摘  要：文章通過對一次100KV母差保護誤動事故的分析，找出了母差保護不正確動作的原因，總結了經驗教訓，并提出了改進措施。

　　關鍵詞：母線差動保護；CT飽和；誤動

　　一、事故前運行方式

　　某廠110KV母線為雙母線加旁路母線的型式。2008年2月15日，出線萬田II線111、萬田I線112、萬華線113、萬安線114、萬辛線115、萬河線116、萬七線117、萬石線118、萬橋線120及#1主變110KV側主開關101、#2主變110KV側主開關102運行于I母線，外線萬梁119帶01高備變空載運行于II母線。

　　二、事故過程

　　8：32：05 110KV萬辛線115對端故障（辛四變高壓污水噴到110KVII段PT及其刀閘上），先為B相接地，后為B、C相短路接地，最后發展為A、B、C三相短路，萬辛線115零序保護II段動作開關跳閘，重合閘動作重合成功。

　　8：32：10 萬辛線115再次故障（對端噴水越過故障點，停泵后污水回落），后加速啟動“永跳”，同時，I母線差動保護動作，I母線上的所有開關跳閘。

　　8：46 合上#2主變110KV側主開關102，合上#1主變110 KV側主開關101。

　　8：58 合上110KV各線路開關（除萬辛線115外），恢復對外供電。

　　三、WMZ-41A型母線差動保護原理簡介

　　WMZ-41A型母線保護裝置是新一代的微機母線保護裝置，其保護原理采用復式比率差動原理，差動電流Id為各支路電流的向量和，制動電流Ir為各支路電流矢量取模值的和，在制動量的計算中引入差動電流，使得該繼電器在區內故障時無制動，而在區外故障時有極強的制動特性。復式比率差動繼電器非常明確地區分區內和區外故障，而且選取范圍很廣，靈敏度高。

　　WMZ-41A裝置的差動回路是由一個母線大差動和幾個各段母線小差動組成的。母線大差動是指除母聯斷路器和分段斷路器以外的母線上所有其余支路電流所構成的差動回路；某段母線小差動是指與該段母線相連接的各支路電流構成的差動回路。其中包括與該段母線相關聯的母聯斷路器和分段斷路器。通過大差動判別區內和區外故障，通過各段小差動來選擇故障母線。

　　雙母線內部故障時故障母線的選擇，在雙母線上總是把雙母線作為整體設置總的母線差動保護。總差動保護在外部故障時有良好的選擇性，在內部任一條母線故障時都能靈敏動作。WMZ-41A裝置通過母線大差動判別區內和區外故障，通過各段小差動來選擇故障母線。一般情況下，母線大差動的構成不受母線運行方式變化的影響，而各段母線小差動，則是根據各分路的分合閘位置，由母線運行方式自適應環節來自動地、實時地進行組合。發生母聯斷路器失靈（死區）故障時的邏輯行為：當母線發生死區故障，即母聯斷路器和TA間發生短路時，若II母差動作，切除母聯斷路器和II母線上各引出線斷路器后，故障就會消除，I母線仍能正常運行。但是很顯然母差保護會判I母線小差動有差流，而II母線無差流，從而切除I母線上各支路斷路器和母聯斷路器，而母聯電流仍存在。傳統的母差保護將無法繼續切除真正的故障點。WMZ-41A母差保護，有專門的死區故障邏輯，消除死區及母聯失靈造成的無法切除故障的后果。在保護動作，發出跳開母聯斷路器的命令后，經延時，判別母聯電流是否越限，若母聯電流滿足越限條件，且母線復合電壓動作，則跳開電壓不正常母線上的所有斷路器。

　　四、保護誤動原因分析

　　1．故障過程分析。110KV萬辛線115線路較短，全長5.79公里，為近區故障；線路負荷較重，有功32MW，無功16MVAR；故障發展過程為單相接地→相間短路→三相短路，為轉換性故障，性質較為特殊；故障時大電流三相短路，電流中的直流分量、諧波分量較大。

　　2．電流互感器性能及其回路測試分析。保護人員對相關電流回路的電流互感器極性和伏安特性試驗。表1為伏安特性試驗數據：

　　由測量數據可以看出，隨著試驗電流的上升，該電流互感器逐漸出現飽和現象。

　　3．WMZ-41A裝置動作情況分析。從錄波數據上分析，故障時因電流互感器飽和的原因，110KV I母線相約有15A差流，而制動電流為僅為負荷電流，大約幾安培，小于差動電流。WMZ-41A母線差動保護裝置軟件（V1.XX）版本設計方面存在缺陷，電壓閉鎖功能不完善，區外故障引起電流互感器嚴重飽和而形成差動保護啟動的條件，造成保護誤動。

　　五、經驗教訓及防范措施

　　母差保護誤動的后

　　果非常嚴重，因此必須加強母差保護的運行維護和管理工作，以保證動作的靈敏性、可靠性。針對該起事故，技術管理方面要采取措施，以防止事故重復發生。配合生產廠家對保護裝置進行軟件修改，杜絕區外故障引發母差誤動或誤切母聯。針對電流互感器在故障時易發生嚴重飽和，設計部門在設計安裝電流互感器時，準確計算最大短路電流，并做好電流互感器的選型。該廠重點做了以下工作：

　　1．南自廠已對該廠WMZ-41A差動保護軟件進行了升級，版本由1.6B升級為1.6F，增加兩項保護輔助判據：（1）波形對稱判據；（2）間斷區制動判據，升級前對區外故障的判據為半個周波，升級后延長為故障后1個周波，可以防止在CT嚴重飽和情況下保護的誤動。

　　2．對110KV的4條線路萬田II線111、萬華線113、萬安線114、萬辛線115保護裝置進行更新換代（裝置由WXB-11S改造為PSL621C）。

　　3．研究110KV系統的運行方式，改變 110KV運行方式存在不合理的狀況，在單母線差動保護動作時避免110KV對外供電全停。

　　4．加強保護裝置的技術管理工作。

　　六、結論

　　本文討論分析了WMZ-41A型差動保護裝置在近區外故障時誤動的原因，并對相應的防范措施進行了說明。我廠通過深刻分析事故原因、嚴格落實反事故措施，消除了該型保護裝置的缺陷，極大地提高了110KV電網系統的安全穩定性。