摘要：论述了低压系统装设母线保护的必要性以及低压系统母线保护电流互感器配置和选择情况,通过分析比较,提出了变电站低压系统母线保护在设计中需要注意的若干环节。一是分段开关位置的作用和引入量，二是对目前配置多套母线保护时存在的问题进行分析，比较了两种装置的优缺点，并提出了改进意见。

0 引言

在电力系统中，35 kV 及以下电压等级的母线由于没有稳定问题，一般未装设母线保护。近年来,由于各种原因开关设备被严重烧毁，有的甚至发展成“火烧连营”的事故时有发生。而主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故也逐年增加，这些配网事故处理不当甚至被扩大发展为输电网事故，造成重大的经济损失，已引起电力部门的广泛关注。究其原因大多是因为没有装设中低压母线保护，未能快速切除故障造成的。为了保证变压器及母线开关设备的安全运行，根据继电保护快速性的要求，迫切需要配置专用中低压母线保护。

1 低压母线装设保护的必要性

由于中低压母线上的出线多，操作频繁，三相导体线间距离与大地的距离比较近，容易受小动物危害，设备制造质量比高压设备差，设备绝缘老化和机械磨损，运行条件恶劣，系统运行条件改变，人为和操作错误等原因，中低压母线的故障几率比高压、超高压母线高得多。但长期以来，人们对中低压母线的保护一直不够重视，大多采用带有较大延时的后备保护来切除母线上的故障，往往使故障被发展、扩大，从而造成巨大的经济损失。

2 低压母线保护的配置与分析

2.1 低压母线保护的分类

低压母线保护一般有以下两类：母线完全差动保护和不完全差动保护。

母线完全差动保护是将母线上所有的各连接元件的电流互感器按同名相、同极性连接到差动回路,电流互感器的特性与变比均应相同,若变比不能相同时,可采用软件进行补偿,满足ΣI=0。差动元件的动作电流按下述条件计算、整定,取其最大值:

1) 躲开外部短路时产生的不平衡电流; 2) 躲开母线连接元件中,最大负荷支路的最大负荷电流,以防止电流二次回路断线时误动。

母线不完全差动保护只需将连接于母线的各有电源元件上的电流互感器,接入差动回路,在无电源元件上的电流互感器不接入差动回路，带短延时出口，且增加无电源元件保护动作闭锁条件。正常情况下差流为该母线上流过的负荷电流，如果发生区内故障，则差动元件动作，母差保护经短延时动作跳闸。若无电源元件发生故障，则无电源元件的保护动作后闭锁母差保护。

从上述可见因不完全差动带延时故完全差动动作速度更快，因不完全差动要躲过最大母线负荷电流故完全差动动作灵敏度更高，因不完全差动需要所有无电源元件的保护动作闭锁回路故完全差动动作可靠性更高，但从节约资金角度考虑不完全母差更具优势。

2.2 低压母线保护的配置

综合考虑母差保护速动性、灵敏性和可靠性等方面的因素，河北南网选择采用完全差动保护。

为减少投资、简化设计，当一套母差能够满足现场需要时，一般采用配置一套母差的方案。但因一套母差装置可接入的元件数有限，一般不超过21 个元件，当站内中、低压母线元件较多时，一套母差无法完成母差功能，考虑检修方便和设计的对称性，一般采用每一条母线配置一套母差的方案。当采用多套配置方案时要充分考虑母联死区故障的问题。

3 低压母线保护CT 的选择

对于变电站电流互感器是三相还是两相配置以及如何选择等，在规程中并没有明确的规定。因此，在不同的工程、不同的设计部门有不同的处理方法，笔者在下文进行一些分析，以期得出一个较为统一的设计方案。

3.1 配置比较

在电力系统中，35 kV 及以下电压等级多采用两电流互感器不完全星型接线，但由于被保护母线为小电流接地系统，假设在I 段母线的出线上发生A 相或C 相一点接地，在II 段母线上发生B 相一点接地时，II 段母差将可能拒动，无法快速切除故障。

如果相应的低压母线保护装设三相差动元件，采用-B 电流接入则可解决上述问题，综上所述，低压母线保护应采用三相CT 接线方式。

3.2 CT 的选择

CT 的选择要充分考虑母差保护本身的要求，及系统对CT 变比、伏安特性的要求，一般设计中应注意以下几个问题：

① 母差保护对最大、最小CT 变比的范围的要求;

② 根据系统短路容量选择CT 变比和伏安特性，因防止母线出口故障CT 不满足10%误差而造成母差误动。

③ 对于所变等小容量设备CT 变比的选择除要考虑上述问题外，还要考虑所变本身保护整定问题，防止因CT 变比过大而造成所变保护无法整定，设计中应尽量选择带抽头的CT，所变保护采用小变比，母差保护采用大变比。

4 设计中需要注意的几个问题

4.1 分段开关位置量对母线保护的影响

下面以RCS-915 型母线保护为例母联开关位置量在中所起的作用：

① 确定比率差动的比率制动系数的高、低两个定值当分段开关处于合位时即TWJ= “0”时比率制动系数取高值，当分段开关处于分位时即TWJ=“1”时为防止弱电源侧母线发生故障时大差比率制动差动元件灵敏度不够，比率制动系数自动取低值。

② 确定充电保护的动作当利用分段断路器对其中一段母线进行充电试验时，母线保护将对分段开关位置量进行判断，即TWJ 位置开入由“1”变为“0”，或TWJ= “1”时母联由无电流变为有电流则母联充电保护开放300ms。

③ 分段死区保护逻辑判断分段开关位置量在RCS-915 分段死区保护中相当重要。若母线分列运行，分段在跳位时，发生死区故障，如分段开关位置量开入出错，即母线保护判断为分段合位，可能导致将母线全切除。