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摘要：怎样对于母线故障问题及时有效的处理，属于一项关键的研究内容。母线保护装置属于不可缺少的二次设备，如果其出现了拒动与误动的情况，那么会严重的威胁到电力系统的正常运行。本文进行分析220kV变电站母差保护动作的事故，采取实际案例的分析方式，探索怎样处理事故，提升对于母线差动保护动作行为的认识程度。
关键词：220kV变电站；母差保护动作；事故分析；处理策略
在220kV变电站220kV母差保护动作产生了事故问题以后，还没有充分的调查好故障的情况下，通常调度人员实施线路间隔T区充电的方式，确保安全状态后，把此条线路在另一正常母线倒换。但是很多情况下此种举措并不能获得良好的成效，或者可以引发保护误动作。所以，研究分析处理母差保护动作事故问题的工作尤为关键。
1 220kV母线保护的基本原理
差动保护分析的基础就是基尔霍夫电流定律。理想状态中时，如果保护范围外或正常运行导致故障问题，流入母线的电流是相同于流出母线的电流的，也就是电流差是0；如果故障问题是产生在保护范围内，那么电流差相等于故障电流。但是，实际工程中会因为CT饱和或者CT传变误差等因素的影响，整定差动继电器的动作电流过程中，一般计算是遵循躲开外部故障最大不平衡电流为基础。母线差动保护差动回路中涵盖了两种类型，即母线大差回路、母线小差回路。进行判断母线区内和区外故障时，采取母线大差比率差动，选用故障母线时，采取小差比率差动。
此案例中的母线保护产品为WMZ-41母线保护装置。接双母线或者分段母线时，大差无需对刀闸部位考虑，计入全部连接设备，小差按照各连接元件刀闸位置对于两母线小差电流进行计算。对于母联开关的判断，是按其TWJ的状态。母线运行状态示意图见下图1。双母线上面的L1是一条支路，隔离开关有两个，分别是G1、G2，母差保护开入插件接G1以及G2的辅助触点。高电平“1”时合上开关，低电平“0”时断开开关。L1运行的情况就是，如果G1=0，G2=0，此时L1停运；如果G1=0，G2=1，L1运行于Ⅱ母线；如果G1=1，G2=0，L1运行于I母线上；如果G1=1，G2=1，L1于I、Ⅱ母线上同时的运行。母联开关的情况就是，如果TWJ＝0，两侧的刀闸不管是合上还是断开，此母联开关均处于运行的环境中。如果TWJ＝1，无论刀闸有无合上，此母联开关均处于停运的情况下。
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图1 母线运行状态示意图
2 事故经过和保护动作情况
某天的220kV母线差动保护动作，切除掉全部220kVⅠ母、220kVⅡ母的开关、母联2012开关，使得220kV变电站出现了失压的情况，而且其他的跟此变电站具备电气联系的110kV变电站出现了失压的问题。深入现场进行检查，显示母联三相开关构架连接气动机构储压罐位置产生烧黑的情况，放电痕迹明显。放电的迹象显示出，母联开关外部具有故障问题，也就是指母线故障。翻看录波文件记录和相应的保护动作记录，在故障产生于40ms期间，Ⅰ母以及Ⅱ母的母线B相电压降低的程度很接近于0，全部间隔B相电流显著更大。所以，显示出现了B相接地故障。观察195ms以后的情况，Ⅱ母三相电压、挂Ⅱ母运行的间隔三相电流、母联电流均是零。
3 保护动作行为分析
保护故障出现的位置是220kV变电站的母联2012开关B相，起初大差与Ⅰ母小差存在差电流，故障电流有效值为21.2kA，超出母差保护差流的整定值。40ms之后，Ⅰ母差动先产生保护动作，挂Ⅰ母间隔开关跳开。40ms后由于存在母联B相的故障电流，以及母联开关跳开，所以CT、母联开关产生死区故障问题。那么Ⅰ母小差动作、母联开关出现跳闸，电流还存在于母联 CT中，有效值14.4kA，98ms以后，明确母差保护出现了母联死区故障问题。BP-2B按照母联开关状态，增加时间50ms，进行封母联CT，消失Ⅰ母小差电流，Ⅱ母形成差流。195ms时，Ⅱ母小差动作将挂Ⅱ母间隔开关跳开，会切除掉故障。
4 事故原因分析及改进策略
在继电保护专业的调查方面进行分析。对值班记录表仔细的查看后，未见工作人员失误的问题，查看装置的定值、保护定值单，同样未见异常；检查母线保护外部的二次回路接线方式、对母线保护的二次回路以及CT回路的绝缘性实施检测、母差CT二次回路接地检测等等，均满足标准要求；观察运行记录，只有220kV线路F4出现瞬时故障。在检修专业的调查方面进行分析。抽取母联2012开关三相气室中SF6气体分析成份，结果显示开关中出现较重程度的放电情况。具有较大的故障电流，经B相开关构架在地网注入，以及通过开关气动机构储压罐的连接管注入地网。因为开关构架和气动机构储压罐连接部位仅有较小的焊接面，所以如果经过大电流就会产生灼烧问题。
此案例中，母联CT 以单CT接线，Ⅰ母小差与Ⅱ母小差中同时接入CT。如果出现死区故障，延时检测母联开关上CT，可以切除掉跳开的母线，但是也可能会切除不应停运的母线，将停电范围增加。所以，可以把母联双CT交叉接线，CT交叉在小差回路内算入，起动判据就是母联双 CT 电流瞬时值的绝对值，如果绝对值靠近零，那么母线产生了故障，母线小差出口跳闸，切除故障。如果其绝对值满足相应标准，则产生了死区故障，跳母联，明确母联开关分位后封母联双CT，启动大差，死区位置一侧出现母线小差动作，开放电压闭锁，进而切除故障，此时另一母线小差不动作，不用再切除母线。这样可以不用把正常母线切除，促进供电可靠性增强。
结语：
电力系统中母线保护可以维护电网平稳可靠的运行，所以应该具有动作迅速、高灵敏度、高可靠性等特征。220kV母差保护动作方式相对独特，但是不同厂家的母差保护型号、动作结果也具有一定的差异性。实际电网运行中，需要电网调度员熟练的掌握住母差保护的动作原理、不同厂家的保护型号等等，有效的防范母差保护事故并科学的处理，进而维护电网可靠的运行。
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