220kV母差保护讲课print

220kV母差保护（BP-2B、固定连接式母差保护）

母差保护：作为母线短路故障的主保护，有较多种：电流相位比较式母差保护、双母线固定连接式完全差动保护，BP-2B微机母线差动保护。BP-2B的保护原理与双母线固定连接式完全差动保护类似，但解决了一次运行方式变化与差动CT切换较为麻烦的问题。以下进行解析： 一、差动元件

1、母差保护功能：作为母线设备的主保护，保护范围内发生故障时，快速动作切断故障。 2、动作范围：母线及共附属设备（压变），母线至各出线（母差）电流互感器之间。 3、动作原理：分相电流差动原理。（讲一下如何动作和选择） 1CJ、2CJ：差流选择元件（小差） CJ：I、II母差电流起动元件（大差）

4、BP-2B的母差保护，采用分相电流差动原理构成的母线保护，分相计算，分相判别，利用和电流突变量和差动越限进行启动，利用分相复式比率差动和分相突变量复式比率差动构成差动动作判据构成差动元件。 1）大差：（CJ），指除母联以外的所有支路电流构成的差动回路，用于判别区内、外故障。 返回：动作后自动展宽（保持）40MS，再判断任一相差电流小于差电流定值的75%时，返回。 2）小差：指该段母线上所有支路（包含母联）电流构成的差动回路，用于判别故障母线。（1、2CJ）选择元件。 注意点：

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差电流正常不应造成差动保护动作。

平时注意检查大、小差电流，如发现不正常，可能回路中出现断线或其它情况。如达闭锁值应及时申请退出、检查。

电流互感器或二次电流回路上有工作时，继电保护人员应将该组差动CT退出并短路接地，以免差动保护误动。（老母差注意不可先短接,BP-2B保护没有影响） 二、故障母线选择及动作出口选择

1）故障母线的选择主要是通过小差元件。

对于固定连接式分段母线，如单线分段、3/2接线，由于各个元件固定连接在一段母线中，不在母线段之间切换，因此大差电流只作为起动条件之一，各段母线的小差元件既是区内故障判别元件，也是故障母线选择元件。

对于存在倒闸操作的双母线、双母分段等主接线，差动保护使用大差元件作为区内故障判别元件，使用小差元件作为故障母线选择元件。即当大差元件动作时，由小差元件是否动作决定故障发生在哪一段母线。

母线上的连接元件倒闸过程中，两条母线经刀闸连接时（母线互联），装置自动转入“母线互联方式“，（非选择方式），不进行故障母线的选择，一旦发生故障同时切除两段母线。当运行方式面要时，如母联操作回路失电，也可投“互联压板”或设定保护控制字中的“强制母线互联”软压板，强制保护进入互联。（恢复后，应及时退出）

2）差动电流计算及出口选择

如何判定哪一条线路在哪一条母线，如何进行差电流计算？如何进行出口选择？ BP-2B母差保护通过单元的母线侧刀闸位置的开关量来进行判别。传统的差动保护则通过CT端子的切换来实现。 电流判别：

BP-2B，通过母线侧刀闸的位置开关量与电流数字量来确定： 双母线接线：Id=I1+I2+．．．．．．＋In

I母小差电流：Id1=I母线所有出线电流-母联电流 II母小差电流：Id2=II母线上所有出线电流+母联电流

而以往的母差保护：通过CT端子的二次切换与出线的运行方式配合。（操作较为麻烦）

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出口判别：

BP-2B：母线侧刀闸位置的开关量（0表示分，1表示合）与出口相结合判别。 以往的母差保护通过电压切换继电器判别。

三、电压闭锁元件（复合电压闭锁。）

为提高保护整体的可靠性，引入电压闭锁元件来配合。所谓复合电压，指电压闭锁的种类较多。

电压闭锁条件：1、负序电压达到动作值（相间短路时会产生负序分量）。U2≥U2set 2、零序电压达到动作值（接地时会产生零序分量）。3U0≥U0set 3、低电压达动作值（故障时电压降低）。Uab≤Uset 或Ubc≤Uset 或Uca≤Use

闭锁条件中任何一相被满足，该段母线电压的电压闭锁元件就会动作，称为复合电压元件动作。动作后，自动展宽40ms后再返回。（无需手动复归，如条件消失，自动返回）

复合电压动作后，将母差回路开放，差动保护装置上“差动开放”灯亮，表示电压已开放，只要差动电流回路满足条件，即可动作跳闸。

注意：

差动元件(70V)与失灵元件(75V)的电压闭锁使用定值不同，失灵需要满足线路末端故障时的灵敏度，定值略高。 正常运行时，如母差屏上“差动开放”“失灵开放”动作灯亮。表示电压已开放，只要差流满足条件，母差即动作。所以此时应检查屏后ZKK、母线

电压、I、II段母线电压空气开关。如空气开关跳开后，则试送一次，试送不成，及时通知保护人员现场处理。 一母线压变停运，压变二次并列运行时，屏后的I、II母交流电压ZKK都应在合，不可分开。

五、母联失灵和死区保护 失灵启动条件：1）保护动作、开关未跳开且故障仍然存在。

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1、 母联失灵：充电保护动作、母差保护动作时，母联开关无法跳开，故障仍然存在。母联电流互感器中仍有电流。

2、 死区故障：母联开关与CT之间发生故障，母联开关跳闸无法切除故障，而电流互感器侧的小差元件不会动作，称为死区故障。（应经母线差动复压闭锁后切除相关母线） 两种故障都需切除两段母线。

BP-2B中通过“封母联电流互感器电流”来解决该问题。即母联电流不再计入小差回路中。 什么情况封母联电流：1）母联开关分位（延时50mS）（解决死区故障）。2）母联失灵启动。

所以母联失灵和死区故障的保护逻辑为：

母线分列运行时，如发生死区故障，由于母联TA已被封闭，所以保护可以直接跳开故障母线，避免了故障切附近范围的扩大。

注意：母联电流回路断线，会失去对故障母线的选择性。不需闭锁差动保护，只需转入母线互联（单母）方式即可。断线时，两段母线的小差电流都会越限，且大小相等、方向相反。 五、母联充电保护、过流保护

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1、母联充电保护（短充电）

因母联开关断开时辅助接点自动将母联开关电流不计入差回路，当母联开关合上时辅助接点有可能滞后打开而导致母线差动保护误动，要求充电时闭锁母差（可以通过控制字进行选择）； 充电保护起动需同时满足三个条件：1）充电保护压板投入。2）其中一段母线已失压，且母联开关断开。3）母联电流从无到有。

充电一旦投入后自动展宽200ms后退出，不经复压闭锁。 2、母联过流保护（长充电）：一般用于对线路、主变的临时串供。由调度下令投入。 3、母联电流保护（独立保护）：为独立的母联开关电流保护，用于母差保护因故退出后的充电使用。 2、区别：

共同点：1、均不经复压闭锁。

不同点： 1)调度术语不同，充电保护为“短充电保护”，过流保护为“长充电保护”。2) 使用方式不同。充电保护：一段母线检修后充电优先考虑，动作后短时闭锁母差。充电后，及时退出。过流保护一般用于对线路或主变进行短期应急串供。需调度下令方能投入。短时串供充电时，一般母差投信号。具体见省调规定。 六、失灵保护

断路器失灵保护与母线保护公用跳闸出口。（失灵保护不能等同于母差保护）

主变失灵解除电压闭锁： 1）、主变失灵非微机保护时为什么不用：主变出口回路延时复归有可能使失灵误动。非电量保护（瓦斯）不宜启动失灵。微机保护将非电量与电量保护分开后，实现失灵起动功能。 2）主变失灵为什么要解除电压闭锁：主变为高内阻设备，发生故障时，主变端电压降低可能达不到动作值，所以需要解除电压闭锁。

四、母差保护的运行方式及母差保护压板的配合：“互联压板”、“分列压板” “双母合排”：即双母线并列运行，母联开关在合，两条母线各带负荷，“互联”压板、“分列运行压板在退。 “双母分排”：即双母线分列运行，母联开关在分，两条母线各自带负荷运行。“互联运行压板”不投，“分列运行压板”投入。分排方式改变前退出。（分列运行时，II母故障，I母线上的负荷电流仍然可能流出母线，此时大并灵敏度下降，因此装置的大差比率元件采用2个定值，母线并列运行时，用比率系统高值，母线分列运行时，用低值） “单母线”：双母线运行，任一间隔的2把母线侧刀闸均合上（倒母）、母联非自动，相当于单母线运行。“互联压板”投入，“分列”运行压板不投。单母线运行时，一条母线停役，分列运行压板不需投入。 六、运行注意事项：

1、刀闸辅助接点的正确性很重要，如与实际不符，即发出“开入异常”告警信息。BP-2B保护有自动修复功能，但也只能修复一副接点，如多副接点同时出错，则无法全部修正，需要

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