母線差動保護講義.doc

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1、第二章母線差動保護L2IIIL1LMLL31、差動保護差動保護設(shè)置大差及各段母線小差,大差作為小差的起動元件,用以區(qū)分母線區(qū)內(nèi)外故障,小差為故障母線的選擇元件。其動作方程為:=(Id----某一時刻差動電流瞬時值)=(If----同一時刻制動電流瞬時值)Id=││>K(K-----比率制動系數(shù))Id=>Idd(Idd----差動電流整定門坎)如滿足上式的動作方程,判為母線內(nèi)部故障,母線保護動作,跳開聯(lián)接于故障母線的所有斷路器。注:大差不包括母聯(lián)電流,每段母線小差只包括各自所有連接單元電流。制動電流也如此。大差I(lǐng)d=││=

2、│++│If=

3、

4、=││+││+││I母小差:Id1=││=│++│If1=

5、

6、=││+││+││II母小差:Id2=││=│+│If2=

7、

8、=││+││差動保護邏輯框圖(以雙母線I母故障為例)如下:Id>IddId>KIfId1>IdxId1>KIf1U1bs&&&&跳I母母線差動保護邏輯框圖圖中Id:大差電流Id1:I母小差電流Idd:大差門坎Idx:小差門坎K:比率制動系數(shù)If:總制動電流If1:I母制動電流U1bs:I母電壓閉鎖2、CT飽和的影響及防范措施當(dāng)母線外部發(fā)生故障特別是母線近端發(fā)生外部故障時,由于直流分

9、量的影響,CT可能發(fā)生飽和,使TA的二次電流發(fā)生畸變,不能真實反映系統(tǒng)的一次電流,在差動回路中有差電流存在,嚴重時可能導(dǎo)致差動保護誤判。為解決TA飽和對差動保護判據(jù)的不利影響,采用“同步識別法”抗TA飽和措施。同步識別法基于飽和TA特征:1)在系統(tǒng)發(fā)生故障瞬間,無論一次電流有多大,TA不可能同步飽和。從故障發(fā)生到TA飽和至少經(jīng)1/4周波的時間,在此期間TA能夠正確傳變一次電流。2)TA飽和后,二次電流波形出現(xiàn)畸變、缺損,但當(dāng)一次電流過零點附近,飽和TA二次側(cè)將出現(xiàn)一個線性傳變區(qū)(即其二次電流能正確反應(yīng)一次電流)。同步識別

10、法的實質(zhì):識別“差流越限”的出現(xiàn)與“故障發(fā)生”是否同步?!安盍髟较蕖奔磧刹顒颖Wo判據(jù)同時滿足,“故障發(fā)生”指制動電流量If發(fā)生突變。若“差流越限”與“故障發(fā)生”同步出現(xiàn),則認為“差流越限”是由母線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障而引起。此時差動保護在5ms以內(nèi)即可發(fā)出“動作出口指令”并記憶保持400ms。若“差流越限”滯后于“故障發(fā)生”,兩者不同步,則認為該“差流越限”是由母線區(qū)外故障TA發(fā)生飽和所引起。此時差動保護可靠不動作。當(dāng)判別到區(qū)外故障TA發(fā)生飽和后,保護邏輯進一步主要根據(jù)上述飽和TA特征2),通過分析在一個完整周波內(nèi)各采樣點“差流

11、越限”的動作情況,并結(jié)合其余輔助判據(jù),判別故障是否有轉(zhuǎn)換或發(fā)展。若在完整周波內(nèi)各采樣點值滿足“差流越限”的動作點數(shù)不夠,則判為仍是區(qū)外故障TA飽和,差動保護可靠不動作,并在隨后的每個完整周波內(nèi)重復(fù)判別,直到“差流越限”完全消失(即區(qū)外故障被切除)。3、母差死區(qū)保護L2IIIL1LMLL3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),為提高保護動作速度,專設(shè)了母聯(lián)死區(qū)保護。RCS-915裝置的母聯(lián)死區(qū)保護分合位死區(qū)和跳位死區(qū)兩種情況。以下圖為例,死區(qū)在Ⅰ母側(cè)。母聯(lián)TWJ為三

12、相常開接點(母聯(lián)開關(guān)處跳閘位置時接點閉合)串聯(lián)。L2IIIL1LMLL3a)合位死區(qū):是指發(fā)生死區(qū)故障時母聯(lián)開關(guān)在合位,此時開關(guān)側(cè)母線(Ⅱ母)差動先動作,在差動保護發(fā)母線跳令后,母聯(lián)開關(guān)已跳開(母聯(lián)TWJ=1)而母聯(lián)TA仍有電流,且大差比率差動元件及斷路器側(cè)小差比率差動元件不返回的情況下,經(jīng)死區(qū)動作延時Tsq跳開另一條母線(Ⅰ母)。b)跳位死區(qū):是指發(fā)生死區(qū)故障時母聯(lián)開關(guān)在跳位,為防止此時發(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)在跳位時母聯(lián)電流不計入小差,發(fā)生死區(qū)故障時只切除一段母線(Ⅰ母)。死區(qū)邏輯框圖見下圖。

13、抗TA飽和的“同步識別法”當(dāng)母線外部發(fā)生故障特別是母線近端發(fā)生外部故障時,由于直流分量的影響,CT可能發(fā)生飽和,使TA的二次電流發(fā)生畸變,不能真實反映系統(tǒng)的一次電流,在差動回路中有差電流存在,嚴重時可能導(dǎo)致差動保護誤判。為解決TA飽和對差動保護判據(jù)的不利影響,采用“同步識別法”抗TA飽和措施。同步識別法基于飽和TA特征:1)在系統(tǒng)發(fā)生故障瞬間,無論一次電流有多大,TA不可能同步飽和。從故障發(fā)生到TA飽和至少經(jīng)1/4周波的時間,在此期間TA能夠正確傳變一次電流。2)TA飽和后,二次電流波形出現(xiàn)畸變、缺損,但當(dāng)一次電流過零點

14、附近,飽和TA二次側(cè)將出現(xiàn)一個線性傳變區(qū)(即其二次電流能正確反應(yīng)一次電流)。同步識別法的實質(zhì):識別“差流越限”的出現(xiàn)與“故障發(fā)生”是否同步?!安盍髟较蕖奔磧刹顒颖Wo判據(jù)同時滿足,“故障發(fā)生”指制動電流量If發(fā)生突變。若“差流越限”與“故障發(fā)生”同步出現(xiàn),則認為“差流越限”是由母線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障而引起。此時差動保護在5m

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