摘要：母线是电力系统的重要设备，快速切除母线故障有利于系统的稳定运行。母差保护动作后，快速查找并隔离故障点以便对被切除母线上的连接元件恢复运行是至关重要的。本文对某220kV变电站35kV母差保护动作的原因进行分析，详细阐述了整个事件的经过、原因查找分析及应对措施，分析了在单相接地故障情况下，母线差动保护范围内母差是如何正确动作的。通过对该220kV变电站母差保护动作实例的分析，加强电网建设、加强对设备的管理和维护，减少停电事故，从而保证电网系统稳定可靠地运行。
关键词：220kV变电站;母差保护;事故分析;整改措施
引言
针对一起220kV某变电站200kV母线保护误动事故，通过对本变电站动作的220kV北母线和两条220kV线路等一次设备和二次回路及保护装置做全面的检验，对继电保护动作的过程和事故录波报告进行详细的分析，确认了WMZ-41微机母线保护装置的A/D模数转换老化和装置电源损坏是本次母线保护装置误动的根本原因，更换了损坏的保护装置插件和装置电源，并按照新安装电力设备的检验标准对母线保护装置进行全面的检查，检查合格后方可投入运行；并找出了提高同类母线保护装置运行可靠性的技术措施。
1事故前电网运行方式
某220kV变电站故障前运行方式。
(1)220kV系统:双母线带旁路母线接线，两组母线并列运行，母联2800在合位。
(2)110kV系统:双母线带旁路母线接线，两组母线分列运行，母联400在分位。
(3)35kV系统:Ⅰ主变低压侧301开关带Ⅰ段母线所有负荷(303、304、305、306、307开关运行);
Ⅱ主变低压侧302开关带Ⅱ段母线所有负荷，母联300在分位。
2事故分析
甲线线路保护及该站母差保护都发生了区内故障，故障点应该在母差保护TA与线路保护TA之间。该变电站220kV系统为GIS设备，TA的布置，母差保护TA在开关断口的线路侧，线路保护TA在开关断口的母线侧。故障发生时，甲线本侧开关为热备用，以母线C相电压下降为时间基准，该站甲线线路的保护对侧电流与本侧母差保护的甲线电流是同时提前出现的。因此，可以判定故障首先发生在母差保护TA与开关断口之间的线路侧。
由于甲线本侧开关为热备用状态，因此该站220kV系统与故障点是隔离的。即使母差保护中有差流产生，由于复合电压的闭锁作用，母差保护也不会动作，而只是由甲线线路纵联差动保护动作跳开甲线对侧开关即可隔离故障。但是10ms后，线路保护本侧C相故障电流出现，同时Ⅰ母其他支路C相也出现故障电流且C相母线电压下降，这表明甲线本侧开关C相断口击穿。
220kVⅠ母母差保护满足区内故障特征且复合电压闭锁满足条件，此时母差保护动作跳开Ⅰ母线所有开关。
由于线路故障先出现，10ms后开关断口击穿，因此线路保护与母差保护动作有先后顺序，甲线对侧开关跳闸时间比本侧母差保护跳闸时间提前30～40ms，这也印证了线路保护和母差保护故障录波中的电流特征，即：线路保护对侧C相故障电流比本侧C相故障电流提前10ms出现，但是对侧保护采集的故障电流提前30～40ms消失；母线差动保护甲线电流比其他支路电流提前10ms左右出现，但是甲线电流比其他支路电流提前30～40ms消失。因此，该故障点位于母差保护TA与开关断口之间的线路侧，10ms后甲线本侧开关C相断口击穿，造成甲线线路保护与I母母线差动保护均动作的事故。
事后工作人员对GIS筒体进行解体检查，发现故障的根本原因为：甲线线路遭受雷击，避雷器残压过高，造成筒体内气体绝缘被击穿，最终导致甲线C相接地并引起甲线本侧开关C相断口击穿，此时线路保护及母差保护都是正确动作。
3故障原因及保护动作行为分析
故障报告显示为301间隔BC相有较大的短路电流，304间隔仅B相有故障电流且与301间隔B相电流幅值相等方向相反，说明B相故障点在母差保护范围以外。同时，304开关保护电流Ⅰ段动作跳闸，故障相别为B相，由此判定B相故障点在304线路上。因35kV母差保护故障报告中，只有301间隔C相有较大的故障电流，其他各支路C相未发现有故障电流，Ⅰ母差动和大差回路只显示C相有差流，母差保护报告显示为Ⅰ母C相差动保护动作。由此判定C相故障点在母差保护范围内，故障点在母线或电流回路未接入母线保护的所用变上。通过对一次设备进行检查发现，#1所用变C相接线桩头有明显放电痕迹，所用变C相高压熔丝熔断，所用变小车开关C相负荷侧柱头明显烧黑。可确定故障过程为:因4月29日下午暴雨大风天气导致304线路发生B相接地，由于B相接地A、C相对地电压升高，引起所用变C相桩头绝缘破环(#1所用变曾发生绝缘问题，已修复)，造成BC相接地短路。B相故障电流5811A大于304开关保护电流Ⅰ段(4500A，0秒)电流值，35kV建材304线路保护正确动作。因C相故障点在#1所用变C相桩头处，属于母差保护范围内，所以35kV母线保护正确动作。
4技术防范措施
全国电力系统有1000多套南京自动化设备总厂生产的WMZ-41母线保护在运行，针对本次事故，技术管理人员采取以下技术措施，避免类似事故发生：
1）安排方式重新对220kV母差、主变、线路保护进行带负荷电流、电压极性和相位测试，确保正确;
2）电源插件的寿命是6年，大多数电源插件在运行5～6年后，都出现运行不稳定现象，多次引起继电保护装置误动。在继电保护装置运行5年以后，应加强对电源插件的监视。发现异常情况，及时更换电源插件。
3)对运行多年的设备，应加强巡视，严密监控，发现异常，及时处理。
4）严控大型基建、技改项目验收质量，安排专业班组及时介入交接性试验及验收环节。
结语
电力系统中母线保护对电网稳定运行起着非常重要的作用，因此要求可靠性高、动作速度快、灵敏度高。本文讨论的是一起由于厂家内部配线造成保护装置误动。要将母差保护误动降低到最低，这就要求对母线保护的原理、母线保护的设计和运行人员的操作、维护水平和责任心，给予高度的重视，对平时运行中出现的问题不断总结和完善。
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