考虑微机保护差流计算的10 kV母线保护误动的研究分析

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.11.007

摘要/Abstract

摘要：

母线是变电站内汇集及分配电能的核心设备。当母线发生故障时,如不能及时切除,将损坏众多设备,严重时就会破坏系统稳定性。因此,设置动作可靠、选择性强的母线保护,同时要求其能迅速检测出母线范围内的故障,并及时有选择性地将故障切除而不扩大停电范围是非常必要的。分析一起因微机保护内部差流计算程序设定错误,而导致10 kV母线保护在区外穿越性故障时误动的罕见情况,提出相关的处理措施,有针对性地设计能够对保护装置内部计算程序进行核查的母线保护校验方法,在实际应用中取得了良好效果。

关键词: 母线保护, 差动保护, 保护配置, 误动, 保护校验

Abstract:

The busbar is the core device of collecting and distributing electric energy in substation.When the busbar fault occurs, the failure to clear it promptly will damage numerous equipment and even undermine system stability in severe cases. Therefore, it is very necessary to set up a busbar protection with reliable operation and strong selectivity, which is also required to quickly detect the fault within the busbar range and selectively remove the fault in time without expanding the power failure range.A rare case of 10 kV busbar protection misoperating when the crossing fault occurs due to the wrong setting of the internal differential current calculation program of the microcomputer protection is analyzed. The relevant measures are put forward.A busbar protection verification method which can check the internal calculation program of the protection device is designed accordingly, which has achieved favorable results in practical applications.

Key words: busbar protection, differential protection, protection configuration, maloperation, protection check

中图分类号:

TM773

冯驰, 刘洋, 李博健, 胡清华, 赵睿齐, 蒋子尧. 考虑微机保护差流计算的10 kV母线保护误动的研究分析[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(11): 51-58.

FENG Chi, LIU Yang, LI Bojian, HU Qinghua, ZHAO Ruiqi, JIANG Ziyao. Research and Analysis of 10 kV Busbar Protection Misoperation Considering Microcomputer Protection Differential Current Calculation[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2025, 0(11): 51-58.

图/表 14

图1

图2

表1

故障时X站信号情况

时间	故障信号信息	动作状态
20:28:18	运行人员合X站/10 kV 5号电容器580A开关	合闸
20:28:18	X站/10 kV 5号电容器580A/开关弹簧未储能	复归
20:28:22	X站/110 kV 2号主变112智能终端1把手就地控制	复归
20:29:52	X站/10 kV 2号母线/SG B750母差装置异常	动作
20:29:53	X站/10 kV 5号电容器580A/580A开关	分闸
20:29:53	X站/10 kV 2号站变516/56间隔事故总	动作
20:29:53	X站/全站公用全站事故总	动作
20:29:53	X站/10 kV 6号电容器580B/580B间隔事故总	动作
20:29:53	X站/10 kV分段502/502开关	分闸
20:29:53	X站/10 kV 6号电容器580B/580B开关	分闸
20:29:53	X站/10 kV 2母线/SG B750母差出口	复归
20:29:53	X站/10 kV 2号站变516控制回路断线	复归
20:29:53	X站/10 kV 2号站变516控制回路断线	动作
20:29:53	X站/10 kV 6号电容器580B控制回路断线	复归
20:29:53	X站/10 kV 6号电容器580B控制回路断线	动作
20:29:53	X站/220 kV 3号主变213汇控柜超湿报警	动作
20:29:53	X站/10 kV 5号电容器580A控制回路断线	复归
20:29:53	X站/10 kV 5号电容器580A控制回路断线	动作
20:29:53	X站/220 kV 2号主变212汇控柜超湿报警	动作
20:29:53	X站/10 kV分段502/502间隔事故总	动作
20:29:53	X站/10 kV 2号站变516/516开关	分闸
20:29:53	X站/110 kV公用/SG B750母差装置异常	动作
20:29:53	X站/全站公用交流屏2交流电源失电	动作
20:29:53	X站/220 kV 3号主变213/汇控柜超温报警	动作
20:29:53	X站/220 kV 2号主变212汇控柜超温报警	动作
20:29:53	X站/220 kV 3号主变213/汇控柜空调故障告警	动作
20:29:53	X站/220 kV 2号主变212汇控柜空调故障告警	动作
20:29:53	X站/10 kV 2号母线/SG B750母差出口	动作
20:29:53	X站/10 kV 3号母线/SG B750母差装置异常	动作
20:29:54	X站/全站公用时钟同步对时柜1装置电源消失	动作
20:29:54	X站/全站公用时钟同步对时柜2装置电源消失	动作
20:29:54	X站/10 kV 3号母线/SG B750母差装置异常	复归
20:29:54	X站/10 kV 5号电容器580/580A间隔事故总	动作
20:29:54	X站/110 kV公用/SG B750母差装置异常	复归
20:29:59	X站/220 kV 2号主变212汇控柜超湿报警	复归

表1

图3

图4

图5

图6

表2

表3

图7

表4

图8

图9

图10

参考文献 7

[1]	孟江雯, 李仲青, 詹荣荣, 等. 适应变电站二次系统全面优化的继电保护系统级测试关键技术[J]. 电网技术, 2023, 47(9):3791-3799.
[2]	梁远升, 徐征, 李海锋, 等. 计及新能源出力不确定性的短路特征分析模型与继电保护实时风险评估[J]. 电力建设, 2025, 46(2):113-124.
[3]	南东亮. 面向风险防控的继电保护缺陷诊断与状态评估方法研究[D]. 乌鲁木齐: 新疆大学, 2022.
[4]	何云良, 裘愉涛, 吴路明, 等. 基于5G通信的继电保护技术研究[J]. 电力系统保护与控制, 2021, 49(7):31-38.
[5]	张兵海, 张卫明, 郭少飞, 等. 外部短路含非周期分量的变压器差流仿真计算[J]. 河北电力技术, 2023, 42(2):82-85.
[6]	杨志淳, 闵怀东, 杨帆, 等. 基于卷积双向长短期记忆网络的微网继电保护故障诊断技术[J]. 太阳能学报, 2025, 46(1):420-428.
[7]	陈水耀, 徐峰, 潘武略, 等. 适应高比例光伏接入的有源配电网自适应电流差动保护[J]. 浙江电力, 2025, 44(1):34-43.

定值名称	整定值/A
支路1电流互感器一次值(分段501备用)	0
支路1电流互感器二次值(分段501备用)	1
支路2电流互感器一次值(分段502)	4 000
支路2电流互感器二次值(分段502)	1
支路3电流互感器一次值(#2主变512)	4 000
支路3电流互感器二次值(#2主变512)	1
支路4电流互感器一次值(#5电容器580A)	800
支路4电流互感器二次值(#5电容器580A)	1
支路5电流互感器一次值(#6电容器580B)	800
支路5电流互感器二次值(#6电容器580B)	1
基准电流互感器一次值	800
支路6电流互感器一次值(#2站变516)	800
支路6电流互感器二次值(#2站变516)	1
支路7电流互感器一次值(581建安线)	800
支路7电流互感器二次值(581建安线)	1
支路8电流互感器一次值(582岗汪线)	800
支路8电流互感器二次值(582岗汪线)	1
支路9电流互感器一次值(583小孔线)	800
支路9电流互感器二次值(583小孔线)	1
支路10电流互感器一次值(584大孔线)	800
支路10电流互感器二次值(584大孔线)	1
基准电流互感器二次值	1

支路	试验仪输出/A	装置采样/A	装置差流相别	差流显示/ A
分段502 I_a	0.1∠30°	0.09∠31°	A	0.01
#5电容器580A I_a	0.1∠-150°	0.10∠-150°	A	0.01
分段502 I_b	1.0∠-90°	1.00∠-89°	B	0.02
#5电容器580A I_b	1.0∠90°	1.02∠89°	B	0.02
分段502 I_c	5.0∠150°	4.97∠151°	C	0.02
#5电容器580A I_c	5.0∠-30°	4.99∠-31°	C	0.02

定值名称	整定值/A	差流计算映射值/A
支路1电流互感器一次值(分段501备用)	0	4 000
支路1电流互感器二次值(分段501备用)	1	1
支路2电流互感器一次值(分段502)	4 000	0
支路2电流互感器二次值(分段502)	1	1
支路4电流互感器一次值(#5电容器580A)	800	800
支路4电流互感器二次值(#5电容器580A)	1	1