[发明专利]一种计及出线负荷波动性影响的母线差动保护方法

说明书

本发明公开了一种计及出线负荷波动性影响的母线差动保护方法，是一种全新的CT断线判据——支路电流差流综合判别法。该判据的指导思想是采用改善保护逻辑的方式，引入大差和小差判据作为CT断线的判据，即若CT断线，大差、小差一般会同时动作，使用双重判据避免CT断线频繁报警。在正常运行时分别对大差和小差的各相差电流以及每个连接单元的相电流和零序电流采样计算，以实时检测出CT断线，闭锁差动保护，避免区外故障时差动保护的误动，并提示断线的连接单元和相别。本发明具有适应变电站发展，接入信号方便、抗干扰性强，针对性强、逻辑清晰、保护动作迅速、效果明显等优点。

技术领域

本发明涉及一种计及出线负荷波动性影响的母线差动保护方法，属于电路保护技术领域。

背景技术

国内主流母差保护均有CT断线判别功能(当差流越限时)。系统正常运行时，大差电流和各段母线小差电流均为零。当大差电流大于 CT断线闭锁定值，经延时报CT断线信号，同时闭锁母差保护；当大差电流小于CT断线闭锁定值，与断路器连接的2段母线小差电流又大于CT断线闭锁定值，经延时发“母线互联”信号，在发生区内故障时，母差保护按照互联逻辑动作出口，不再根据各段母线的小差电流进行故障母线的选择。母线上各元件电流由于CT传送及母差保护内部数模变换等影响会产生误差，加上母线差流是母线上各元件电流的累加总和，累加误差大，CT断线闭锁定值需要躲过母线各种正常运行情况下可能出现的最大不平衡电流。

母线发生CT断线后，母差保护自动将母线Ⅰ、Ⅱ互联。若母线的负荷电流随运行方式调整而变小，导致母线Ⅰ、Ⅱ的小差电流小于 CT断线闭锁定值，母差保护装置经短延时将自动复归CT断线告警和闭锁功能。假设此时母线Ⅰ区发生故障，且接入的电源为弱电源，不足以达到差动电流启动值，母差保护将会跳开与母线Ⅱ相连的所有断路器。

支路发生CT断线后，母差保护会自动闭锁。若支路上的负荷电流随运行方式的调整而变小，导致大差电流小于CT断线闭锁定值，母差保护经短延时将自动复归CT断线告警和闭锁功能。假设此时母线Ⅰ区外发生故障，将可能导致母差保护误动作。

本发明在传统的母线差动保护的基础上，通过优化电流回路断线闭锁判据，改善由CT传变误差引起二次差流越限以及系统电容电流过大引起的对母线差动保护电流回路断线闭锁的影响，减少电流回路断线频繁告警甚至误动作发生的频率，提高母线保护的可靠性。

目前，微机母线保护中都有一个大差与小差的概念，以双母线为例，其中大差是指两条母线上所有连接单元电流之和(母联单元电流除外)。小差是指各条母线上所有投运单元电流之和(包括投运的母联单元电流)，一般而言，有几条母线就有几个小差。现有差动保护功能如下:

(1)、双母线比率大差动保护功能：

本功能采集除了母联单元外的所有连接单元的电流量，通过软件计算出差电流和制动电流。等效于没有装设母联单元的电流互感器，如图1所示，将Ⅰ、Ⅱ两段母线及其母联单元看成一个整体，构成Ⅰ、Ⅱ双母线共同的比率差动保护功能。

保护功能的判据为

|∑I|/∑|I|≥0.3

式中：

|∑I|表示：大差除了母联单元外的双母线所有连接单元电流相量之和的模，为差电流；

∑|I|表示：除了母联单元外的双母线所有连接单元电流绝对值之和，为制动电流。

如图1所示，电流互感器之间的电路，即Ⅰ母线、Ⅱ母线和两段母线间的母联单元为本子功能的保护区。

(2)、Ⅰ段母线比率小差动保护功能：

本功能仅采集Ⅰ段母线上所有连接单元(包括引出线、母联、旁路、分段)的电流量，等效于仅在图2所示连接单元上装设电流互感器，并将二次电流引入保护装置，通过软件计算出Ⅰ段母线的差电流和制动电流。

保护功能的判据为