母線差動(dòng)保護(hù).doc

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1、母線差動(dòng)保護(hù)母線差動(dòng)保護(hù)基本原理,用通俗的比喻，就是按照收、支平衡的原理進(jìn)行判斷和動(dòng)作的。因?yàn)槟妇€上只有進(jìn)出線路，正常運(yùn)行情況，進(jìn)出電流的大小相等，相位相同。如果母線發(fā)生故障，這一平衡就會(huì)破壞。有的保護(hù)采用比較電流是否平衡，有的保護(hù)采用比較電流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判別出母線故障，立即啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作元件，跳開(kāi)母線上的所有斷路器。如果是雙母線并列運(yùn)行，有的保護(hù)會(huì)有選擇地跳開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)和有故障母線的所有進(jìn)出線路斷路器，以縮小停電范圍。母線保護(hù)是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要系統(tǒng)設(shè)備，它的安全性、可靠性、靈敏性和快速性對(duì)保證

2、整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的安全具有決定性的意義。迄今為止，在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用過(guò)的母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)、電流相位比較式差動(dòng)保護(hù)、比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)，經(jīng)各發(fā)、供電單位多年電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，普遍認(rèn)為就適應(yīng)母線運(yùn)行方式、故障類型、過(guò)渡電阻等方面而言，無(wú)疑是按分相電流差動(dòng)原理構(gòu)成的比率制動(dòng)式母差保護(hù)效果最佳。但是隨著電網(wǎng)微機(jī)保護(hù)技術(shù)的普及和微機(jī)型母差保護(hù)的不斷完善，以中阻抗比率差動(dòng)保護(hù)為代表的傳統(tǒng)型母差保護(hù)的局限性逐漸體現(xiàn)出來(lái)。從電流回路、出口選擇的抗飽和能力等多方面，傳統(tǒng)型的母差保護(hù)與微機(jī)母差保護(hù)相比已不可同日而語(yǔ)。尤其是隨著變電站自動(dòng)化程

3、度的提高，各種設(shè)備的信息需上傳到監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控，使傳統(tǒng)型的母差保護(hù)無(wú)法滿足現(xiàn)代變電站運(yùn)行維護(hù)的需要。下面通過(guò)對(duì)微機(jī)母差保護(hù)在500kV及以下系統(tǒng)應(yīng)用的了解，依據(jù)多年現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試各類保護(hù)設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)微機(jī)母差保護(hù)與以中阻抗比率差動(dòng)保護(hù)為代表的傳統(tǒng)型母差保護(hù)的原理和二次回路進(jìn)行對(duì)比分析。1微機(jī)母差保護(hù)與比率制動(dòng)母差保護(hù)的比較1.1微機(jī)母差保護(hù)特點(diǎn)a.數(shù)字采樣，并用數(shù)學(xué)模型分析構(gòu)成自適應(yīng)阻抗加權(quán)抗TA飽和判據(jù)。b.允許TA變比不同，具備調(diào)整系數(shù)可以整定，可適應(yīng)以后擴(kuò)建時(shí)的任何變比情況。c.適應(yīng)不同的母線運(yùn)行方式。d.

4、TA回路和跳閘出口回路無(wú)觸點(diǎn)切換，增加動(dòng)作的可靠性，避免因觸點(diǎn)接觸不可靠帶來(lái)的一系列問(wèn)題。e.同一裝置內(nèi)用軟件邏輯可實(shí)現(xiàn)母差保護(hù)、充電保護(hù)、死區(qū)保護(hù)、失靈保護(hù)等，結(jié)構(gòu)緊湊，回路簡(jiǎn)單。f.可進(jìn)行不同的配置，滿足主接線形式不同的需要。g.人機(jī)對(duì)話友善，后臺(tái)接口通訊方式靈活，與監(jiān)控系統(tǒng)通信具備完善的裝置狀態(tài)報(bào)文。h.支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEC規(guī)約，兼容COMTRADE輸出的故障錄波數(shù)據(jù)格式。1.2基本原理的比較傳統(tǒng)比率制動(dòng)式母差保護(hù)的原理是采用被保護(hù)母線各支路(含母聯(lián))電流的矢量和作為動(dòng)作量，以各分路電流的絕對(duì)值之和附以小于1的制

5、動(dòng)系數(shù)作為制動(dòng)量。在區(qū)外故障時(shí)可靠不動(dòng)，區(qū)內(nèi)故障時(shí)則具有相當(dāng)?shù)撵`敏度。算法簡(jiǎn)單但自適應(yīng)能力差，二次負(fù)載大，易受回路的復(fù)雜程度的影響。但微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)由能夠反映單相故障和相間故障的分相式比率差動(dòng)元件構(gòu)成。雙母線接線差動(dòng)回路包括母線大差回路和各段母線小差回路。大差是除母聯(lián)開(kāi)關(guān)和分段開(kāi)關(guān)外所有支路電流所構(gòu)成的差回路，某段母線的小差指該段所連接的包括母聯(lián)和分段斷路器的所有支路電流構(gòu)成的差動(dòng)回路。大差用于判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差用于故障母線的選擇。這兩種原理在使用中最大的不同是微機(jī)母差引入大差的概念作為故障判據(jù)，反映出系統(tǒng)

6、中母線節(jié)點(diǎn)和電流狀態(tài)，用以判斷是否真正發(fā)生母線故障，較傳統(tǒng)比率制動(dòng)式母差保護(hù)更可靠，可以最大限度地減少刀閘輔助接點(diǎn)位置不對(duì)應(yīng)而造成的母差保護(hù)誤動(dòng)作。1.3對(duì)刀閘切換使用和監(jiān)測(cè)的比較傳統(tǒng)比率制動(dòng)式母差保護(hù)用開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)的刀閘輔助接點(diǎn)，控制切換繼電器的動(dòng)作與返回，電流回路和出口跳閘回路都依賴于刀閘輔助接點(diǎn)和切換繼電器接點(diǎn)的可靠性，刀閘輔助接點(diǎn)和切換繼電器的位置監(jiān)測(cè)是保護(hù)屏上的位置指示燈，至于繼電器接點(diǎn)好壞，在元件輕載的情況下無(wú)法知道。微機(jī)保護(hù)裝置引入刀閘輔助觸點(diǎn)只是用于判別母線上各元件的連接位置，母線上各元件的電流回路和出口跳閘

7、回路都是通過(guò)電流變換器輸入到裝置中變成數(shù)字量，各回路的電流切換用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，避免了因接點(diǎn)不可靠引起電流回路開(kāi)路的可能。另外，微機(jī)母差保護(hù)裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)視和自檢刀閘輔助觸點(diǎn)，如各支路元件TA中有電流而無(wú)刀閘位置；兩母線刀閘并列；刀閘位置錯(cuò)位造成大差的差電流小于TA斷線定值但小差的差電流大于TA斷線定值時(shí)，均可以延時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。微機(jī)母差保護(hù)裝置是通過(guò)電流校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視和自檢刀閘輔助觸點(diǎn)，并自動(dòng)糾正刀閘輔助觸點(diǎn)的錯(cuò)誤的。運(yùn)行人員如果發(fā)現(xiàn)刀閘輔助觸點(diǎn)不可靠而影響母差保護(hù)運(yùn)行時(shí)，可以通過(guò)保護(hù)屏上附加的刀閘模擬盤(pán)，用手動(dòng)強(qiáng)制開(kāi)關(guān)

8、指定刀閘的現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)。1.4對(duì)TA抗飽和能力的對(duì)比母線保護(hù)經(jīng)常承受穿越性故障的考驗(yàn)，而且在嚴(yán)重故障情況下必定造成部分TA飽和，因此抗飽和能力對(duì)母線保護(hù)是一個(gè)重要的參數(shù)。1.4.1傳統(tǒng)型母差保護(hù)a.對(duì)于外部故障，完全飽和TA的二次回路可以只用它的全部直流回路的電阻等值表示，即忽略電抗。某一支路TA飽和后，大部分不平衡電流