1 概述
變電所中低壓母線的出線數(shù)量多，操作頻繁，三相導(dǎo)線間距離近，容易受小動(dòng)物危害，設(shè)備的制造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較低，因而其故障率遠(yuǎn)高于高壓母線及主變。主變及高壓母線一般均安裝差動(dòng)保護(hù)，其保護(hù)范圍內(nèi)的故障能快速切除；而中低壓母線則由主變的后備保護(hù)動(dòng)作來(lái)切除故障，一則對(duì)故障的配電裝置產(chǎn)生了極大的破壞，二則使主變的線圈變形進(jìn)而常使主變損壞，兩種惡果在故障后均需長(zhǎng)時(shí)間才能修復(fù)，造成社會(huì)的不良影響和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如某220kV變電所的10 kV配電裝置曾發(fā)生兩次燒毀及一臺(tái)31．5 MVA主變因線圈變形嚴(yán)重沒(méi)有及時(shí)修復(fù)而燒毀。因此，裝設(shè)中低壓母線保護(hù)十分必要，特別是母線短路容量較大的變電所。
2 中低壓母線保護(hù)的構(gòu)成
在主變中低壓側(cè)、母聯(lián)開(kāi)關(guān)和各出線原有電磁型繼電保護(hù)直流電路，利用PLC進(jìn)行邏輯比較，以判斷是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障，判斷為區(qū)內(nèi)故障則瞬時(shí)跳主變?cè)搨?cè)開(kāi)關(guān)，延時(shí)跳主變其它側(cè)開(kāi)關(guān)。
2．1 10 kV母線保護(hù)
該變電所的10 kV主接線簡(jiǎn)圖如圖1，各出線沒(méi)有電源，各出線、母聯(lián)保護(hù)采用二相不完全星形的電流速斷和過(guò)電流保護(hù)，主變低壓側(cè)設(shè)有三相完全星形復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)。利用時(shí)間繼電器的瞬時(shí)閉合觸點(diǎn)作PLC的輸入接點(diǎn)，PLC輸出控制DZ52型中間繼電器以跳主變各側(cè)開(kāi)關(guān)。其輸入輸出接線如圖2，PLC梯形圖如圖3。主變低壓側(cè)采用三相完全星形與各出線、母聯(lián)保護(hù)采用二相不完全星形接線，可以防止母線B相與出線的A或C相發(fā)生兩點(diǎn)接地短路時(shí)，因出線保護(hù)動(dòng)作跳閘后，母線長(zhǎng)時(shí)間單相接地?cái)U(kuò)大化為母線相間短路。PLC所用的交流電源由在線式的UPS提供。母線保護(hù)分兩段，Ⅰ段瞬時(shí)動(dòng)作，保護(hù)范圍為母線至各斷路器；Ⅱ段短延時(shí)，保護(hù)范圍為主變斷路器至主變10 kV電流互感器（含斷路器）。
2．2 35 kV母線保護(hù)
該變電所的35 kV主接線簡(jiǎn)圖與圖1相近，有些出線有電源，沒(méi)有電源的出線、母聯(lián)保護(hù)采用二相不完全星形的電流速斷和過(guò)電流保護(hù)；有電源的出線設(shè)有二相不完全星形方向過(guò)電流保護(hù)；主變35 kV側(cè)設(shè)有三相完全星形復(fù)合電壓方向過(guò)電流保護(hù)。利用過(guò)流或方向過(guò)流時(shí)間繼電器的瞬時(shí)閉合觸點(diǎn)作PLC的輸入接點(diǎn)，其接法及梯形圖與圖2及圖3相似。
3 小結(jié)
110 kV及以上的母線因電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的要求，均裝設(shè)有母線保護(hù)。在短路容量較大的35kV及以下的母線，短路故障對(duì)主變的沖擊很大，很容易造成主變的線圈變形或損壞等擴(kuò)大性事故，因此應(yīng)當(dāng)高度重視。可編程序控制器PLC的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用原有保護(hù)時(shí)間繼電器的剩余觸點(diǎn)作間接比較，不需增加各單元的保護(hù)設(shè)備，投資少，運(yùn)行靈活，可靠性高。