我们知道电力系统发生短路是对电网安全运行危害最大的事故。巨大的短路电流不但产生很大热量，还产生巨大的电动力，危及系统人身及设备安全。尤以发生在变电所、发电厂母线处的三相短路危害最大。在油田盘曙电网中，变电所6kV母线未装设专用母线保护。运行实践中6kV母线配出线多、操作频繁、容易受小动物危害、设备绝缘老化和机械磨损以及维护、操作等原因，引发变电所母线事故偶有发生。
1、6kV母线保护的应用现状及相关案例
1） 6kV母线保护的应用现状
k1,短路点； k2,短路点, 末端短路点
在变电所的日常运行中，如若发生6kV母线故障要靠主变压器低压侧的后备保护来切除。如图所示，该图表示的是常见的XX变电所6kVII段母线的接线情况，在k1,点发生短路故障时，要靠变压器低压侧的过流保护1.5—2.0秒跳开x600母联断路器来分列母线故障，2.0—2.5秒时，xx02,x602断路器同时跳闸，保护母线；这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2.0秒动作切断短路点电源。（主变过流保护动作时间一般整定为2.0～2．5秒），所以在切除故障时将会加大设备的损坏程度，甚至引发相邻设备的大面积烧毁。
2) 发生在我公司几起相关事故案例。
案例一，1992年12月17日，黄一变在装设隔板时，由于隔板系绳为胶质铜线，引发6kV母线三相短路，产生很大短路电弧，由于短路点在母线配出线的甲刀闸，（超出主变差动保护范围）主变压器后备过流保护延时（2.5秒）动作，断开故障点。由于动作时限过长而导致甲刀闸烧毁，6kV母线烧损，致使变电所半段母线停电近2小时，影响油田第二职工医院等一级负荷的供电，造成重大经济损失。且因燃弧顺操作杆表面爬弧，且作用时间长致使操作人手、肘及面部严重烧伤，经久未愈，给操作人、监护人身心带来极大的痛苦。
案例二，1998年3月2日，曙四变由于甲刀闸合闸不到位致使运行中发生三相短路，6kVI段母线及1#主变停电（过流动作）；因短路持续时间长，致使开关柜内支持瓷瓶爆炸，烧毁本组甲刀闸、真空开关各一组及母线烧损等，不仅造成本企业经济损失，还使油井长时间停电；造成较大经济损失。
案例三，1998年5月15日，曙一变为保障处理高压室房顶防水安全进行操作中，由于线路违章合环，造成操作过电压，曙一变电所6kVII段母线及2#主变停电（过流动作）；事故致使曙一变6kVII段母线及旁路母线所接设备损失惨重，造成巨大经济损失。究其原因与保护动作时间长，过电压作用时间长关系密切。 虽然造成上述后三起案例的原因是多方面的，究其原因在发生母线短路故障时没有配备快速母线保护短路电流作用时间长也是重要原因之一。
上述后三起案例除造成母线及其他设备损失，虽未造成主变压器烧毁，但强大的短路电流较长时间流经变压器，必然缩短其使用寿命和检修周期或留下事故隐患。
2、 对6kV母线保护的技术要求
对6kV母线保护的要求，主要包括以下几个方面：
(a)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，与目前不配置专用母线快速保护的结果是一样的，使用单位从心理上还可以接受，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，运行单位会产生抵触，影响到采用该保护的积极性。）
(b)保护的构成尽可能简单。不大量增加一次设备(如电流互感器)和外部电缆，
而且施工和改造工作简单易行。
(c)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
源进线切换到分段开关运行，保护的调试和维护修理等情况。
(d)保护可以适应安装在开关柜上的运行条件。
3、 解决6kV母线专用保护方案
为了解决在6kV系统发生母线故障时没有快速保护的问题，最直接的保护方案就是配置常规的母线差动保护，把所有母线段上各配出回路的电流量引入差动保护装置(或差动继电器)，但是在实施上这种方案还存在一些弊端，具体应用时会受到限制。此文不做论述，重点介绍采用低电压闭锁的过电流保护。
具体设想如下：
1、在原主变过电流保护的基础上，在过流回路加装电压闭锁装置。
2、电压闭锁装置在母线短路电压为零或很小时起作用，对正常的线路开关
拒动过流后备保护动作时，不起作用。为防止误动可采用电压三分之二接线。
3、原主变所设过电流保护功能，不因回路加装闭锁而受影响。
4、新增继电器可以利用主变保护屏空余位置安装，新增保护引线少。
方案可行性
1） 利用6kV母线上K1发生短路时，流经母线的很大的短路电流致使电流继电器KA1,KA2吸合，同时，由于故障点在母线上母线电压降低甚至为零，这时低电压继电器上电压低于电压继电器返回电压，电压继电器KV1、KV2、KV3其常闭触点复归闭合，经一个时间阶差（0.5秒）接通母联开关动作母线分段，（这点主要考虑配出线CT下侧近处短路时与本级速断闭合配合，确保主变保护动作可靠性:即由本配出线速断保护动作。保护经一个时间阶差（0.5秒）后断开主变一二次开关。保护主变及6kV母线的作用。
2）当发生6kV配出线x622线路（速断保护范围）的K2点发生短路故障时，流经本条配出线及母线的电流增大，这时出现短路电流，x622开关的速断保护启动，0秒跳开x622开关；切除故障点。而本文所述采用的电压闭锁的过电流保护虽然因流过继电器的电流增大KA1,KA2可能启动，此时闭锁电压继电器KV1、KV2、KV3可能因故障点近母线残压低而启动但此时出线的速断保护已无时限动作。不会误动。 3）当发生6kV配出线x622线路（过流保护范围）末端发生短路故障时，流经本条配出线及母线的电流增大，这时出现较大电流，这时由于故障点处于线路末端，距离长线路阻抗大，大电流下的母线残压高，电压闭锁的的过电流保护的电压闭锁继电器KV1、KV2、KV3仍然保持吸合，不会加速；x622开关的过流保护启动，0.5秒跳开x622开关；切除故障点。
4）当发生6kV配出线x622线路（过流保护范围）末端发生短路故障时，流经本条配出线及母线的电流增大，这时出现较大电流，x622开关的过流保护启动，0.5秒跳x622开关；发生x622开关拒动，这时由于故障点处于线路末端，距离长线路阻抗大，大电流下的母线残压高，电压闭锁的的过电流保护的电压闭锁继电器KV1、KV2、KV3仍然保持吸合，不会加速；主变过流保护正常经1.5—2.0秒时间阶差，跳开母联x600开关,动作母线分段，经2.0—2.5秒时断开主变一二次xx02,x602开关。实现出线过流保护开关拒动的后备保护作用。虽然，采用电压闭锁的的过电流保护对母线故障只缩短1—1.5秒，（母线短路故障，造成损失与作用时间关系巨大，时间愈长损失愈大，呈现类似雪崩效应后果。）但对于减小母线短路故障造成的损失来讲，成效是明显的、巨大的。由于受本人所掌握知识及诸方面因素影响，可能不尽完美但，毕竟为变电所母线保护提供一个方向，一种可能。
结束语
随着电网规模和短路容量的不断增大，电网和电气设备的安全性、稳定性尤为重要，因此，主变压器增设母线保护的必要性愈来愈强烈。增设变压器母线保护的保护不论是作为本身故障的近后备还是相邻电气元件故障的远后备保护，尤其是作为母线故障的主保护是切实可行的。增加一套电压闭锁及时间保护回路，工作量及经济投入不大，却大大提高了电网尤其是变压器运行的安全性和可靠性。
通过上述分析，增加6kV母线保护的方案是可行性！
电力集团公司兴工区：罗大森
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