(中国石油乌鲁木齐石化分公司热电厂 乌鲁木齐市新疆 830019)
摘要：GOOSE网络是IEC61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的机制。主要用于实现在多IED 之间的信息传递，包括传输跳合闸信号（命令），具有高传输成功概率。基于GOOSE网络传输代替传统的硬接线实现开关位置、闭锁信号和跳闸命令等实时信息的可靠传输。本文结合石化企业电网的特点，介绍了基于GOOSE方式的母线保护技术应用及特点，以及在应用过程中遇到的问题及解决方案。
关键词：GOOSE 母线保护 石化企业电网
0 引言：
在石化企业电网中,35kV及以下电压等级的母线一般未装设专用母线保护。但由于高压变电站的35kV及以下电压等级系统出线多、操作频繁、设备绝缘老化和机械磨损等原因,仍然有母线发生故障的情况。某石化企业电网近年来发生多起由于电缆头故障，开关柜故障引起的母线故障，由于未设置母线保护，故障切除时间较长（0.7S至1.3S），由于电网波动造成生产装置停工，给企业造成较大的损失。
基于IEC61850通信规范基础的数字化变电站,可以实现二次设备之间互操作及信息共享,并实现一次设备智能化、二次设备网络化。提出的基于GOOSE方式的网络化母线保护,能够直接应用到数字化变电站中,具有较大的实用价值。
1 GOOSE网络介绍
GOOSE网络是IEC61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的机制。主要用于实现在多IED 之间的信息传递，包括传输跳合闸信号（命令），具有高传输成功概率。基于GOOSE网络传输代替传统的硬接线实现开关位置、闭锁信号和跳闸命令等实时信息的可靠传输。（相当于传统保护的开入开出回路）。
2GOOSE网络在母线保护中的应用及特点
2.1 传统母线差动保护原理
流入电流和流出电流相等。
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若支路1、2、3上均安装相同变比的电流互感器，则三个电流互感器的电流之和应等于0（理想情况）。
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若支路1、2、3上都安装有相同变比的电流互感器，则母线故障时，三个电流互感器的电流之和应等于短路电流（二次值）。
传统母线电流差动保护的优点:
1)原理简单、明了；
2)区内动作、区外不动作；
3)动作速度快；
传统母线电流差动保护的缺点:
1)一次电流互感器二次接线需要接入保护装置，接线复杂；
2)保护装置所支持的出线间隔回路有限；
3)数据处理能力有限；
4)电流互感器饱和引起的区外故障误动作；
5)不平衡电流引起的区内故障灵敏度降低；
2.2 基于GOOSE网络的简易母差保护原理
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方式：分段200打开， #1主变带I母 ,#2主变带II母
k1故障
出线11过流保护启动闭锁#1变压器低压侧简易母线保护和分段200简易母线保护，经延时出线保护切除故障；
出线11保护跳闸后经延时，线路仍有流，收回闭锁信号， #1变压器低压侧简易母线保护开放，动作于201，作为出线开关的失灵保护；
k2故障
#1变压器低压侧简易母线保护和分段200母线保护不受影响，由其他保护切除故障；
k3故障
出线过流不启动，分段过流不启动，经延时#1变压器低压侧简易母线保护跳闸；
#1变压器低压侧简易母线保护跳开低压侧开关后，故障电流不消失，经延时跳变高开关，作为变低开关的失灵保护。
k4故障
#1变压器低压侧简易母线保护和分段200简易母线保护不受影响，由其他保护切除故障。
k5故障
出线过流不启动，分段过流不启动，经延时#1变压器低压侧简易母线保护跳闸；
＃1变压器低压侧简易母线保护跳开低压侧开关后，故障电流不消失，经延时跳变高开关，作为变低开关的失灵保护。
2.3 闭锁信号方式
1)硬接线:
下级装置闭锁信号继电器输出，通过硬接线和上级装置开入相连。
下级装置过流保护起动时，闭锁信号继电器闭合；
上级装在过流保护起动时，根据是否有闭锁开入信号，判断下级装置的状态。
优点:
装置实现简单；
上级装置接受闭锁信号速度快：下级装置继电器闭合时间7ms+上级装置开入去抖动时间20ms；
闭锁时间比较恒定；
相对安全可靠；
变电站、电厂、工业企业现场使用多。
缺点:
硬接线很多，二次回路比较复杂；
无自检功能，硬接线断开无法发现。
2)GOOSE报文:
收发机制
直接在以太网链路层上传输；
心跳报文和变位报文快速重发相结合的机制；当GOOSE数据集中的数据发生变化情况下，发送一帧变位报文后，以时间间隔T1，T1，T2，T3（2248）进行变位报文快速重发。
允许生存时间TATL（Time Allow to Live）来检测链路中断。
优点:
GOOSE通信机制在变电站得到了充分的应用验证，成熟的技术；
不需要硬接线；
可扩展性强，增加装置易处理：物理连接确立，只要通道的带宽足够，可以任意增加连接；
下级装置异常、通讯物理链路断开等异常情况，可告警，提高整体可靠性。
2.4 总体配置
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3基于GOOSE网络的简易母差保护实际应用中问题
改造施工的问题
在石化企业传统的供电网络中，大量采用硬接线跳闸的方式，单个配电装置未安装IED单元，如需要实现基于GOOSE网络的简易母差保护,需和智能化变电站改造同步进行,施工时间较长。改造施工中应结合炼化装置大检修机会，按照先易后难的原则，逐步实施。先在公司范围内选取一至两个重要性较低的配电单元进行改造，取得较好的应用效果后再在全公司推广，以保证装置的平稳运行。
4 结束语
本文阐述了基于GOOSE网络的简易母差保护的应用及特点，基于GOOSE网络传输代替传统的硬接线实现开关位置、闭锁信号和跳闸命令等实时信息的可靠传输。基于GOOSE网络的简易母差保护可以广泛应用于石化企业6kV配电系统，可以快速切除母线故障，防止由于电网波动造成生产装置停工，保证炼化装置长期平稳运行。
参考文献：
[1]《CB/T14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程》中国国家标准化管理委员会，2006
[2]《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》国家电网公司，2012.
[3]唐涛，《发电厂与变电站自动化技术及其应用》中国电力出版社，2005
[4]景敏慧,《变电站电气二次回路及抗干扰》中国电力出版社，2010
作者简介：谭智（1980-），男，工程师，2003年毕业于西南石油大学自动化专业，乌石化热电厂一直从事继电保护相关工作.