500KV母線保護解析課件

1、500KV母線保護第1頁，共31頁。一、500KV母線保護的配置 3/2接線的兩段母線分別裝設保護 每段母線保護雙重化 配置差動保護 一般不裝設閉鎖裝置 配有斷路器失靈保護上一張第2頁，共31頁。500KV母線II500KV母線I失靈保護失靈保護母差1出口跳圈Y1跳圈Y2跳圈Y1跳圈Y2母差1出口母差2出口母差2出口+-直流I直流I直流II直流II上一張第3頁，共31頁。二、500KV母線保護的要求 區(qū)外故障不動作 區(qū)內故障靈敏性和快速性好 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數(shù)字式模擬式上一張第4頁，共31頁。500KV母線保護的要求 無倒閘操作，無需運行方式的識別 無充電保護

2、 無互聯(lián)狀態(tài) 無需電壓閉鎖元件500KV母線與220KV母線保護比較500Kv一般3/2接線，220Kv以雙母線類型較多上一張第5頁，共31頁。三、比率制動特性母線差動保護原理分析設3/2接線的母線上有m個串，即m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：I1I2Im500KV母線I差動電流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 故 Id = 0母線故障故障：上一張正常及外部故障：所有電流同相 故 Id = Ik （故障點的短路電流）第6頁，共31頁。帶制動特性母線保護原理分析動作判據(jù)制動電流 Ir 選?。翰粠е苿犹匦詭е苿犹匦訧d I

3、DId K Ir + I0差動定值制動電流制動系數(shù)Id K IrId I0或最小動作值 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 制動電流中含有差動電流：復合制動方式上一張第7頁，共31頁。帶制動特性母線保護原理分析制動電流 設其判據(jù)為Id K Ir + I0絕對值之和制動方式討論其中差動電流 上一張I0I0= 0制動區(qū)動作區(qū)IrId0ID無制動正常及外部故障時：各電流必然有正有負 ， Id = 0 ， Ir Id，判據(jù)不成立 母線上發(fā)生故障時：各電流均為正(同相) ， Id = Ir， I0很小，合理選取制動系數(shù)K 可使判據(jù)成立，保護動作0.30.8返回第

4、8頁，共31頁。四、REB103上一張 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 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 動作速度快，從故障到輸出跳閘脈沖約6-9ms 外部故障TA飽和時，可靠不誤動 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9個間隔第9頁，共31頁。(一)保護柜上一張第10頁，共31頁。（二）差動繼電器電原理圖上一張.分析制動差動KDRL1L2LmTA2TAmTA1V3T2T1TmV4V5V6V7V8V2RS2RS1RD3TDKSRRD11IIIIIIMI1I2ImIdI rURUDKLNIR1

5、IC2IC3.其中 RS1=RS2V1行為第11頁，共31頁。上一張 TA1Tam電流互感器，其變比為nTA T1Tm 輔助變流器，其變比為 k TD 中間變流器，其變比為kd KDR 差動繼電器的執(zhí)行元件， KSR 起動繼電器 綜合變比 n =k / nTA原理圖第12頁，共31頁。（三）差動繼電器原理分析上一張 T1Tm為輔助變流器，其輸出電流I1 Im分別正比于連接 元件電流II IM。即I1 = n II , Im = nIM，n為綜合變比 電流I1 Im分別經二極管V3、V4和V5、V6及V7、V8全波 整流，在RS1+RS2 = RS上形成制動電壓UR 以電流I1為例正半周時： T

6、1 V4 K RS2 RD11 TD KSR N負半周時： T1 V3 L RS1 RD11 TD KSR N所以，在RS1+RS2上形成全波整流電壓，即為制動電壓URn = k / nTA原理圖第13頁，共31頁。制動電壓上一張制動電壓用平均電壓表示為因有，故有可見該差動元件采用絕對值之和的制動方式原理圖第14頁，共31頁。差動電壓上一張在 N 接點上有電流關系動作電流原理圖Id經過TD變換后，得IC3，在RD3上形成動作電壓 UDKDR的動作方程UD UR U0KDR的動作電壓第15頁，共31頁。差動電流判據(jù)上一張UD UR U0 U0即：Id K I r I0制動系數(shù)若忽略執(zhí)行元件的門檻

7、值U0，則 I0 = 0判據(jù)第16頁，共31頁。（四）動作行為分析上一張原理圖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 母線外部故障時為0；在母線內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?， 二次輸出電流為0（a圖） 對母線內部故障，空載線路的電流互感器阻抗極大（b圖）一次Z1Z2Z二次I1I2=0I極小極大(a)Z1Z2Z一次二次I2=0(b)極大I1=0第17頁，共31頁。上一張原理圖I1I2Im500KV母線TAmI1I2Im=0500KV母線TAm負荷支路Z1Z2Z二次I1I2=0I極小極大(a)Z1Z2Z一次二次

8、I2=0(b)極大I1=0第18頁，共31頁。動作行為分析上一張母線外發(fā)生故障，TA不飽和 0，很大,判據(jù)不成立，繼電器不動作母線上發(fā)生故障，TA不飽和連接元件的電流同相，Id=Ir,判據(jù)成立，繼電器可靠動作母線外發(fā)生故障，故障支路TA嚴重飽和設 m支路外部 F點故障，TAm飽和，Im=0， Tm 二次看其等值阻抗極小，用 Rm表示等值圖系統(tǒng)圖由等值圖， Ir經過RS2后，分兩路IL經RS1、V7、Rm成回路，該回路阻抗小， IL大Id經RD11、TD、KSR成回路，因 RD11大， Id小故：動作量 制動量 繼電器可靠不動作第19頁，共31頁。外部故障系統(tǒng)分析圖L1L2LmTA2TAmTA1

9、V3T2T1TmV4V5V6V7V8V2RS2RS1RD3TDKSRRD11IIIIIIMI1I2ImIdI rURUDKLNIR1IC2IC3.KDRF上一張第20頁，共31頁。外部故障等值電路圖V3T2T1V4V5V6V7V8RS2RS1TDKSRRD11I1I2IdURKLN.RmI rILm支路外部故障，等值電路圖上一張外部第21頁，共31頁。動作行為分析上一張母線上發(fā)生故障，TA不馬上飽和系統(tǒng)圖設 m支路為負荷支路，且空載，Im=0， 從TAm及 Tm 二次看其等值阻抗極大，仍用 Rm表示設 其它支路為有源支路，TA尚未飽和，IL小，Id大，動作量大于制動量，繼電器可靠動作V3T2T

10、1V4V5V6V7V8RS2RS1TDKSRRD11I1I2IdURKLN.RmI rIL第22頁，共31頁。動作行為分析上一張系統(tǒng)圖斷線監(jiān)視元件AR：TA斷線時AR動作 第23頁，共31頁。（五）差動保護內部邏輯上一張DRAARASRADRBARBSRBDRBARBSRBSRSR1SRSR1SRSR11差動11A 相信息B 相信息C 相信息跳閘告警復位ALAALAALAALM第24頁，共31頁。（五）差動保護內部邏輯上一張1告警0 5s1RL+SRRL+BlockReset閉鎖ARAARBARC復位ALM第25頁，共31頁。上一張（六）面板圖第26頁，共31頁。面板圖上一張運行燈三相跳閘信號

11、三相TA短線告警啟動信號母差動作信號閉鎖信號手動閉鎖按鈕信號復歸按鈕啟動元件定值電流回路斷線定值第27頁，共31頁。面板圖上一張In service （運行信號）正常運行閃爍1Hz閃爍3Hz（裝置小故障已消失）（裝置致命故障）退出運行裝置輕微故障：CPU自動重起，信號燈1Hz閃爍裝置嚴重故障：輕微故障，CPU重起1s后，故障仍然存在，保護退出，3Hz閃爍退出運行： 保護CPU不能正常運行，裝置失電第28頁，共31頁。面板圖上一張電流回路斷線告警L1（A相） 電流回路斷線5 s 鐘后，告警燈亮 每相給出黃色信號并自保持，直至手動復歸 差動繼電器DR和啟動繼電器SR動作后，給出 紅色信號并自保持，直至手動復歸L2（B相）L3（C相）L1（A相）L2（B相）L3（C相）跳閘信號面板圖第29頁，共31頁。面板圖上一張啟動信號L1（A相）啟動繼電器SR動作后，該燈亮，發(fā)黃色信號 該信號在試驗期間使用，不能自保持L2（B相）L3（C相）L1（A相）L2（B相）L3（C相