1.1摘要
关键词：BP-2A母差保护；RCS-915A/B母差保护
1.1.1        差动原理实现的保护作为电力系统最基本保护之一，以其原理简单、可靠、反映区内故障特征明显等优点，在保护中广为应用。如：主变纵差保护、母线差动保护和线路分相电流差动保护等。
1.1.2        在我公司220kV及以上变电所中110kV、220kV、500kV母线大都采用RCS-915A/B、BP-2B以及REB-103型母差保护。虽然母差保护型号不同，但基本原理是相同的，都是反映区内故障电流差原理的，受复合电压闭锁（低电压、负序电压和零序电压）的保护。
1.2基本原理（以固定式母差为例）
1.2.1母差保护差动回路包括母线大差回路和各条母线小差回路。母线大差回路是指除母联开关以外所有支路电流构成的差动回路。作为母线区内故障的判别元件；某条母线小差是指该母线上所连接的所有支路（包括母联）电流所构成的差动回路，作为故障母线选择元件。
1.2.2 原理分析
1.2.2.1 正常运行或区外故障时





从上图分析可以看出（忽略负荷电流）
（1）        大差动继电器
11cj=i1＋i2（701）- i1（721）- i2（722）=0或i（701）- i（722）=0
所以大差动继电器11cj作为母线区内故障判别元件不动作，它与母联电流无关。与支路运行在哪条母线无关。
（2）        甲母线小差动继电器
1cj=i1＋i2（701）- i1（721）- i2（710）=0或i（701）- i（710）=0
所以甲母线小差动继电器1cj作为甲母线故障选择元件不动作，它与母联电流及甲母线上支路电流有关。
（3）        乙母线小差动继电器
2cj=i2（710）- i2（722）=0或i（710）- i（722）=0
所以乙母线小差动继电器2cj作为乙母线故障选择元件不动作，它与母联电流及乙母线上支路电流有关。
1.2.2.2 区内故障时








从上图分析可以看出：（甲母故障时）
11cj=i＋0＋0= i>Icd(大差电流定值)
1cj=i＋0＋0= i>Icd1(甲母小差电流定值)
2cj=0＋0= 0
大差动11cj、甲母线小差动1cj继电器中均有差电流流过，且大于定值时，甲母线差动保护动作跳开甲母线上所有连接开关，切除故障母线，保证非故障乙母线继续运行。
乙母故障情况类同。
1.2.2.3 非固定连接方式（单母方式）






从上图分析可以看出：在非固定连接（一、二次方式不对应）方式下，发生甲母线故障时，
11cj=i（701）>Icd
1cj= i（701）＋i（710）= 2i>Icd1
2cj= i（710）>Icd2
结论：在此种方式下运行，当甲母线发生故障时，差动继电器11cj、1cj、2cj中均有差电流流过，且大于定值时继电器动作，将切除两条母线上所有支路开关，造成母差保护无选择性地切除故障。
造成上述的原因：是由于1号主变701开关一次运行于乙母线，而二次电流回路仍接于甲母线差回路，形成一次与二次不对应，使非故障母线的差回路产生差电流。
1.2.2.4 根据上述分析：母线差动保护是反映相关支路电流差的保护。支路电流的正确接入母差回路是实现母线差保护正确动作的必要前提。因此，要求我们运行人员熟悉母差的电流回路以及对回路正确地切换操作，特别注意一二次对应关系，要防止出现一次运行，二次电流未切入，一次运行而无刀闸位置的开入等。
1.3 复合电压闭锁
为了防止母差在正常运行时，由于支路电流的不正确接入而产生的差电流或不平衡电流或误碰母差出口继电器而导致母差保护误动作，为此，所有220kV及以下等级的母差保护均设有复合电压闭锁元件（低电压、负序和零序电压），提高母差保护动作的正确性。低电压闭锁在三相短路故障时开放，负序和零序电压闭锁，在不对称短路故障时开放。即母差保护对各种类型的短路故障时起保护作用，切除故障点。
1.4 母差保护其它功能
1.4.1 充电保护：RCS-915A/B、BP-2B型母差均带充电保护。当任一条母线检修后或长期停役投入运行之前，利用母联开关进行充电时，可投入充电保护。当被充电母线存在故障，利用充电保护切除故障，同时根据控制字决定在此期间是否闭锁母差保护。一般设定为有效。
1.4.2 母联过流保护：RCS-915A/B、BP-2B型母差均带有母联过流保护，可作为向线路充电的串联后备保护。如图示。用甲母线上的电源经母联开关，给已空出乙母线上的线路充电。当充电到故障时，首先由线路保护动作，再由母联过流保护作后备。




1.4.3 母联失灵与母联死区保护：RCS-915A/B、BP-2B、REB-103母差保护均带有母联失灵及死区保护。当母差保护或充电保护向母联开关发出跳闸令后，经整定延时母联电流仍大于母联失灵定值时，母联失灵保护经两母线电压闭锁开放后切除两母线上所有支路。
母联死区故障见图示：




当母联与其CT之间发生故障，乙母线差动保护动作跳开母联及支路开关，但故障仍然存在，这就是所谓的死区故障。为此，母差增加了死区保护。
在RCS-915A/B母差中，当判别母联开关已跳开，母联CT仍然有电流，且大差动元件和乙母侧小差动元件不返回的情况下，延时100ms再跳开甲母上所有支路开关，切除故障。
对于BP-2B、REB-103母差保护采用母联CT自动短接的方法来切除故障，跳开甲母线上所有支路开关。分析如下图所示：




故障发生在母联开关与CT之间，乙母线差动保护动作跳开乙母线上所有开关，但母联开关跳开后故障仍然存在，母联CT仍然有电流，保护经50ms延时后，自动短接母联CT，使故障转化为甲母线故障，甲母线差动保护动作跳开甲母线上所有开关，切除故障点，这就是所谓母联死区保护。
1.5 微机母线保护
1.5.1 RCS-915A/B、BP-2B属于微机型母线保护，REB-103属于电磁型母线保护，它们的基本原理是相同的。
1.5.2 微机型母线保护：就是将母联及支路的电流、母线电压的交模拟量，通过交流变换、低通滤波、采样保持及模数转换，变成二进制的0.1.1.0的数字量，提供给中央处理器CPU进行逻辑运算和故障判别，以决定保护是否动作输出。
1.5.3 微机型母线保护中的大差动元件，所计算的是各支路的电流的数字量（母联除外）之和；各条母线的小差动元件，所计算的是各支路母刀位置决定的电流的数字量之和，还包括母联电流的数字量。
1.6 母差保护的操作及注意事项
1.6.1 启用操作
1.6.1.1启用前的检查核对项目
（1）母差保护所用的各支路及母联CT回路连接完好。有转接屏的SD投入，未用的SD在CT侧短接退出，端子箱内母差CT用回路端子连接良好，无短接线；
（2）刀闸切换操作屏上，刀闸位置的开入灯与一次相对应；
（3）装置液昌显示器上的开关、刀闸位置（BP-2B）、母联开关位置（RCS-915）的主接线方式与一次相符合；
（4）大差电流、小差电流显示的值应在50mA以下，且无CT断线告警信号，显示的时间与当前的时间一致；
（5）RCS-915面板上除“运行”灯亮外，其它灯均不亮；BP-2B面板上除左下角三列亮或闪亮外，其它灯均不亮；
（6）母差保护柜上：直流电源、两组交流电压空开均合上；（正常方式时）RCS-915电压方式切换开关1QK置“双母”位置，BP-2B保护方式开关QB置“母差投、失灵投”位置；
（7）保护定值按定值单核对正确。
1.6.1.2 启用操作
     （1）在经上述检查核对正常的前提下，才能将母差保护投入；
     （2）按定值单要求投入各保护的开入压板，查显示开入变位正常；可以不经测量电压，若测是+24V开入电压；
     （3）投入母差跳各支路开关的出口压板，必须经测量电压无异常后投入；
     （4）投入各支路启动母差的失灵保护压板，必须经测量电压无异常后投入；
1.6.2 停用操作
     （1）退出各支路母差跳闸出口压板；
     （2）退出各支路启动母差的失灵启动压板；
     （3）退出各保护的开入压板；
     （4）直流电源及交流电压空开一般不断开，校验时按《继保安措票》要求执行。
1.6.3 母差操作注意事项
1.6.3.1 刀闸位置开入
   （1）220kV母差保护中的小差元件都是通过采集支路的母线刀闸位置所构成差动回路，母线刀闸位置正确开入母差保护才能实现母差保护的正确动作。因此，母差保护对支路刀闸位置进行实时监视，发现变位后及时报警。
   （2）刀闸位置开入
a  以RCS-915A/B为例、BP-2B与此类同





b  正常时，刀闸位置切换开关放“自动”位置，显然随一次母刀位置自动将支路的母线CT切至相应的差回路。当出现某一刀闸位置指示灯熄灭和刀闸位置变位报警时,值班员立即察看显示器上主接线变化及显示对应刀闸位置变化后给予确认，然后将相应刀闸位置切换开关切至“强制通”位置，再汇报处理，处理时不必停用母差保护。处理结束后恢复“自动”位置，并且确认刀闸位置正确后再按“确认”按钮。
C  当出现某一支路停役，母刀拉开后，刀闸位置指示仍亮，说明该刀闸辅助接点未断开，此时，应将对应的刀闸位置切换开关切至“强制断”位置，然后汇报处理。
D  支路的母线刀闸操作后，会发出刀闸位置报警信号，要及时按下“确认”按钮，使母差保护读取新状态。