母线死区故障分析及保护逻辑优化探讨

湛江供电局 陈然秋

1 引言

电网规模和电网构建的趋势不断扩大，具有一定的复杂性，对当前电力系统的安全性提出了更高的要求。本文以南瑞继保的PCA-915A-DG-N 母线保护装置为例，介绍母线保护的基本原理以及其在遇到死区故障时的动作逻辑，并探讨其优化方向。

2 母线保护原理

南瑞继保的PCA-915A-DG-N 母线保护装置主要使用的是母线差动保护，其由分相式比率差动元件构成[1]。比率差动元件的动作判据为：

式中，K 为比率制动系数；Ij为第j 个连接元件的电流；Icdzd为差动电流启动定值。

其差动回路包括母线大差回路和各段母线的小差回路。母线大差回路是指除母联开关和分段开关以外的所有支路电流构成的差动回路。而小差回路是指对应的某段母线上包括母联开关、分段开关和该段母线上连接的所有支路电流构成的差动回路。大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。同时，为了防止保护各种原因导致的误动作，还采用了电压闭锁元件进行保护，其判据为：

式中，Uφ为相电压；3U0为三倍零序电压；U2为负序相电压；Ubs为相电压闭锁值；U0bs和U2bs分别为零序、负序电压闭锁值。以上三个判据任一个动作时，电压闭锁元件开放[2]。

3 死区故障及死区保护

当双母接线，母联开关仅配置一组CT 时，小差回路保护范围以母联开关CT 为分界，小差保护范围如图1所示。母联开关在合位时，若母联开关和母联CT 之间发生故障K1。对于母联CT 来说故障点位于母联开关侧的母线（即1母），此时大差回路，1母小差回路均动作，两段母线的电压闭锁均开放。……