电气设备差动保护调试方法与技巧

1.试验接线及配置

（1）测试仪光纤接线 用6对尾纤（LC-LC）分别将测试仪的光口1接至母联直采SV的RX口，光口2接至#1主变直采SV的RX口，光口3接至#2主变直采SV的RX口，光口4接至泉洛Ⅰ路直采SV的RX口，光口5接至泉洛Ⅱ路直采SV的RX口，光口6接至母线PT SV的RX口。待差动保护逻辑校验结束，将无需加量的两对尾纤依次换到光口7母联直跳口和光口8 GOOSE组网，并在试验尾纤上进行标识，便于调试过程中辨认。

（2）测试仪配置

1）系统参数：二次额定电流为1A，额定频率为50Hz，规约选择IEC61850-9-2，第一、二组PT电压比为220/100，第一组CT电流比为3000/1，第二组CT电流比为1000/1，第三组CT电流比为1500/1，第四组CT电流比为1500/1。

2）SV报文映射：将母联合并单元SV输出三相保护电流（包括主、副采）分别映射为I_a、I_b、I_c，#1主变合并单元和220kV泉洛Ⅱ路合并单元SV输出三相保护电流（包括主、副采）分别映射为I_a′、I_b′、I_c′，#2主变合并单元SV输出三相保护电流（包括主、副采）都分别映射为I_sa、I_sb、Isc，220kV泉洛Ⅰ路合并单元SV输出三相保护电流（包括主、副采）都分别映射为I_ta、I_tb、I_tc。母线设备合并单元输出Ⅰ母电压、Ⅱ母电压分别映射U_a、U_b、U_c，U_a′、U_b′、U_c′。

3）Goose发布：选择母联智能终端GOOSE输出，勾选控制块，在状态序列1GOOSE数据集，先单击导入，再将总断路器位置、A相断路器位置、B相断路器位置、C相断路器位置的数据集进行选择，有4种状态，即“01”“10”“00”“11”。

2.负荷平衡态检验

（1）运行方式 支路L4（#1主变）、支路L6（220kV泉洛Ⅰ路）合于Ⅰ母；支路L5（#2主变）、L8（220kV泉洛Ⅱ路）合于Ⅱ母，双母线并列运行。

（2）电流比L4（1000/1）、L5（1500/1）、L6（1000/1）、L8（1000/1）、L1（3000/1）。

（3）基准电流比3000/1。

（4）试验要求220kVⅠ、Ⅱ母电压正常。母联A相一次电流由Ⅱ母流入Ⅰ母，一次电流为9000A，L6流出母线，一次电流为3000A，L5流入母线，一次电流为15000A。调整其他支路电流，使差流平衡，屏上无任何告警、动作信号。

图4-13为一次接线图

根据题目要求，区外故障，Ⅰ、Ⅱ母小差电流为0，大差电流也为0。计算各个支路及母联间隔一次电流，满足平衡条件，后换算到各个间隔二次电流。

（1）相关定值 保护定值栏中“差动保护启动电流定值”I_cdzd为0.35A。

（2）试验条件

1）保护功能软压板：差动保护置“1”，失灵保护置“0”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

2）SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”，只有当该软压板投入，且虚端子中软压板关联正确，装置采样值有显示，否则为零。

3）“差动电流保护”控制字置“1”。

4）运行方式：

支路L4、支路L6合于Ⅰ母；支路L5、L8合于Ⅱ母，双母线并列运行。

支路4强制使能置“1”，支路41G强制合置“1”，支路42G强制合置“0”；

支路5强制使能置“1”，支路51G强制合置“0”，支路52G强制合置“1”；

支路6强制使能置“1”，支路61G强制合置“1”，支路62G强制合置“0”；

支路8强制使能置“1”，支路81G强制合置“0”，支路82G强制合置“1”。

5）母联开关合位。

（3）试验方法 通过设置一个故障态，加入故障量、手动控制，在状态序列1GOOSE数据集，先单击导入，再将总断路器位置、A相断路器位置、B相断路器位置、C相断路器位置的数据集均选择“10”。具体负荷平衡参数见表4-24。

图4-13 一次接线图

表4-24 负荷平衡态检验调试方法

3.差动保护检验

与其他型号母差保护的比例差动元件动作有明显区别，当大差高值和小差低值同时动作，或大差低值和小差高值同时动作时，不判母联开关分位或合位，比例差动元件动作。

（1）差动启动定值检验

1）相关定值。保护定值栏中“差动保护启动电流定值”I_cdzd为0.35A。

2）试验条件

①保护功能软压板：差动保护置“1”，失灵保护置“0”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“差动电流保护”控制字置“1”。

④母联开关合位。

3）试验方法。取#2主变L5支路，其余支路电流为零，进行验证。状态1和2，GOOSE数据集的总断路器位置、A相断路器位置、B相断路器位置、C相断路器位置均选择“10”，具体故障量参数见表4-25。

表4-25 差动启动定值检验调试方法

（2）大差比率制动系数高值检验

1）相关定值。大差比率制动系数高值为0.5。

2）试验条件

①保护功能软压板：差动保护置“1”，失灵保护置“0”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“差动电流保护”控制字置“1”。

3）试验方法。在平衡态基础上，增加#2主变L5支路电流大小，进行验证。采用测试仪的通用试验扩展模块进行实验，具体故障量参数见表4-26。

表4-26 大差比率制动系数高值检验调试方法

（3）大差比率制动系数低值检验

1）相关定值。大差比率制动系数低值为0.3。

2）试验条件

①保护功能软压板：差动保护置“1”，失灵保护置“0”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“差动电流保护”控制字置“1”。

3）试验方法。I母平衡，增加#2主变L5支路电流大小，进行验证。采用测试仪的通用试验扩展模块进行实验，具体故障量参数见表4-27。

表4-27 大差比率制动系数低值检验调试方法

（4）小差比率制动系数高值检验

1）相关定值。小差比率制动系数为0.6。

2）试验条件

①保护功能软压板：差动保护置“1”，失灵保护置“0”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“差动电流保护”控制字置“1”。

3）试验方法。在平衡态基础上，增加泉洛Ⅰ路L6支路电流大小，进行验证。采用测试仪的通用试验扩展模块进行实验，具体故障量参数见表4-28。

表4-28 小差比率制动系数高值检验调试方法

（5）小差比率制动系数低值检验

相关定值：小差比率制动系数为0.5。方法同大差高值校验，大差高值等于小差低值，两个同时满足。

（6）差动保护电压闭锁元件检验

1）相关定值

U_bs为0.7Un；U_obs为6V；U_2bs为4V。

2）试验条件

①保护功能软压板：差动保护置“1”，失灵保护置“0”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“1”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”。

③“差动电流保护”控制字置“1”。

3）试验方法 输入L6泉洛Ⅰ路故障电流，采用通用试验（序分量）模块，验证Ⅰ母电压闭锁。具体故障量参数见表4-29。

表4-29 差动保护电压闭锁元件检验调试方法

（续）

（7）充电闭锁元件检验

1）相关定值。大差比率制动系数高值为0.5，小差比率制动系数低值为0.5，差动保护启动电流定值I_cdzd为0.35A。

2）试验条件

①保护功能软压板：差动保护置“1”，失灵保护置“0”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“差动电流保护”控制字置“1”。

④母联分位。

⑤由Ⅰ母向Ⅱ母充电。

⑥GOOSE发布母联SHJ开入。

3）试验方法。输入L6泉洛Ⅰ路故障电流，进行验证。具体故障量参数见表4-30。

表4-30 充电闭锁元件检验调试方法

4.母联保护校验

（1）外部启动母联失灵保护校验

1）相关定值。母联分段失灵电流定值为0.2A，母联分段失灵时间为0.4s。(www.xing528.com)

2）试验条件

①保护功能软压板：差动保护置“1”，失灵保护置“1”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“差动电流保护”控制字置“1”，“失灵保护”控制字置“1”。

④GOOSE发布启动失灵设置为true。

3）试验方法。设置母联L1支路电流故障电流I_a，进行验证。测试仪光口8接到母差保护组网口，状态2中GOOSE数据集的启动失灵设置为true。具体故障量参数见表4-31。

表4-31 外部启动母联失灵保护检验调试方法

（2）母联失灵保护校验

1）相关定值。母联分段失灵电流定值为0.2A，母联分段失灵时间为0.4s。

2）试验条件

①保护功能软压板：差动保护置“1”，失灵保护置“1”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“差动电流保护”控制字置“1”，“失灵保护”控制字置“1”。

④母联开关合位。

3）试验方法。设置母联L1支路电流故障电流I_a，L5支路流出Ⅱ母，进行验证。状态1和2，GOOSE数据集的总断路器位置、A相断路器位置、B相断路器位置、C相断路器位置均选择“01”，具体故障量参数见表4-32。

（3）母联合位死区检验

1）相关定值。大差比率制动系数高值为0.5，小差比率制动系数低值为0.5，差动保护启动电流定值I_cdzd为0.35A。

表4-32 母联失灵保护检验调试方法

2）试验条件

①保护功能软压板：差动保护置“1”，失灵保护置“1”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“差动电流保护”控制字置“1，“失灵保护”控制字置“1”。

④母联合位。

3）试验方法。#2主变L5支路有流，母联L1支路电流故障电流I_a，Ⅱ母平衡，进行验证，具体故障量参数见表4-33。

表4-33 母联合位死区检验调试方法

（续）

（4）母联分位死区检验

1）相关定值。大差比率制动系数低值为0.3，小差比率制动系数高值为0.6，差动保护启动电流定值I_cdzd为0.35A。

2）试验条件

①保护功能软压板：差动保护置“1”，失灵保护置“0”，母线互联置“0”，母联分裂置“1”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“差动电流保护”控制字置“1”，“失灵保护”控制字置“1”。

④母联分位。

3）试验方法见表4-34。

表4-34 母联分位死区检验调试方法

5.失灵保护校验

（1）线路间隔三相失灵保护校验

1）相关定值 三相失灵相电流定值为0.8A，失灵保护1时限为0.3s；失灵保护2时限为0.5s。

2）试验条件

①保护功能软压板：失灵保护置“1”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“失灵保护”控制字置“1”。

④GOOSE发布“支路6_A相启动失灵开入”“支路6_B相启动失灵开入”“支路6_C相启动失灵开入”设置为true。

⑤GOOSE订阅L1母联跳闸、L6泉洛Ⅰ路跳闸。

3）试验方法。设置L6泉洛Ⅰ路支路故障电流，进行验证。状态2，“支路6_A相启动失灵开入”“支路6_B相启动失灵开入”“支路6_C相启动失灵开入”设置为true，具体故障量参数见表4-35。

表4-35 线路间隔三相失灵保护检验调试方法

（2）线路间隔失灵保护校验

1）相关定值。失灵零序电流定值为0.4A，失灵负序电流定值为0.3A，失灵保护1时限为0.3s，失灵保护2时限为0.5s。

2）试验条件

①保护功能软压板：失灵保护置“1”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“失灵保护”控制字置“1”。

④GOOSE发布“支路6_A相启动失灵开入”“支路6_B相启动失灵开入”“支路6_C相启动失灵开入”设置为true。

⑤GOOSE订阅L1母联跳闸、L6泉洛Ⅰ路跳闸。

3）试验方法。设置L6泉洛Ⅰ路支路故障电流，进行验证。状态2，GOOSE数据集“支路6_A相启动失灵开入”“支路6_B相启动失灵开入”“支路6_C相启动失灵开入”设置为true，具体故障量参数见表4-36。

表4-36 线路间隔失灵保护校验调试方法

（3）主变间隔三相失灵保护校验

1）相关定值。三相失灵相电流定值为0.8A，失灵保护1时限为0.3s，失灵保护2时限为0.5s。

2）试验条件

①保护功能软压板：失灵保护置“1”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“失灵保护”控制字置“1”。

④GOOSE发布“支路5_三相启动失灵开入”设置为true。

⑤GOOSE订阅L1母联跳闸、L5#2主变跳闸。

3）试验方法。设置L5#2主变支路故障电流，进行验证。状态2，GOOSE数据集“支路5_三相启动失灵开入”设置为true，具体故障量参数见表4-37。

（4）主变间隔失灵保护校验

1）相关定值。失灵零序电流定值为0.4A，失灵负序电流定值为0.3A，失灵保护1时限为0.3s，失灵保护2时限为0.5s。

2）试验条件

①保护功能软压板：失灵保护置“1”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

表4-37 主变间隔三相失灵保护校验调试方法

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“失灵保护”控制字置“1”。

④GOOSE发布“支路5_三相启动失灵开入”设置为true。

⑤GOOSE订阅L1母联跳闸、L5#2主变跳闸。

3）试验方法。设置L5#2主变支路故障电流，进行验证。状态2，GOOSE数据集“支路5_三相启动失灵开入”设置为true，具体故障量参数见表4-38。

表4-38 主变间隔失灵保护校验调试方法

（5）失灵保护电压闭锁元件校验

1）相关定值。低电压闭锁定值为50V，零序电压闭锁定值为5V，负序电压闭锁定值为5V。

2）试验条件

①保护功能软压板：失灵保护置“1”，母线互联置“0”，母联分裂置“0”，分段1分裂置“0”，分段2分裂置“0”。

②SV软压板：投入“电压SV接收软压板”“母联21M_SV接收软压板”“#1主变_SV接收软压板”“#2主变_SV接收软压板”“泉洛Ⅰ路211_SV接收软压板”“泉洛Ⅱ路212_SV接收软压板”。

③“失灵保护”控制字置“1”。

④GOOSE发布“支路6_A相启动失灵开入”“支路6_B相启动失灵开入”“支路6_C相启动失灵开入”设置为true。

⑤GOOSE订阅L1母联跳闸、L6泉洛Ⅰ路跳闸。

3）试验方法。设置L6泉洛Ⅰ路支路故障电流，进行验证。状态2，GOOSE数据集“支路6_A相启动失灵开入”“支路6_B相启动失灵开入”“支路6_C相启动失灵开入”设置为true，具体故障量参数见表4-39。

表4-39 失灵保护电压闭锁元件校验调试方法