，从而避免保证断路器失灵保护在运行过程中存在安全隐患，从而确保电力系统的稳定运行。
3.6 做好电气量保护与非电气量保护出口继电器分开的反措，不得使用不能快速返回的电气量保护和非电量保护作为断路器失灵保护的起动量，并要求断路器失灵保护的相电流判别元件动作时间和返回时间均不应大于20 毫秒。
4 结束语
综上所述，可以得知，母线保护对于电力系统的运行效率与质量有着重要的影响，更是整个电网安全可靠运行的有效保障，必须引起变电站的高度重视，同时加强对母线保护设计质量的管理，采用更多合适的母线保护技术，重发发挥其自身的使用作用和有效价值。
【参考文献】
[1] 杨立雄, 龚平.10kV 母线快速保护的应用[J]. 大众用电.2010(05)
[2] 刘翠, 王志南.10kV 变电所母线保护的分析与应用[J]. 当代化工.2010(02)
[3] 王薇, 张燕涛, 苏煜, 王朝. 组合电器(GIS) 母线保护动作事故处理[J]. 电网与清洁能源.2008(09)