典型微机母线保护程序逻辑框图分析

有关典型微机母线保护程序的逻辑框图，启动元件的程序逻辑，母线差动保护启动元件程序逻辑框图，母联失灵或母差保护死区故障的保护，母线充电保护逻辑，TA和TV断线闭锁与报警。

微机母线保护程序的逻辑框图

主保护一般采用比率制动式差动保护，优点是可有效防止外部故障时保护误动。在区内故障时，若有电流流出母线，保护的灵敏度会下降。

微机母线保护在硬件方面采用多CPU技术，使保护各主要功能分别由单个CPU独立完成，软件方面通过各软件功能相互闭锁制约，提高保护的可靠性。

此外，微机母线保护通过对复杂庞大的母线系统各种信号(电流、电压、开关量及差电流、零序电流等)的监测和显示，不仅提高了装置的可靠性，也提高了保护可信度并改善了保护人机对话的工作环境，减少了装置的调试和维护工作量。

软件算法的深入开发则使母线保护的灵敏度和选择性得到不断的提高。

1. 启动元件程序逻辑

启动元件由大差动电流越限Y1启动(大差动受复合电压H1闭锁)、母线电压突变启动、各支路电流突变启动三个部分组成，它们组成或门逻辑H2。

图1，母线差动保护启动元件程序逻辑框图

说明：为了防止有时电压和电流突变不能使启动元件动作，所以将大差动电流越限作为另一个启动元件动作的后备条件，其判据为：

Id>Id.set，及I段的复合电压IUkf和II段的复合电压IIUkf动作，它们组成与门再与母线电压、电流突变量启动构成或门的逻辑关系，去启动保护系统。

2. 母线复式比率差动保护程序逻辑

图2，母线复式比率差动保护程序逻辑框图

3、母联失灵或母差保护死区故障的保护

对于双母线或单母线分段的母差保护，当故障发生在母联断路器或分段断路器与母联TA或分段TA之间时，非故障母线的差动元件要误动，而故障母线的差动元件要拒动，即存在死区问题。

图3

在母线保护装置中，为切除母联断路器与母联TA之间的故障，通常设置母联断路器失灵保护。

因为上述故障发生后，虽然母联断路器已被跳开，但母联TA二次仍有电流，与母联断路器失灵现象一致。

在微机母线保护装置中设置有专用的死区保护，用于切除母联断路器与母联TA之间的故障。即在上述情况下，需要进一步切除母线上其余单元。

故意在保护动作，发出跳开母联断路器的命令后，经延时后判别母联电流是否越限，如经延时后母联电流满足越限条件，且母线复合电压动作，则跳开母线上所有断路器。

图4，母联失灵保护逻辑框图

4. 母线充电保护逻辑

母线充电保护是临时性保护。

在变电站母线安装后投运之前或母线检修后再投入之前，利用母联断路器对母线充电时投入充电保护。

当一段母线经母联断路器对另一段母线充电时，若被充电母线存在故障，当母联电流的任一相大于充电保护的动作电流整定值时，充电保护动作将母联断路器跳开。

图5，母线充电保护逻辑框图

5. TA和TV断线闭锁与报警

TV断线将引起复合序电压保护误动，从而误开放保护。TV断线可以通过复合序电压来判断，当Ⅰ母Ukf或Ⅱ母Ukf动作后经延时，如差动保护并未动作，说明TV断线，发出断线信号。

判断TA断线两种方法：

①是根据差电流越限而母线电压正常(H1输出“1”)；

②是依次检测各单元的三相电流，若某一相或两相电流为零(H3输出“1”)，而另两相或一相有负载电流(H2输出“1”)，则认为是TA断线。