2015電專業(yè)保護(hù)課件

母線保護(hù)母線保護(hù)概述母線差動(dòng)保護(hù)母聯(lián)死區(qū)保護(hù)、母聯(lián)失靈保護(hù)、母聯(lián)充電保護(hù)、母聯(lián)過流保護(hù)非全相運(yùn)行保護(hù)斷路器失靈保護(hù)概述1、母線故障類型主要有：單相接地和相間短路故障。2、對電流互感器的要求：母線保護(hù)應(yīng)接在專用TA二次回路中，且要求該回路中不接入其他設(shè)備的保護(hù)裝置或測量表計(jì)，且安裝位置應(yīng)盡量靠近線路或變壓器一側(cè)。3、樞紐變電站母線裝置中包含的類別：220kV:母差、母聯(lián)相關(guān)保護(hù)（4種）、斷路器失靈保護(hù)。500kV：母差保護(hù)，斷路器失靈保護(hù)往往置于斷路器保護(hù)中。220kV及以上電壓等級(jí)的母線保護(hù)應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)雙重化。概述4、與其他保護(hù)及自動(dòng)裝置的配合A母線保護(hù)動(dòng)作、失靈保護(hù)動(dòng)作后，對閉鎖式保護(hù)作用于縱聯(lián)保護(hù)停信；對允許式保護(hù)作用于縱聯(lián)保護(hù)發(fā)信；當(dāng)在斷路器與TA之間發(fā)生短路故障或母線上故障斷路器失靈時(shí)，可使線路對側(cè)的縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作于跳閘，但在3/2接線方式中不能采用(母線保護(hù)動(dòng)作的接點(diǎn)不能接到“其他保護(hù)動(dòng)作”的開關(guān)量輸入端子上）。概述故障發(fā)生在斷路器與TA之間若M側(cè)母線是3/2接線，母線保護(hù)動(dòng)作后不能采取停信措施。當(dāng)母線故障時(shí)，母線保護(hù)動(dòng)作停掉邊斷路器，中斷路器仍在合閘位置，本線路還可以繼續(xù)運(yùn)行，對端斷路器不應(yīng)跳閘。概述B閉鎖線路重合閘母線故障一般為永久性故障C起動(dòng)斷路器失靈保護(hù)c1、在母線發(fā)生短路而某一斷路器失靈時(shí)；c2、3/2接線，故障點(diǎn)在斷路器與TA之間時(shí)。母差保護(hù)原理III母線大差比率差動(dòng)用于判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差比率差動(dòng)用于故障母線的選擇采用比率制動(dòng)原理：TA極性雙母線或單母線分段母差保護(hù)邏輯框圖起動(dòng)元件電壓工頻變化量元件

當(dāng)兩條母線上任一相電壓工頻變化量大于門坎值時(shí)，電流工頻變化量元件

當(dāng)相電流工頻變化量大于門坎值時(shí)，差流越限元件

當(dāng)某一相大差元件測量差流大于某一值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作后，均將動(dòng)作展寬0.5s差動(dòng)元件常規(guī)比率差動(dòng)元件動(dòng)作判據(jù)為：差動(dòng)元件動(dòng)作特性曲線大差比例差動(dòng)元件的比率制動(dòng)系數(shù)有高低兩個(gè)定值。母聯(lián)開關(guān)處于合閘位置以及投單母或刀閘雙跨時(shí)大差比率差動(dòng)元件采用比率制動(dòng)系數(shù)高值，而當(dāng)母線分列運(yùn)行時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)用比率制動(dòng)系數(shù)低值。小差比例差動(dòng)元件則固定取比率制動(dòng)系數(shù)高值。工頻變化量比例差動(dòng)元件動(dòng)作判據(jù)：K‘為工頻變化量比例制動(dòng)系數(shù)，母聯(lián)開關(guān)處于合閘位置以及投單母或刀閘雙跨時(shí)K’取0.75，而當(dāng)母線分列運(yùn)行時(shí)則自動(dòng)轉(zhuǎn)用比率制動(dòng)系數(shù)低值，小差則固定取0.75；△Ij為第j個(gè)連接元件的工頻變化量電流；△DIT為差動(dòng)電流起動(dòng)浮動(dòng)門坎；DIcdzd為差流起動(dòng)的固定門坎,由Icdzd得出。復(fù)式比率差動(dòng)元件GOTOP14

復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)動(dòng)作表達(dá)式：IdIr-IdIdsetKr注意事項(xiàng):比率制動(dòng)斜率過原點(diǎn)。差動(dòng)2個(gè)判據(jù)同時(shí)滿足認(rèn)為動(dòng)作條件滿足。任一起動(dòng)條件滿足進(jìn)入此邏輯判斷。電流互感器飽和問題問題的實(shí)質(zhì)：TA鐵芯的非線性研究的方法：由專業(yè)互感器生產(chǎn)廠用與一次電流互感器相同的材料制作了截面積小的易飽和電流互感器，通過大量的試驗(yàn)對電流互感器的飽和特性進(jìn)行定量的研究。影響電流互感器正確傳變的因素1．二次負(fù)載2．一次電流的大小3．一次電流非周期分量的大小4．一次電流非周期分量的衰減時(shí)間常數(shù)5．電流互感器鐵芯剩磁的大小電流互感器飽和問題電流20In，無非周期分量電流40In，無非周期分量電流93In，無非周期分量電流20In，時(shí)間常數(shù)180ms（89°）短路角60°電流20In，時(shí)間常數(shù)180ms（89°）短路角30電流20In，時(shí)間常數(shù)60ms（87°）電流20In，時(shí)間常數(shù)180ms（89°）電流20In，時(shí)間常數(shù)260ms（89.3°）電流40In，時(shí)間常數(shù)260ms（89.3°）電流互感器飽和問題結(jié)論１ 由于電流互感器存在角差，因此即使一、二次電流有效值的差不大于10％，它所引起的差流也往往會(huì)大于一次電流的10％。

電流互感器飽和問題結(jié)論２ 一次電流越大，其飽和時(shí)波形畸變得越厲害，因而在差動(dòng)保護(hù)中所引起的差電流越大；但即使一次電流達(dá)到100多倍額定電流，其二次電流也不會(huì)為零。 電流互感器飽和問題結(jié)論３ 當(dāng)一次電流含有很大的非周期分量且衰減時(shí)間常數(shù)較長時(shí)，即使穩(wěn)態(tài)電流倍數(shù)滿足10％誤差曲線，但在暫態(tài)過程中，尤其是在起始的2～3個(gè)周波之內(nèi)，二次電流會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的缺損，從而引起的很大的差電流。電流互感器飽和問題結(jié)論4 故障起始電流互感器總有一段正確傳變時(shí)間，一般情況下大于2ms。電磁式TA（CT）飽和的特點(diǎn)a．無論一次電流有多大，在系統(tǒng)發(fā)生故障瞬間，CT不可能同時(shí)發(fā)生飽和。從故障發(fā)生到CT飽和至有1/4周波的時(shí)間，CT能正確傳變一次電流。b.CT進(jìn)入飽和后,二次電流波形出現(xiàn)畸變、缺損，但在一次電流過零點(diǎn)附近，飽和CT二次側(cè)仍有一個(gè)線性傳變區(qū)。TA（CT）飽和對母線保護(hù)的影響區(qū)外故障時(shí)，將造成保護(hù)誤動(dòng)；區(qū)內(nèi)故障時(shí)，會(huì)影響差動(dòng)元件的靈敏度。TA飽和鑒別元件同步識(shí)別法相量和的電流變化量與標(biāo)量和的電流變化量同時(shí)出現(xiàn)，認(rèn)為是區(qū)內(nèi)故障開放差動(dòng)保護(hù)。自適應(yīng)阻抗加權(quán)抗TA飽和法利用故障后TA即使飽和也不是短路后立即飽和的原理。設(shè)有工頻變化量差動(dòng)元件△BLCD(動(dòng)作電流是各連接元件電流相量和的變化量，制動(dòng)電流是各連接元件電流標(biāo)量和的變化量）、工頻變化量阻抗元件△Z（母線電壓的變化量與個(gè)連接元件電流相量和的變化量的比值）、工頻變化量電壓元件△U（反應(yīng)所在母線電壓變化量的元件）。三元件按相設(shè)置?！鱑是開放元件。區(qū)內(nèi)故障：三元件同時(shí)動(dòng)作，區(qū)外故障：△U先動(dòng)作，另兩元件沒有動(dòng)作，等到TA飽和后兩元件才動(dòng)作?；诓蓸又档闹貜?fù)多次判別法即使TA飽和，在一次故障電流過零點(diǎn)附近也存在一、二次電流線性傳變區(qū)。諧波制動(dòng)原理用諧波制動(dòng)可以防止區(qū)外故障TA飽和誤動(dòng)，輔以線性傳變區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障差流不同判據(jù)，動(dòng)作時(shí)間長。電壓閉鎖元件判據(jù)：模擬：復(fù)合電壓閉鎖元件的接點(diǎn)分別串聯(lián)在差動(dòng)元件出口繼電器的各出口接點(diǎn)回路中。微機(jī)：軟件閉鎖。母差、斷路器失靈、母聯(lián)死區(qū)、母聯(lián)失靈要經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖，但跳母聯(lián)或分段斷路器時(shí)不經(jīng)閉鎖，母聯(lián)充電、母聯(lián)過流不經(jīng)閉鎖。500kV采用3/2接線方式，不用復(fù)壓閉鎖。邏輯或TA斷線閉鎖正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)誤動(dòng)；（起動(dòng)電流、復(fù)壓閉鎖）斷線期間發(fā)生區(qū)外短路時(shí)保護(hù)可能誤動(dòng)。1、對于大型發(fā)電機(jī)變壓器TA（變比大）斷線不閉鎖差動(dòng)保護(hù)；2、母差保護(hù)閉鎖TA斷線檢查1）大差電流大于TA斷線整定值IDX，延時(shí)5秒發(fā)TA斷線報(bào)警信號(hào)。2）大差電流小于TA斷線整定值IDX，兩個(gè)小差電流均大于IDX時(shí)，延時(shí)5秒報(bào)母聯(lián)TA斷線，當(dāng)母聯(lián)代路時(shí)不進(jìn)行該判據(jù)的判別。3）如果僅母聯(lián)TA斷線不閉鎖母差保護(hù)，但此時(shí)自動(dòng)切到單母方式，發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)不再進(jìn)行故障母線的選擇。由大差電流判出的TA斷線閉鎖母差保護(hù)（其它保護(hù)功能不閉鎖）。需按屏上復(fù)歸按鈕復(fù)歸TA斷線報(bào)警信號(hào)，母差保護(hù)才能恢復(fù)正常運(yùn)行。4）當(dāng)母線電壓異常（母差電壓閉鎖開放）時(shí)不進(jìn)行TA斷線的檢測。5）任一支路3I0>0.25Iфmax+0.04In時(shí)延時(shí)5秒發(fā)該支路TA異常報(bào)警信號(hào)，對于母聯(lián)支路發(fā)母聯(lián)不平衡異常報(bào)警信號(hào)，該判據(jù)可由控制字選擇退出。TV斷線檢查1）起動(dòng)元件不起動(dòng)，母線負(fù)序電壓3U2大等于12V，判TV一相、兩相斷線，延時(shí)1.25秒報(bào)該母線TV斷線。2）起動(dòng)元件不起動(dòng)，母線三相電壓幅值之和（|Ua|+|Ub|+|Uc|）小于Un，且母聯(lián)或任一出線的任一相有電流（>0.04In）判三相斷線，延時(shí)1.25秒延時(shí)報(bào)TV斷線。3）檢測出TV二次斷線不閉鎖保護(hù)但退出復(fù)合電壓閉鎖。母線運(yùn)行方式的識(shí)別利用隔離開關(guān)的輔助接點(diǎn)來識(shí)別母線運(yùn)行方式。將隔離開關(guān)的輔助接點(diǎn)作為開入量接到保護(hù)裝置。隔離開關(guān)的輔助接點(diǎn)損壞時(shí)，可用刀閘模擬盤上的強(qiáng)制開關(guān)的接點(diǎn)代替。大差元件比率制動(dòng)系數(shù)的自動(dòng)調(diào)整當(dāng)兩條母線分裂運(yùn)行時(shí)，若母線上發(fā)生故障，大差元件的動(dòng)作靈敏度要降低。自動(dòng)降低大差元件的比率制動(dòng)系數(shù)。保護(hù)配置母線死區(qū)保護(hù)母聯(lián)失靈保護(hù)母線充電保護(hù)母聯(lián)過電流保護(hù)

母聯(lián)死區(qū)保護(hù)死區(qū)原因母聯(lián)死區(qū)保護(hù)若母聯(lián)開關(guān)和母聯(lián)TA之間發(fā)生故障，斷路器側(cè)母線跳開后故障仍然存在，正好處于TA側(cè)母線小差的死區(qū)，為提高保護(hù)動(dòng)作速度，專設(shè)了母聯(lián)死區(qū)保護(hù)。本裝置的母聯(lián)死區(qū)保護(hù)在差動(dòng)保護(hù)發(fā)母聯(lián)跳令后，母聯(lián)開關(guān)已跳開而母聯(lián)TA仍有電流，且大差比率差動(dòng)元件及斷路器側(cè)小差比率差動(dòng)元件不返回的情況下，經(jīng)死區(qū)動(dòng)作延時(shí)Tsq跳開另一條母線。為防止母聯(lián)在跳位時(shí)發(fā)生死區(qū)故障將母線全切除，當(dāng)兩母線都有電壓且母聯(lián)在跳位時(shí)母聯(lián)電流不計(jì)入小差。母聯(lián)TWJ為三相常開接點(diǎn)（母聯(lián)開關(guān)處跳閘位置時(shí)接點(diǎn)閉合）串聯(lián)。母聯(lián)死區(qū)保護(hù)母聯(lián)失靈保護(hù)當(dāng)保護(hù)向母聯(lián)發(fā)跳令后，經(jīng)整定延時(shí)母聯(lián)電流仍然大于母聯(lián)失靈電流定值時(shí)，母聯(lián)失靈保護(hù)經(jīng)兩母線電壓閉鎖后切除兩母線上所有連接元件。通常情況下，只有母差保護(hù)和母聯(lián)充電保護(hù)才起動(dòng)母聯(lián)失靈保護(hù)。當(dāng)投入“投母聯(lián)過流起動(dòng)母聯(lián)失靈”控制字時(shí)，母聯(lián)過流保護(hù)也可以起動(dòng)母聯(lián)失靈保護(hù)。如果希望通過外部保護(hù)啟動(dòng)本裝置的母聯(lián)失靈保護(hù)，應(yīng)將系統(tǒng)參數(shù)中的“投外部起動(dòng)母聯(lián)失靈”控制字置1。裝置檢測到“外部起動(dòng)母聯(lián)失靈”開入后，經(jīng)整定延時(shí)母聯(lián)電流仍然大于母聯(lián)失靈電流定值時(shí)，母聯(lián)失靈保護(hù)經(jīng)兩母線電壓閉鎖后切除兩母線上所有連接元件。該開入若保持10S不返回，裝置報(bào)“外部起動(dòng)母聯(lián)失靈長期起動(dòng)”，同時(shí)退出該起動(dòng)功能。母聯(lián)失靈保護(hù)母線死區(qū)及失靈保護(hù)母聯(lián)失靈與母線死區(qū)共同之處：故障點(diǎn)在母線上，跳母聯(lián)斷路器經(jīng)延時(shí)后，大差元件不返回，且母聯(lián)TA仍有電流，跳兩段母線?？晒灿靡惶妆Ｗo(hù)邏輯。母聯(lián)充電保護(hù)當(dāng)任一組母線檢修后再投入之前，利用母聯(lián)斷路器對該母線進(jìn)行充電試驗(yàn)時(shí)可投入母聯(lián)充電保護(hù)，當(dāng)被試驗(yàn)?zāi)妇€存在故障時(shí)，利用充電保護(hù)切除故障。母聯(lián)充電保護(hù)有專門的起動(dòng)元件。在母聯(lián)充電保護(hù)投入時(shí)，當(dāng)母聯(lián)電流任一相大于母聯(lián)充電保護(hù)整定值時(shí)，母聯(lián)充電保護(hù)起動(dòng)元件動(dòng)作去控制母聯(lián)充電保護(hù)部分。當(dāng)母聯(lián)斷路器跳位繼電器由“1”變?yōu)椤?”或母聯(lián)TWJ=1且由無電流變?yōu)橛须娏?大于0.04In)，或兩母線變?yōu)榫须妷籂顟B(tài)，則開放充電保護(hù)300ms，同時(shí)根據(jù)控制字決定在此期間是否閉鎖母差保護(hù)。在充電保護(hù)開放期間，若母聯(lián)電流大于充電保護(hù)整定電流，則將母聯(lián)開關(guān)切除。母聯(lián)充電保護(hù)不經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖。另外,如果希望通過外部接點(diǎn)閉鎖本裝置母差保護(hù)，將“投外部閉鎖母差保護(hù)”控制字置1。裝置檢測到“閉鎖母差保護(hù)”開入后，閉鎖母差保護(hù)。該開入若保持1s不返回，裝置報(bào)“閉鎖母差開入異?！?，同時(shí)解除對母差保護(hù)的閉鎖。充電保護(hù)充電保護(hù)投入期間閉鎖母差保護(hù)的原因：1、在母聯(lián)充電于母聯(lián)斷路器與母聯(lián)TA之間故障時(shí)，由于母聯(lián)TWJ已返回，母聯(lián)TA的電流引入小差的計(jì)算，將引起運(yùn)行母線的差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作而將其切除。2、若母聯(lián)斷路器合閘時(shí)，主觸頭先閉合而TWJ的接點(diǎn)后返回，母聯(lián)TA電流不引入小差的計(jì)算，主觸頭閉合時(shí)又合閘于故障母線，運(yùn)行母線的差動(dòng)動(dòng)作，誤將運(yùn)行母線各斷路器跳開。母聯(lián)充電保護(hù)母聯(lián)過流保護(hù)當(dāng)利用母聯(lián)斷路器作為線路的臨時(shí)保護(hù)時(shí)可投入母聯(lián)過流保護(hù)。母聯(lián)過流保護(hù)有專門的起動(dòng)元件。在母聯(lián)過流保護(hù)投入時(shí)，當(dāng)母聯(lián)電流任一相大于母聯(lián)過流整定值，或母聯(lián)零序電流大于零序過流整定值時(shí)，母聯(lián)過流起動(dòng)元件動(dòng)作去控制母聯(lián)過流保護(hù)部分。母聯(lián)過流保護(hù)在任一相母聯(lián)電流大于過流整定值，或母聯(lián)零序電流大于零序過流整定值時(shí)，經(jīng)整定延時(shí)跳母聯(lián)開關(guān)，母聯(lián)過流保護(hù)不經(jīng)復(fù)合電壓元件閉鎖。母聯(lián)過流保護(hù)XB為母聯(lián)過流保護(hù)投退壓板（或控制字）母聯(lián)非全相保護(hù)當(dāng)母聯(lián)斷路器某相斷開，母聯(lián)非全相運(yùn)行時(shí)，可由母聯(lián)非全相保護(hù)延時(shí)跳開三相。非全相保護(hù)由母聯(lián)TWJ和HWJ接點(diǎn)起動(dòng)，并可采用零序和負(fù)序電流作為動(dòng)作的輔助判據(jù)。在母聯(lián)非全相保護(hù)投入時(shí)，有THWJ開入且母聯(lián)零序電流大于母聯(lián)非全相零序電流定值，或母聯(lián)負(fù)序電流大于母聯(lián)非全相負(fù)序電流定值，經(jīng)整定延時(shí)跳母聯(lián)開關(guān)。母聯(lián)非全相保護(hù)斷路器失靈保護(hù)斷路器失靈事故擴(kuò)大示意圖近后備保護(hù)，縮短故障切除時(shí)間并在一定程度上減少停電范圍。斷路器失靈保護(hù)判斷斷路器失靈的兩個(gè)條件：1、有保護(hù)對該斷路器發(fā)過跳閘命令；（相應(yīng)的保護(hù)出口繼電器接點(diǎn)閉合）2、該斷路器在一段時(shí)間里一直有電流。手動(dòng)跳斷路器時(shí)不能起動(dòng)失靈保護(hù)失靈保護(hù)邏輯框圖失靈起動(dòng)元件線路支路失靈起動(dòng)元件邏輯框圖起動(dòng)元件包括來自線路保護(hù)或者變壓器保護(hù)的跳閘接點(diǎn)和判斷仍有電流的電流元件。失靈起動(dòng)元件變壓器支路失靈起動(dòng)元件邏輯框圖保護(hù)配置保護(hù)啟動(dòng)元件配置1.母線電壓突變量元件2.母線的“和電流”突變量元件及“差電流”越限

“和電流”是指母線上所有連接元件電流的絕對值之和?！安铍娏鳌?/p>