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摘要：随着社会的发展，人们的用电需求量越来越大。在整个供电系统中，变电站是改变电压的场所，为了把发电厂发出的电能输送到更远的地方就必须把电压升高，电能输送到目的地后又必须进行降压处理后才能供用户正常的使用，这种升降电压的工作就是靠变电站中变压器完成的。在供电企业对用户进行供电过程中，难免会出现各种各样的问题。本文针对变电站电压侧母线的保护进行深入仔细的探究，对装设母线保护的必要性进行了探讨，并提出了相应的改良措施和方案，为以后的变电站工作提供一些参考。
关键词：变电站 母线 保护
引言
在供电过程中，由于从电厂到用户输送的电能必须经过合理的升压降压处理过后，才能供用户正常使用，这份工作由供电系统中的变电站承担。在变电站的正常工作中，对于处理35kv以下电压的母线通常没有装配专用的母线保护。但是由于在高压变电站的运行系统中出线量大、操作复杂、而且设备老化等原因，开关柜事故仍旧时有发生。随着科学技术的发展，变电站中的装备设施越来越好，开关柜的功能也更加完善，发生由于母线故障的事故越来越少，但是仍然有少部分开关柜故障引起的火灾事故，对国家和人们造成了严重了经济损失，甚至威胁到人们的生命财产安全。造成变电站火灾的原因繁多，而变电系统中母线没有配置快速专用母线保护装置就是很重要的原因之一。
在变电站的正常运转过程中，不对变电站的低压母线装配专用的母线保护也是符合国际标准和现有的电力部门的行业规范要求的。因此，对变电站低压母线不进行配置专用母线保护的设计方式一直的留存，甚至是目前的典型设计方式。但是由于母线故障引发的事故带来的惨痛教训，已经逐渐引起了供电企业的警觉，并在寻求新的继电保护方案上做出了大量的探索。
一、 低压侧母线保护现状
1.1 低压侧母线保护的应用现状 根据国标《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062－92）：对于发电厂和主要变电所的3～10kV母线及并列运行的双母线，只有在下列情况下才装设专用的母线保护：①应该快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障，才能保证发电厂及电力网安全运行和重要负荷的可靠供电时；②当线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。在对变电站的设计过程中，通常解决母线故障是通过变压器低压侧的继电保护来完成的。因此对变电站电压侧母线装设专用的母线保护时十分必要的。
常见的220kV（110kV）变电站低压母线的某一段接线情况。在主变低压侧母线或断路器发生故障时，要靠变压器低压侧的过流保护跳开DL1断路器来切除故障。同样的问题也存在于发电厂的6kV（10kV）厂用电系统，当中压厂用电系统发生母线故障时，要靠厂用变压器或启动／备用变压器低压侧的过流后备保护来切除。种设计方案的弊端是一旦发生母线短路故障时，故障不能被快速切除，而只能等到过流后备保护动作。因主变低后备过流保护动作时间一般整定为1．2～2．0s，所以在切除故障时将会有较长的延时，加大设备损坏的可能，甚至引发相邻设备的大面积烧毁。
1.2 对低压侧母线保护的技术要求 对低压侧母线保护的要求，主要包括以下几个方面：
1.2.1 保护可靠性要求高，不允许拒动和误动。特别是对防止误动的要求更高，因为拒动的结果是故障还可以靠进线（或分段）的后备过流切除，与目前配置专用母线快速保护的结果是一样的，但是如果是发生误动，后果很严重，直接影响到用户的供电可靠性，甚至造成不良的社会影响。
1.2.2 保护的构成尽可能简单。少量增加一次设备（如电流互感器）和外部电缆，而且施工和改造工作简单易行。
1.2.3 保护不受运行方式的影响，可以自动适应母线上连接元件的改变，如从电源进线切换到分段断路器运行，个别或部分元件的投入及退出运行，综合微机保护的调试和维护修理等情况。
1.2.2 数据采集、处理 采集有关信息，如开关量、测量、外部输入讯号等数据，传至监控系统作实时处理，更新数据库及显示画面，为系统实现其他功能提供必需的运行信息。
1.2.3 运行监视 系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。
二、微机自动保护装置的应用
一个35kV变电所改造工程中，成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护，并设置了信号屏。
2.1 微机保护系统与传统保护系统的比较 传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别，在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器，并取消了传统的信号屏等装置，相应的信号都输入至计算机。为便于集中控制，采用集中式设计——将所有的控制保护单元集中布置，整个变电站二次系统结构非常简单清晰，所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方式大量减少。由于各种微机装置均采用网络通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏，因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便。
2.2 微机保护的系统配置及监控系统 系统保护由下列装置组成：①线路保护装置。②主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。③综合保护装置。④线路保护装置。⑤电容器保护装置。⑥备用电源自投装置。⑦小电流接地检测装置。⑧综合数据采集装置。⑨监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。
2.3 設计微机保护系统时应注意的问题
2.3.1 由于控制和保护单元都是采用微机装置，故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同，输入的量也不同。
2.3.2 开关柜与微机装置之间的端子接线较简单，大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。 该方案的特点是在构成上不需要增加和改变TA和TV设备和回路，只是在综合保护上增加构成母线快速接点的配合接点，增加的电缆也不多。其缺点：一是变压器低压侧并列运行，无法正确选择故障母线；二是低压侧出线如为有源线路，无法区分母线和线路故障；三是对相继故障（线路故障转为母线故障），可能因电流继电器返回系数问题快速母线保护不能快速动作。
三、结束语
新世纪，由于人们的用电需求不断加大，在供电系统中，原有的变电站低压侧常规保护方案已经明显不具备排除故障的能力，因此在变电站对低压母线配置快速保护装置势在必行。而且为了解决这个问题，供电部门已经对这方面国内外的一些经验进行采纳吸取并融会贯通，从而运用到实际的变电站升降电压工作中。同时为了预防这些问题的出现，供电部门还采取了相应的补救措施和制定了一系列的整改计划，为减少变电站电压侧母线引发事故做出了重要贡献。
关键词：变电站 母线 保护
引言
在供电过程中，由于从电厂到用户输送的电能必须经过合理的升压降压处理过后，才能供用户正常使用，这份工作由供电系统中的变电站承担。在变电站的正常工作中，对于处理35kv以下电压的母线通常没有装配专用的母线保护。但是由于在高压变电站的运行系统中出线量大、操作复杂、而且设备老化等原因，开关柜事故仍旧时有发生。随着科学技术的发展，变电站中的装备设施越来越好，开关柜的功能也更加完善，发生由于母线故障的事故越来越少，但是仍然有少部分开关柜故障引起的火灾事故，对国家和人们造成了严重了经济损失，甚至威胁到人们的生命财产安全。造成变电站火灾的原因繁多，而变电系统中母线没有配置快速专用母线保护装置就是很重要的原因之一。
在变电站的正常运转过程中，不对变电站的低压母线装配专用的母线保护也是符合国际标准和现有的电力部门的行业规范要求的。因此，对变电站低压母线不进行配置专用母线保护的设计方式一直的留存，甚至是目前的典型设计方式。但是由于母线故障引发的事故带来的惨痛教训，已经逐渐引起了供电企业的警觉，并在寻求新的继电保护方案上做出了大量的探索。
一、 低压侧母线保护现状
1.1 低压侧母线保护的应用现状 根据国标《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062－92）：对于发电厂和主要变电所的3～10kV母线及并列运行的双母线，只有在下列情况下才装设专用的母线保护：①应该快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障，才能保证发电厂及电力网安全运行和重要负荷的可靠供电时；②当线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。在对变电站的设计过程中，通常解决母线故障是通过变压器低压侧的继电保护来完成的。因此对变电站电压侧母线装设专用的母线保护时十分必要的。
常见的220kV（110kV）变电站低压母线的某一段接线情况。在主变低压侧母线或断路器发生故障时，要靠变压器低压侧的过流保护跳开DL1断路器来切除故障。同样的问题也存在于发电厂的6kV（10kV）厂用电系统，当中压厂用电系统发生母线故障时，要靠厂用变压器或启动／备用变压器低压侧的过流后备保护来切除。种设计方案的弊端是一旦发生母线短路故障时，故障不能被快速切除，而只能等到过流后备保护动作。因主变低后备过流保护动作时间一般整定为1．2～2．0s，所以在切除故障时将会有较长的延时，加大设备损坏的可能，甚至引发相邻设备的大面积烧毁。
1.2 对低压侧母线保护的技术要求 对低压侧母线保护的要求，主要包括以下几个方面：
1.2.1 保护可靠性要求高，不允许拒动和误动。特别是对防止误动的要求更高，因为拒动的结果是故障还可以靠进线（或分段）的后备过流切除，与目前配置专用母线快速保护的结果是一样的，但是如果是发生误动，后果很严重，直接影响到用户的供电可靠性，甚至造成不良的社会影响。
1.2.2 保护的构成尽可能简单。少量增加一次设备（如电流互感器）和外部电缆，而且施工和改造工作简单易行。
1.2.3 保护不受运行方式的影响，可以自动适应母线上连接元件的改变，如从电源进线切换到分段断路器运行，个别或部分元件的投入及退出运行，综合微机保护的调试和维护修理等情况。
1.2.2 数据采集、处理 采集有关信息，如开关量、测量、外部输入讯号等数据，传至监控系统作实时处理，更新数据库及显示画面，为系统实现其他功能提供必需的运行信息。
1.2.3 运行监视 系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。
二、微机自动保护装置的应用
一个35kV变电所改造工程中，成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护，并设置了信号屏。
2.1 微机保护系统与传统保护系统的比较 传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别，在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器，并取消了传统的信号屏等装置，相应的信号都输入至计算机。为便于集中控制，采用集中式设计——将所有的控制保护单元集中布置，整个变电站二次系统结构非常简单清晰，所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方式大量减少。由于各种微机装置均采用网络通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏，因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便。
2.2 微机保护的系统配置及监控系统 系统保护由下列装置组成：①线路保护装置。②主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。③综合保护装置。④线路保护装置。⑤电容器保护装置。⑥备用电源自投装置。⑦小电流接地检测装置。⑧综合数据采集装置。⑨监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。
2.3 設计微机保护系统时应注意的问题
2.3.1 由于控制和保护单元都是采用微机装置，故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同，输入的量也不同。
2.3.2 开关柜与微机装置之间的端子接线较简单，大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。 该方案的特点是在构成上不需要增加和改变TA和TV设备和回路，只是在综合保护上增加构成母线快速接点的配合接点，增加的电缆也不多。其缺点：一是变压器低压侧并列运行，无法正确选择故障母线；二是低压侧出线如为有源线路，无法区分母线和线路故障；三是对相继故障（线路故障转为母线故障），可能因电流继电器返回系数问题快速母线保护不能快速动作。
三、结束语
新世纪，由于人们的用电需求不断加大，在供电系统中，原有的变电站低压侧常规保护方案已经明显不具备排除故障的能力，因此在变电站对低压母线配置快速保护装置势在必行。而且为了解决这个问题，供电部门已经对这方面国内外的一些经验进行采纳吸取并融会贯通，从而运用到实际的变电站升降电压工作中。同时为了预防这些问题的出现，供电部门还采取了相应的补救措施和制定了一系列的整改计划，为减少变电站电压侧母线引发事故做出了重要贡献。