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[摘要]针对传统微机母线保护中CT断线基本依靠差电流加延时来判别，而此种方法不够精确的问题。对SG B750数字式母线保护装置中采用的CT断线新判据支路电流加差电流判别法进行探讨。该判据抓住实际CT断线时的特性，可快速有效判断出具体哪条支路发生断线，判据准确可靠。
[关键词]母线保护 CT断线 差电流
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0810009－01
一、概述
母线电流差动保护是将母线上所有连接元件的电流互感器全部差接后接入差动继电器，一般是分相式。为防止电流互感器回路断线，通常采用结于零序电流回路的断线闭锁，其作用是经延时闭锁母线差动保护并发出告警信号。为防止漏接某一元件的电流互感器，采用接于一相差电流回路的闭锁元件［1］。
二、传统母线保护中CT断线的判据
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），顾名思义，有几条母线就有几个小差［2］。
简化的一次系统接线如图1所示。
就图1中接线而言，若单元1#，2#，3#，4#，母联均处于投运状态（假设单元1#，2#，3#，4#极性均指向母线，母联极性同I 母线连接单元），则大差＝I1+I2+ I3+I4，小差I＝I1+I2+I母联，小差II＝I3+I4−I母联。若单元1#和母联均退出运行，则大差＝I1+ I2+I3+ I4，小差I＝I2，小差II＝I3+I4。
传统母线保护中 CT 断线的判据为正常运行过程中，保护实时检测大差电流及母联零序电流，若大差不平衡（按躲过正常运行时的最大不平衡电流整定）或母联零序电流越限且长时间（一般大于5 秒，按大于母线连接元件中后备保护的最大动作时间整定）不返回，装置发 CT 断线信号。CT 断线后为避免区外故障时差动保护的误动而闭锁差动保护［3］，当差电流消失后，自动解除差动保护的闭锁［4］。
三、新母线保护中CT断线的判据
SG B750 新一代数字式母线保护装置中采用了全新的 CT 断线判据支路电流加差流判别法。该判据的指导思想即能够明确判出的 CT 断线就快速确认，特征量不是很明显的 CT 断线就延时确认。其作用是在正常运行时对大差的各相差电流和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，同时找出断线单元和相别。
由图2（a）可知，保护实时检测三相大差差流（Id），当任一相差流大于低定值I1时，本判据延时5s发出告警信号，当任一相差流大于高定值I2时，本判据闭锁差动保护。
若差动保护的制动电流突增达动作值（Ir ＞），或母线电压降低至动作值（U＜），表明此时母线上可能发生故障，则CT 断线闭锁功能被停止工作15秒，以防母线故障情况下误判 CT 断线而闭锁差动保护。
CT 断线闭锁差动保护功能分为快速单相闭锁、慢速单相闭锁、快速三相闭锁和慢速三相闭锁等四种。与三相闭锁功能相比，单相闭锁功能可以防止单相断线情况下其余两相差动保护的拒动；与慢速闭锁功能相比，快速闭锁功能可以防止重负荷情况下断线引起的差动保护的误动。
图2（b）为 CT 断线闭锁功能的内部逻辑示意。由图可知，在大差单相有差流（差流达到 CT 断线电流高定值，且小于1.5In，In为 CT 二次额定值一般为1A或5A）情况下，如果仅一路连接单元的该相二次无电流、其它两相二次电流接近，且该路连接单元二次监测到有零序电流，判定该相断线，同时闭锁该相差动保护。
在大差单相有差流情况下，如果仅一路连接单元的该相二次电流较低、其它两相二次电流接近，且该路连接单元二次监测到零序电流，由于这种情况也可能是高阻接地，故延时0.5秒，确认不是高阻接地后，判定该相断线同时闭锁该相差动保护。
单相断线情况下，继续监测断线连接单元和其它有零序电流的连接单元。如果断线连接单元异常，另外两相电流相差较大；或其余有零序电流的连接单元异常，且有一相电流为零，则为防止误动，直接闭锁三相差动。
单相断线情况下，如果大差任一相有差流，且不是已经判定的单相断线，则判为不明原因产生的差电流异常，为防止误动，延时5秒，闭锁三相差动。
四、判据比较
传统母线保护中由于只采用差流判别CT 断线，故其最大的优点为简单明了，判据的计算量小。但他有几个问题不大好解决：
（一）无法判别是哪条支路发生了断线，只能靠现场一条条支路进行检查，工作量大。
（二）由于差流是多条支路的累加和，累加误差大，其本身精度不高，对于轻负荷断线不易发现。且 CT 断线定值需躲过母线各种正常运行情况下可能出现（包括由主TA传变误差及装置内部AD变换、计算误差等产生） 的最大不平衡电流，一般整定为：0.06In～0.1In［5］。
（三）无法做到瞬时闭锁，在 CT 断线延时未到期间若发生区外故障差动保护容易误动。CT 断线延时定值一般整定为：5s～10s。
新母线保护中的CT 断线判据采用了支路电流加差流判据，其最大的优点为解决了传统母线保护所不好解决的三个问题。但带来的直接问题是判据计算量大，在装置 CPU 计算能力不大的时候，此方法无法实现。
五、结语
在全新的 EDP-01 嵌入式系统平台基础上，成功开发研制的SGB750系列数字式母线保护装置由于有强大的CPU计算能力故采用新 CT 断线判据，经全面的静态、动态模拟试验项目及系统运行考核，该判据技术性能优异、抗干扰能力强，可广泛适用于超高压及以下各电压等级的母线保护。
参考文献：
［1］崔家佩，电力系统继电保护与安全自动装置整定计算. 北京：中国电力出版社.
［2］王春生，母线保护［M］北京：中国电力出版社.
［3］朱声石，高压电网继电保护原理与技术. 北京：中国电力出版社.
［4］DL400-91 继电保护和安全自动装置技术规程.
［5］程利军，自适应式微机母线保护装置的研制.
[关键词]母线保护 CT断线 差电流
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0810009－01
一、概述
母线电流差动保护是将母线上所有连接元件的电流互感器全部差接后接入差动继电器，一般是分相式。为防止电流互感器回路断线，通常采用结于零序电流回路的断线闭锁，其作用是经延时闭锁母线差动保护并发出告警信号。为防止漏接某一元件的电流互感器，采用接于一相差电流回路的闭锁元件［1］。
二、传统母线保护中CT断线的判据
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），顾名思义，有几条母线就有几个小差［2］。
简化的一次系统接线如图1所示。
就图1中接线而言，若单元1#，2#，3#，4#，母联均处于投运状态（假设单元1#，2#，3#，4#极性均指向母线，母联极性同I 母线连接单元），则大差＝I1+I2+ I3+I4，小差I＝I1+I2+I母联，小差II＝I3+I4−I母联。若单元1#和母联均退出运行，则大差＝I1+ I2+I3+ I4，小差I＝I2，小差II＝I3+I4。
传统母线保护中 CT 断线的判据为正常运行过程中，保护实时检测大差电流及母联零序电流，若大差不平衡（按躲过正常运行时的最大不平衡电流整定）或母联零序电流越限且长时间（一般大于5 秒，按大于母线连接元件中后备保护的最大动作时间整定）不返回，装置发 CT 断线信号。CT 断线后为避免区外故障时差动保护的误动而闭锁差动保护［3］，当差电流消失后，自动解除差动保护的闭锁［4］。
三、新母线保护中CT断线的判据
SG B750 新一代数字式母线保护装置中采用了全新的 CT 断线判据支路电流加差流判别法。该判据的指导思想即能够明确判出的 CT 断线就快速确认，特征量不是很明显的 CT 断线就延时确认。其作用是在正常运行时对大差的各相差电流和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，同时找出断线单元和相别。
由图2（a）可知，保护实时检测三相大差差流（Id），当任一相差流大于低定值I1时，本判据延时5s发出告警信号，当任一相差流大于高定值I2时，本判据闭锁差动保护。
若差动保护的制动电流突增达动作值（Ir ＞），或母线电压降低至动作值（U＜），表明此时母线上可能发生故障，则CT 断线闭锁功能被停止工作15秒，以防母线故障情况下误判 CT 断线而闭锁差动保护。
CT 断线闭锁差动保护功能分为快速单相闭锁、慢速单相闭锁、快速三相闭锁和慢速三相闭锁等四种。与三相闭锁功能相比，单相闭锁功能可以防止单相断线情况下其余两相差动保护的拒动；与慢速闭锁功能相比，快速闭锁功能可以防止重负荷情况下断线引起的差动保护的误动。
图2（b）为 CT 断线闭锁功能的内部逻辑示意。由图可知，在大差单相有差流（差流达到 CT 断线电流高定值，且小于1.5In，In为 CT 二次额定值一般为1A或5A）情况下，如果仅一路连接单元的该相二次无电流、其它两相二次电流接近，且该路连接单元二次监测到有零序电流，判定该相断线，同时闭锁该相差动保护。
在大差单相有差流情况下，如果仅一路连接单元的该相二次电流较低、其它两相二次电流接近，且该路连接单元二次监测到零序电流，由于这种情况也可能是高阻接地，故延时0.5秒，确认不是高阻接地后，判定该相断线同时闭锁该相差动保护。
单相断线情况下，继续监测断线连接单元和其它有零序电流的连接单元。如果断线连接单元异常，另外两相电流相差较大；或其余有零序电流的连接单元异常，且有一相电流为零，则为防止误动，直接闭锁三相差动。
单相断线情况下，如果大差任一相有差流，且不是已经判定的单相断线，则判为不明原因产生的差电流异常，为防止误动，延时5秒，闭锁三相差动。
四、判据比较
传统母线保护中由于只采用差流判别CT 断线，故其最大的优点为简单明了，判据的计算量小。但他有几个问题不大好解决：
（一）无法判别是哪条支路发生了断线，只能靠现场一条条支路进行检查，工作量大。
（二）由于差流是多条支路的累加和，累加误差大，其本身精度不高，对于轻负荷断线不易发现。且 CT 断线定值需躲过母线各种正常运行情况下可能出现（包括由主TA传变误差及装置内部AD变换、计算误差等产生） 的最大不平衡电流，一般整定为：0.06In～0.1In［5］。
（三）无法做到瞬时闭锁，在 CT 断线延时未到期间若发生区外故障差动保护容易误动。CT 断线延时定值一般整定为：5s～10s。
新母线保护中的CT 断线判据采用了支路电流加差流判据，其最大的优点为解决了传统母线保护所不好解决的三个问题。但带来的直接问题是判据计算量大，在装置 CPU 计算能力不大的时候，此方法无法实现。
五、结语
在全新的 EDP-01 嵌入式系统平台基础上，成功开发研制的SGB750系列数字式母线保护装置由于有强大的CPU计算能力故采用新 CT 断线判据，经全面的静态、动态模拟试验项目及系统运行考核，该判据技术性能优异、抗干扰能力强，可广泛适用于超高压及以下各电压等级的母线保护。
参考文献：
［1］崔家佩，电力系统继电保护与安全自动装置整定计算. 北京：中国电力出版社.
［2］王春生，母线保护［M］北京：中国电力出版社.
［3］朱声石，高压电网继电保护原理与技术. 北京：中国电力出版社.
［4］DL400-91 继电保护和安全自动装置技术规程.
［5］程利军，自适应式微机母线保护装置的研制.