蔡奕斌

（广东电网有限责任公司潮州供电局，广东 潮州 521000）

1 复式比率母差保护原理

在复式比率母差保护中，差动电流Id是指母线上各连接支路电流和的绝对值，即；制动电流Ir是指母线上各连接支路电流绝对值的和，即其中，Ii是指母线上第i个连接支路电流值[1-2]。对于分段母线，如双母分段、双母线等主接线形式，大差电流是指除分段、母联开关外母线上各连接支路电流和的绝对值，具有判别区内故障作用；小差电流是指包括分段、母联开关在内某段母线上各连接支路电流和的绝对值，具有选择故障母线作用。

1.1 复式比率母差保护动作判据

复式比率母差保护动作判据为Id＞Iset；Id＞Kr(Ir-Id)，其中，Kr为制动系数；Iset为启动电流定值。

复式比率母差保护动作曲线如图1 所示。

图1 复式比率母差保护动作曲线

1.2 复式比率母差保护特点

与常规比率母差保护相比，复式比率母差保护在动作判据中引入差动电流，在不计及电流互感器饱和问题及母线内部故障时有电流流出的理想情况下，当母线发生区内故障时，复式比率母差保护无制动特性，而常规比率母差保护制动电流及差动电流一致，造成差动保护的灵敏度下降。此外，复式比率制动系数Kr的取值范围为零至无穷大，具有极大的选择范围[3]。

2 复式比率制动系数取值

2.1 影响因素

由复式比率母差保护动作判据可知，影响制动系数Kr的主要因素有两个，一个是母线区内故障时有电流流出，另一个是母线区外故障时故障支路电流互感器饱和产生传变误差[4]。

考虑区内故障时有电流流出，此时差动电流将会减少，复式比率制动特性增强，如果制动系数选取不当，将可能导致保护发生拒动。假设流出母线电流占差动电流百分比为α，则制动电流Ir=1+2α。根据复式比率母差保护动作判据可得：

考虑母线区外故障时故障支路电流互感器饱和产生传变误差，电流互感器饱和后励磁电流增加，二次侧电流减少，导致差动电流增加，制动特性减弱，如果制动系数选取不当将可能导致保护发生误动。假设故障支路电流互感器饱和后传变的电流比实际电流减少β，此时Id=β，而Ir＝2-β，要确保母差保护不误动，应满足Id＜Kr（2-2β），即：

综合式（1）、式（2）可得：

根据式（3）可以求得对应Kr值下允许流出母线电流占差动电流百分比及允许的电流互感器传变误差，对应关系如表1 所示。

表1 Kr 与α、β 对应关系

2.2 比率制动系数整定

分段母线并列运行时流出电流较少，因此主要考虑电流互感器传变误差，此时比率制动系数应取高值，如Kr=1，即可满足要求；分段母线分列运行时，主要考虑电流流出影响，此时比率制动系数应取低值，如Kr=0.3，即可满足要求。对于BP-2C 型母线保护装置，其比率制动系数内部固化（高值：1.0；低值：0.3），当分段母线并列运行时，大差比率、小差比率制动系数一致，均使用高值；当分段母线分列运行时，大差制动系数自动转化为低值，小差比率制动依旧采用高值[5]。采用比率制动系数内部固化的方法，在一定程度上减轻了继电保护定值整定人员的负担，同时也降低了定值误整定风险。

3 复式比率制动系数试验

以图2 的模拟主接线为例，其中支路1、支路2、支路3 及母联CT 变比一致，保护装置为BP-2C 型，复式比率制动系数试验方法如下。

图2 模拟主接线

3.1 验证大差Kr高值

尽可能降低复式比率母差保护启动电流定值（假设启动电流定值为0.2In）并开放复压闭锁条件，模拟支路1 的ⅠM 刀闸合位接点、支路3 的ⅠM 刀闸合位接点、支路2 的ⅡM 刀闸合位接点和母联开关合位接点在闭合状态。在支路1、支路3 分别加入大小相同、方向相反的A 相电流I1（大于0.2In），在支路2 加入A 相电流I2（小于0.2In）。将支路1、支路3 电流I1固定，缓慢增大支路2 电流I2，使ⅡM 差动保护动作，记下保护刚好动作时的两个电流值，计算此时Id与的Ir值，由复式比率母差保护动作判据可验证大差Kr高值。

3.2 验证大差Kr低值

尽可能降低复式比率母差保护启动电流定值（假设启动电流定值为0.2In）并开放复压闭锁条件，模拟支路1 的ⅠM 刀闸合位接点、支路3 的ⅠM 刀闸合位接点、支路2 的ⅡM 刀闸合位接点和母联开关分位接点在闭合状态。在支路1、支路3 分别加入大小相同、方向相反的A 相电流I1（大于0.2In），在支路2 加入A 相电流I2（小于0.2In）。将支路1、支路3 电流I1固定，缓慢增大支路2 电流I2，使ⅡM 差动保护动作，记下保护刚好动作时的两个电流值，计算此时Id与Ir值，由复式比率母差保护动作判据可验证大差Kr低值。

3.3 验证小差Kr值

尽可能降低复式比率母差保护启动电流定值（假设启动电流定值为0.2In）并开放复压闭锁条件，模拟支路1 的ⅠM 刀闸合位接点和支路3 的ⅠM 刀闸合位接点在闭合状态。在支路1加入A相电流I1（大于0.2In），在支路3 加入A 相电流I2，注意I1与I2方向相反，大小相同。将支路1 电流I1固定，缓慢增大支路3 电流I2，使ⅠM 差动保护动作，记下保护刚好动作时的两个电流值，计算此时Id与Ir值，由复式比率母差保护动作判据可验证小差Kr值。

4 结论

本文从保护基本原理及动作判据出发，阐述了复式比率制动特性母线差动保护的特点。针对BP-2C 型母线保护装置，分析了复式比率制动系数取值影响因素及内部固化的可行性，并结合日常运维经验，提出了一种具有普遍适用性的制动系数高值、低值校验方法，为继电保护专业人员提供一定的参考，以期提高装置检验效率，并确保母线保护装置可靠、安全运行。