電力系統(tǒng)繼電保護第11章母線的繼電保護課件

1、第11章 母線的繼電保護7/28/20221第11章 母線的繼電保護11.1概述1.母線故障原因（1）母線、斷路器、電流互感器、電壓互感器絕緣子或套管損壞（2）誤操作母線故障特點：線路及變壓器保護均判為反向故障。7/28/20222第11章 母線的繼電保護2.設立母線專用保護的必要性1423依靠線路對側段保護切除，延時0.5秒保護2、3均判為反向故障，不動作如果不設立母線專用保護，則延時切除故障。7/28/20223第11章 母線的繼電保護3.裝設專用母線保護情況1)220500kV母線2)110kV雙母線3)重要的110kV單母線、3566kV母線4.母線保護行為快速切除故障母線上連接的所有

2、斷路器。7/28/20224第11章 母線的繼電保護7/28/20225第11章 母線的繼電保護差動原理電流比相式母線保護11.2 母線保護原理與線路縱聯(lián)、變壓器縱差、發(fā)電機縱差原理相同正常運行和區(qū)外故障時，“流入”母線的各電流相位相反母線故障時， “流入”母線的各電流相位基本一致 問題：母線故障時仍可能有負荷電流“流出”母線。 實際很少應用7/28/20226第11章 母線的繼電保護母線差動保護分類電流差動 （低阻抗型） KD為電流繼電器 電壓差動 （高阻抗型） KD為電壓繼電器電磁型整流型帶比率制動特性的電流差動（中阻抗型）ABB產(chǎn)品微機型深圳南瑞B(yǎng)P-2B南瑞繼保RCS915國電南自WM

3、Z-41例如7/28/20227第11章 母線的繼電保護母線保護特殊問題與其他差動保護一樣，母差保護的關鍵仍是不平衡電流。外部故障時有些線路TA飽和而另一些不飽和，加大了TA勵磁特性差異，不平衡電流增大。母差保護輸入電流多，各TA變比可能不一致，ABB中阻抗母差電流回路中有強制電阻降低TA飽和程度，同時具有比率制動特性。微機型母線保護均具有比率制動特性，同時還有專門的TA飽和判別元件，判斷TA飽和通過提高動作值等手段防止不平衡電流過大導致誤動。7/28/20228第11章 母線的繼電保護母差保護整定基本原則與其他差動保護相同。整定原則(無比率制動特性時）：1）躲過外部故障時的最大不平衡電流1.

4、32)躲過母線各連接元件中最大負荷電流,防止正常運行時TA二次回路斷線導致保護誤動。7/28/20229第11章 母線的繼電保護帶有比率制動特性的母差保護整定對照具體的制動方式、特性進行。整定電流取1）、2）計算值中較大者。靈敏度校驗應有7/28/202210第11章 母線的繼電保護11.3 雙母線接線的母差保護雙母線運行時，發(fā)生母線故障，應切除母聯(lián)、故障母線，另一段母線繼續(xù)運行。問題：雙母線運行時，如何選擇故障母線？方法1：每段母線分別設置母差保護。7/28/202211第11章 母線的繼電保護母小差保護范圍母小差保護范圍大差保護范圍大差動作，跳母聯(lián)大差動作、母小差動作，切除母所聯(lián)斷路器跳母

5、聯(lián)大差動作、母小差動作，切除 母所聯(lián)斷路器跳母聯(lián)7/28/202212第11章 母線的繼電保護Ib動作條件 K1動作區(qū) 切除母K2動作區(qū) 切除母方法2：利用母聯(lián)電流與差動電流比相。觀察一下，2種情況母聯(lián)電流的區(qū)別7/28/202213第11章 母線的繼電保護元件固定連接的雙母線電流差動保護 BCH型繼電器構成，差動電流由TA二次直接并聯(lián)獲得。 7/28/202214第11章 母線的繼電保護交流部分流入差動繼電器KD1的電流為流入母線的電流總和。流入差動繼電器KD2的電流為流入母線的電流總和。流入差動繼電器KD3的電流為流入整個母線系統(tǒng)的電流總和。直流部分：KD3動作跳開母聯(lián)。KD3、KD1動作

6、跳開母線上所有出線。KD3、KD2動作跳開母線上所有出線。7/28/202215第11章 母線的繼電保護固定連接破壞老式電磁型保護差動電流由TA二次之間連接形成，TA二次回路切換要求先短接、改接、再拆除短路片，自動切換復雜、可靠性低，人工切換亦有安全、誤操作等問題。當線路倒排操作時其電流回路卻不能相應進行切換。造成了固定連接破壞。假設線路1由母切至母，而二次回路未切換。大差KD3流入電流不變，而母小差KD1“多”測了線路1電流，母小差KD2則“少”測了線路1電流。7/28/202216第11章 母線的繼電保護正常運行外部故障內(nèi)部故障00KD3不動作，整套保護不起動線路1上有電源時可能同時切除兩

7、條母線KD1、KD2可能誤動7/28/202217第11章 母線的繼電保護因此這種BCH型繼電器構成的雙母線保護稱為固定連接式母線保護，雙母線運行時不能進行元件倒排操作，特別是有源線路。母聯(lián)電流相位比較式母線保護結論：固定連接破壞時，內(nèi)部故障可能導致 無選擇性地切除兩條母線。這種母差保護限制了系統(tǒng)運行的靈活性。仍由電磁型繼電器構成，大差與比相元件。由母聯(lián)電流與大差動電流比相選擇故障母線，理論上沒有“固定連接”問題，但是電磁型的電流比相繼電器性能不好，目前實際服役的很少。7/28/202218第11章 母線的繼電保護微機型母線保護特點軟件分組微機保護根據(jù)送入的線路母線側2把隔離刀閘輔助觸點狀態(tài)判

8、斷線路接在哪段母線上。微機保護根據(jù)分組情況構造各個差動電流方程，同時編制相應跳閘出口邏輯。實時跟蹤隔離刀閘變化，保證了系統(tǒng)運行方式靈活。7/28/202219第11章 母線的繼電保護先進的比率制動方式TA飽和判別使用軟件解決TA變比不一致問題，各側TA變比無需一致。采用復合電壓閉鎖進一步加強母線保護動作可靠性。母線保護誤動后果遠較線路保護嚴重。7/28/202220第11章 母線的繼電保護斷路器拒動斷路器拒動時，線路故障轉化為母線故障，可由連于同一母線上的各線路對側段保護切除故障，也可設斷路器失靈保護切除故障。跳令跳開返回t顯然，t 可作為斷路器失靈的判據(jù)。11.4 斷路器失靈保護斷路器正常跳閘7/28/202221第11章 母線的繼電保護QF2 跳閘 出口繼電器QF3 跳閘 出口繼電器QF5 跳閘 出口繼電器&失靈判別元件t0T閉鎖元件出口t=0.30.5S線或 I復合電壓 7/28/202222第11章 母線的繼電保護失靈起動線路保護線路保