500KV母線保護ppt課件

1、1500KV母線保護母線保護2一、500KV母線保護的配置 3/2接線的兩段母線分別裝設保護接線的兩段母線分別裝設保護 每段母線保護雙重化每段母線保護雙重化 配置差動保護配置差動保護 一般不裝設閉鎖裝置一般不裝設閉鎖裝置 配有斷路器失靈保護配有斷路器失靈保護3500KV母線II500KV母線I失失靈靈保保護護失失靈靈保保護護母差母差1 1出口出口跳圈Y1跳圈Y2跳圈Y1跳圈Y2母差母差1 1出口出口母差母差2 2出口出口母差母差2 2出口出口+-直流直流I直流直流I直流直流II直流直流II4二、500KV母線保護的要求 區(qū)外故障不動作區(qū)外故障不動作 區(qū)內(nèi)故障靈敏性和快速性好區(qū)內(nèi)故障靈敏性和快速

2、性好 與其它自動裝置配合可靠與其它自動裝置配合可靠一般選擇帶制動特性的母差保護一般選擇帶制動特性的母差保護數(shù)字式數(shù)字式模擬式模擬式5500KV母線保護的要求 無倒閘操作，無需運行方式的識別無倒閘操作，無需運行方式的識別 無充電保護無充電保護 無互聯(lián)狀態(tài)無互聯(lián)狀態(tài) 無需電壓閉鎖元件無需電壓閉鎖元件500KV母線與母線與220KV母線保護比較母線保護比較500Kv一般一般3/2接線，接線，220Kv以雙母線類型較多以雙母線類型較多6三、比率制動特性母線差動保護原理分析設設3/2接線的母線上有接線的母線上有m個串，即個串，即m個連接元件個連接元件m個連接元件的電流和的絕對值即為差動電流：個連接元件的

3、電流和的絕對值即為差動電流：I1I2Im500KV母線Imjjd1.II差動電流差動電流設各電流的方向指向母線為正，理想下：設各電流的方向指向母線為正，理想下：流出母線的電流（為負）與流入母線的電流（為正）相等流出母線的電流（為負）與流入母線的電流（為正）相等 故故 Id = 0母線故障故障母線故障故障：正常及外部故障正常及外部故障：所有電流同相所有電流同相 故故 Id = Ik （故障點的短路電流）（故障點的短路電流）7帶制動特性母線保護原理分析動作判據(jù)動作判據(jù)制動電流制動電流 Ir 選?。哼x?。翰粠е苿犹匦圆粠е苿犹匦詭е苿犹匦詭е苿犹匦訧d IDId K Ir + I0差動定值差動定值制

4、動電流制動電流制動系數(shù)制動系數(shù)Id K IrId I0或或最小動作值最小動作值 所有支路中最大電流：最大制動方式所有支路中最大電流：最大制動方式 各支路電流的絕對值之和：絕對值之和制動方式各支路電流的絕對值之和：絕對值之和制動方式 制動電流中含有差動電流：復合制動方式制動電流中含有差動電流：復合制動方式8帶制動特性母線保護原理分析mjjr1.II制動電流制動電流 設其判據(jù)為設其判據(jù)為Id K Ir + I0絕對值之和制動方式討論絕對值之和制動方式討論其中其中差動電流差動電流 mjjd1.III0I0= 0制動區(qū)制動區(qū)動作區(qū)動作區(qū)IrId0ID無制動無制動正常及外部故障時：正常及外部故障時：各電

5、流必然有正有負各電流必然有正有負 ， Id = 0 ， Ir Id，判據(jù)不成立，判據(jù)不成立 母線上發(fā)生故障時：母線上發(fā)生故障時：各電流均為正各電流均為正(同相同相) ， Id = Ir， I0很小，合理選取制動系數(shù)很小，合理選取制動系數(shù)K 可使判據(jù)成立，保護動作可使判據(jù)成立，保護動作0.30.89四、REB103 可作為母線保護裝置的一部分，也可以作為單獨裝置可作為母線保護裝置的一部分，也可以作為單獨裝置 比率制動特性母線差動保護和斷路器失靈保護比率制動特性母線差動保護和斷路器失靈保護 可反映相間和接地故障可反映相間和接地故障 差動保護的動作定值較低，靈敏性好差動保護的動作定值較低，靈敏性好

6、動作速度快，從故障到輸出跳閘脈沖約動作速度快，從故障到輸出跳閘脈沖約6-9ms 外部故障外部故障TA飽和時，可靠不誤動飽和時，可靠不誤動 可以使用不同變比和特性的可以使用不同變比和特性的TA適用于不同的主接線方式，最大可達適用于不同的主接線方式，最大可達9個間隔個間隔10(一一)保保護護柜柜11（二）差動繼電器電原理圖（二）差動繼電器電原理圖.KDRL1L2LmTA2TAmTA1V3T2T1TmV4V5V6V7V8V2RS2RS1RD3TDKSRRD11IIIIIIMI1I2ImIdI rURUDKLNIR1IC2IC3.其中其中 RS1=RS2V112 TA1Tam電流互感器，其變比為電流互

7、感器，其變比為nTA T1Tm 輔助變流器，其變比為輔助變流器，其變比為 k TD 中間變流器，其變比為中間變流器，其變比為kd KDR 差動繼電器的執(zhí)行元件，差動繼電器的執(zhí)行元件， KSR 起動繼電器起動繼電器 綜合變比綜合變比 n =k / nTA13（三）差動繼電器原理分析（三）差動繼電器原理分析 T1Tm為輔助變流器，其輸出電流為輔助變流器，其輸出電流I1 Im分別正比于連接分別正比于連接 元件電流元件電流II IM。即。即I1 = n II , Im = nIM，n為綜合變比為綜合變比 電流電流I1 Im分別經(jīng)二極管分別經(jīng)二極管V3、V4和和V5、V6及及V7、V8全波全波 整流，在

8、整流，在RS1+RS2 = RS上形成制動電壓上形成制動電壓UR 以電流以電流I1為例為例正半周時：正半周時： T1 V4 K RS2 RD11 TD KSR N負半周時：負半周時： T1 V3 L RS1 RD11 TD KSR N所以，在所以，在RS1+RS2上形成全波整流電壓，即為制動電壓上形成全波整流電壓，即為制動電壓URn = k / nTA14制動電制動電壓壓制動電壓用平均電壓表示為制動電壓用平均電壓表示為)II(IR22Um21SR 因有因有1.1InI mm.InI ，2.2InI 故有故有)III(R22U.2.1.SRmn 可見該差動元件采用絕對值之和的制動方式可見該差動元

9、件采用絕對值之和的制動方式mjjn1.SIR2215差動電差動電壓壓在在 N 接點上有電流關系接點上有電流關系md.2.1.IIII 動作電流動作電流Id經(jīng)過經(jīng)過TD變換后，得變換后，得IC3，在，在RD3上形成動作電壓上形成動作電壓 UD3DI22UDddRkmjjDdRnk1.3I22jmj1.IKDR的動作方程的動作方程UD UR U0KDR的動作電壓的動作電壓16差動電流判據(jù)差動電流判據(jù)UD UR U0mjjDdRnk1.3I22)I(R22-1.Smjjn U0即：即：mjj1.I)I(RR-1.D3Smjjdk/R22UD30dnkId K I r I0D3SRRKdk/R22UI

10、D300dnk制動系數(shù)制動系數(shù)若忽略執(zhí)行元件的門檻值若忽略執(zhí)行元件的門檻值U0，則則 I0 = 017（四）動作行為分析（四）動作行為分析該保護原理基于以下準則該保護原理基于以下準則 在電流互感器不飽和時，測量回路各單元電流之和在正常及在電流互感器不飽和時，測量回路各單元電流之和在正常及 母線外部故障時為母線外部故障時為0；在母線內(nèi)部故障時為各短路電流之和；在母線內(nèi)部故障時為各短路電流之和 電流互感器嚴重飽和時，其二次回路阻抗極?。ㄐ‰娮瑁娏骰ジ衅鲊乐仫柡蜁r，其二次回路阻抗極小（小電阻）， 二次輸出電流為二次輸出電流為0（a圖）圖） 對母線內(nèi)部故障，空載線路的電流互感器阻抗極大（對母線內(nèi)部

11、故障，空載線路的電流互感器阻抗極大（b圖）圖）一次一次Z 1Z 2Z 二次二次I1I2=0I 極小極小極大極大(a)Z 1Z 2Z 一次一次二次二次I2=0(b)極大極大I1=018I1I2Im500KV母線TAmI1I2Im=0500KV母線TAm負荷支路負荷支路Z 1Z 2Z 二次二次I1I2=0I 極小極小極大極大(a)Z 1Z 2Z 一次一次二次二次I2=0(b)極大極大I1=019動作行為動作行為分析分析母線外發(fā)生故障，母線外發(fā)生故障，TATA不飽和不飽和mjjd1.II 0，mjjr1.II很大很大,判據(jù)不成立，繼電器不動作判據(jù)不成立，繼電器不動作母線上發(fā)生故障，母線上發(fā)生故障，T

12、ATA不飽和不飽和連接元件的電流同相，連接元件的電流同相，Id=Ir,判據(jù)成立，繼電器可靠動作判據(jù)成立，繼電器可靠動作母線外發(fā)生故障，故障支路母線外發(fā)生故障，故障支路TATA嚴重飽和嚴重飽和設設 m支路外部支路外部 F點故障，點故障，TAm飽和，飽和，Im=0， Tm 二次看其等值阻抗極小，用二次看其等值阻抗極小，用 Rm表示表示由等值圖，由等值圖， Ir經(jīng)過經(jīng)過RS2后，分兩路后，分兩路IL經(jīng)經(jīng)RS1、V7、Rm成回路，該回路阻抗小，成回路，該回路阻抗小， IL大大Id經(jīng)經(jīng)RD11、TD、KSR成回路，因成回路，因 RD11大，大， Id小小故：動作量故：動作量 制動量制動量 繼電器可靠不動

13、作繼電器可靠不動作20外部故障系外部故障系統(tǒng)分析圖統(tǒng)分析圖L1L2LmTA2TAmTA1V3T2T1TmV4V5V6V7V8V2RS2RS1RD3TDKSRRD11IIIIIIMI1I2ImIdI rURUDKLNIR1IC2IC3.KDRF21外部故障等值外部故障等值電路圖電路圖V3T2T1V4V5V6V7V8RS2RS1TDKSRRD11I1I2IdURKLN.RmI rILm支路外部故障，等值電路圖22動作行為動作行為分析分析母線上發(fā)生故障，母線上發(fā)生故障，TATA不馬上飽和不馬上飽和設設 m支路為負荷支路，且空載，支路為負荷支路，且空載，Im=0， 從從TAm及及 Tm 二次看其等值阻

14、抗極大，二次看其等值阻抗極大，仍用仍用 Rm表示表示設設 其它支路為有源支路，其它支路為有源支路，TA尚未飽和，尚未飽和，IL小，小，Id大，動作量大于制動量，繼電大，動作量大于制動量，繼電器可靠動作器可靠動作V3T2T1V4V5V6V7V8RS2RS1TDKSRRD11I1I2IdURKLN.RmI rIL23動作行為動作行為分析分析斷線監(jiān)視元件斷線監(jiān)視元件AR：TA斷線時斷線時AR動作動作 24（五）差動保護內(nèi)部邏輯（五）差動保護內(nèi)部邏輯DRAARASRADRBARBSRBDRBARBSRBSRSR1SRSR1SRSR11差動差動11A A 相相信息信息B B 相相信息信息C C 相相信息

15、信息跳閘跳閘告警告警復位復位ALAALAALAALM25（五）差動保護內(nèi)部邏輯（五）差動保護內(nèi)部邏輯1告警告警0 5s1RL+SRRL+BlockReset閉鎖閉鎖ARAARBARC復位復位ALM26（六）面板圖（六）面板圖27面面板板圖圖運行燈運行燈三相跳閘信號三相跳閘信號三相三相TA短線告警短線告警啟動信號啟動信號母差動作信號母差動作信號閉鎖信號閉鎖信號手動閉鎖按鈕手動閉鎖按鈕信號復歸按鈕信號復歸按鈕啟動元件定值啟動元件定值電流回路斷線定值電流回路斷線定值28面面板板圖圖In service （運行信號）正常運行正常運行閃爍閃爍1Hz閃爍閃爍3Hz（裝置小故障已消失）（裝置小故障已消失）（

16、裝置致命故障）（裝置致命故障）退出運行退出運行裝置輕微故障：裝置輕微故障：CPU自動重起，信號燈自動重起，信號燈1Hz閃爍閃爍裝置嚴重故障：裝置嚴重故障：輕微故障，輕微故障，CPU重起重起1s后，故障仍然后，故障仍然存在，保護退出，存在，保護退出，3Hz閃爍閃爍退出運行：退出運行： 保護保護CPU不能正常運行，裝置失電不能正常運行，裝置失電29面面板板圖圖電流回路斷線告警電流回路斷線告警L1（A相）相） 電流回路斷線電流回路斷線5 s 鐘后，告警燈亮鐘后，告警燈亮 每相給出黃色信號并自保持，直至手動復歸每相給出黃色信號并自保持，直至手動復歸 差動繼電器差動繼電器DR和啟動繼電器和啟動繼電器SR動作后，給出動作后，給出 紅色信號并自保持，直至手動復歸紅色信號并自保持，直至手動復歸L2（B相）相）L3（C相）相）L1（A相）相）L2（B相）相）L3（C相）相）跳閘信號跳閘信號30面面板板圖圖啟動信號啟動信號L1（A相）相）啟動繼電器啟動繼電器SR動作后，該燈亮，發(fā)黃動作后，該燈亮，發(fā)黃色信號色信號 該信號在試驗期間使用，不該信號在試驗期間使用，不能自保持能自保持L2（B相）相）L3（C相）相）L1（A相