7 母线保护

2020/1/24第7章母线保护1第7章母线保护2020/1/24第7章母线保护27.1概述1.母线故障原因（1）母线、断路器、电流互感器、电压互感器绝缘子或套管损坏（2）误操作母线故障特点：线路及变压器保护均判为反向故障。2020/1/24第7章母线保护32.设立母线专用保护的必要性ⅡⅡ14ⅠⅠ23依靠线路对侧Ⅱ段保护切除，延时0.5秒保护2、3均判为反向故障，不动作如果不设立母线专用保护，则延时切除故障。2020/1/24第7章母线保护43.装设专用母线保护情况1)220~500kV母线2)70kV双母线3)重要的70kV单母线、35~66kV母线4.母线保护行为快速切除故障母线上连接的所有断路器。2020/1/24第7章母线保护5A1QF2QF3QF4QF5QF6QFBMNPQP3变压器保护区P1P2P4P5P6线路保护区母线故障范围2020/1/24第7章母线保护6差动原理电流比相式母线保护7.2母线保护原理与线路纵联、变压器纵差、发电机纵差原理相同正常运行和区外故障时，“流入”母线的各电流相位相反母线故障时，“流入”母线的各电流相位基本一致问题：母线故障时仍可能有负荷电流“流出”母线。实际很少应用2020/1/24第7章母线保护7母线差动保护分类电流差动（低阻抗型）KD为电流继电器电压差动（高阻抗型）KD为电压继电器电磁型整流型带比率制动特性的电流差动（中阻抗型）ABB产品微机型深圳南瑞BP-2B南瑞继保RCS915国电南自WMZ-41例如2020/1/24第7章母线保护8母线保护特殊问题与其他差动保护一样，母差保护的关键仍是不平衡电流。※外部故障时有些线路TA饱和而另一些不饱和，加大了TA励磁特性差异，不平衡电流增大。※母差保护输入电流多，各TA变比可能不一致，※ABB中阻抗母差电流回路中有强制电阻降低TA饱和程度，同时具有比率制动特性。※微机型母线保护均具有比率制动特性，同时还有专门的TA饱和判别元件，判断TA饱和通过提高动作值等手段防止不平衡电流过大导致误动。2020/1/24第7章母线保护9母差保护整定基本原则与其他差动保护相同。整定原则(无比率制动特性时）：1）躲过外部故障时的最大不平衡电流..max.max0.1KactrelunbrelkTAIKIKIn1.32)躲过母线各连接元件中最大负荷电流,防止正常运行时TA二次回路断线导致保护误动。..maxKactrelloaTAIKIn2020/1/24第7章母线保护10带有比率制动特性的母差保护整定对照具体的制动方式、特性进行。。整定电流取1）、2）计算值中较大者。灵敏度校验TAk.actmin.KsennIIK应有2Ksen2020/1/24第7章母线保护117.3双母线接线的母差保护双母线运行时，发生母线故障，应切除母联、故障母线，另一段母线继续运行。问题：双母线运行时，如何选择故障母线？方法1：每段母线分别设置母差保护。2020/1/24第7章母线保护12Ⅱ母小差保护范围1I2I3IMLI4I5IMLIⅠⅡⅠ母小差保护范围123dMLIIIIIIⅠⅠ＝45dMLIIIIIⅡⅡ＝＝大差保护范围12345dIIIIIII＝＋＝大差动作，跳母联大差动作、Ⅰ母小差动作，切除Ⅰ母所联断路器跳母联大差动作、Ⅱ母小差动作，切除Ⅱ母所联断路器跳母联2020/1/24第7章母线保护13IbⅠⅡ动作条件1KdbdbIIII2KdbdbIIIIdIbIK1动作区切除Ⅰ母K2动作区切除Ⅱ母方法2：利用母联电流与差动电流比相。观察一下，2种情况母联电流的区别2020/1/24第7章母线保护14元件固定连接的双母线电流差动保护BCH型继电器构成，差动电流由TA二次直接并联获得。2020/1/24第7章母线保护15交流部分流入差动继电器KD1的电流为流入母线Ⅰ的电流总和。流入差动继电器KD2的电流为流入母线Ⅱ的电流总和。流入差动继电器KD3的电流为流入整个母线系统的电流总和。直流部分：KD3动作跳开母联。KD3、KD1动作跳开母线Ⅰ上所有出线。KD3、KD2动作跳开母线Ⅱ上所有出线。2020/1/24第7章母线保护16固定连接破坏老式电磁型保护差动电流由TA二次之间连接形成，TA二次回路切换要求先短接、改接、再拆除短路片，自动切换复杂、可靠性低，人工切换亦有安全、误操作等问题。当线路倒排操作时其电流回路却不能相应进行切换。造成了固定连接破坏。假设线路1由Ⅰ母切至Ⅱ母，而二次回路未切换。大差KD3流入电流不变，而Ⅰ母小差KD1“多”测了线路1电流，Ⅱ母小差KD2则“少”测了线路1电流。2020/1/24第7章母线保护17II3KD.12LKDIII.11LKDIII正常运行外部故障内部故障00kI1.LI.1kLII.1kLII1.LI1.LI1.LIKD3不动作，整套保护不起动线路1上有电源时可能同时切除两条母线KD1、KD2可能误动2020/1/24第7章母线保护18因此这种BCH型继电器构成的双母线保护称为固定连接式母线保护，双母线运行时不能进行元件倒排操作，特别是有源线路。母联电流相位比较式母线保护结论：固定连接破坏时，内部故障可能导致无选择性地切除两条母线。这种母差保护限制了系统运行的灵活性。仍由电磁型继电器构成，大差与比相元件。由母联电流与大差动电流比相选择故障母线，理论上没有“固定连接”问题，但是电磁型的电流比相继电器性能不好，目前实际服役的很少。2020/1/24第7章母线保护19微机型母线保护特点※软件分组微机保护根据送入的线路母线侧2把隔离刀闸辅助触点状态判断线路接在哪段母线上。微机保护根据分组情况构造各个差动电流方程，同时编制相应跳闸出口逻辑。实时跟踪隔离刀闸变化，保证了系统运行方式灵活。2020/1/24第7章母线保护20※先进的比率制动方式※TA饱和判别※使用软件解决TA变比不一致问题，各侧TA变比无需一致。※采用复合电压闭锁进一步加强母线保护动作可靠性。母线保护误动后果远较线路保护严重。2020/1/24第7章母线保护21断路器拒动断路器拒动时，线路故障转化为母线故障，可由连于同一母线上的各线路对侧Ⅱ段保护切除故障，也可设断路器失灵保护切除故障。跳令跳开返回t显然，t可作为断路器失灵的判据。7.4断路器失灵保护断路器正常跳闸2020/1/24第7章母线保护22QF2跳闸出口继电器QF3跳闸出口继电器QF5跳闸出口继电器&&失灵判别元件t0T闭锁元件出口t=0.3~0.5S线或I复合电压2020/1/24第7章母线保护23失灵起动线路保护线路保护线路保护跳令母线保护跳令跳令跳令跳令拒动跳令线路、变压器失灵均接至母线保护母线保护收到失灵信号后0.3“跳母联，0.6”跳开与失灵起动线路、变压器在同一母线上的所有断路器。2020/1/24第7章母线保护24图9-9线路保护、断路器失灵保护、母线保护联系跳令电流线路保护失灵保护重跳令母线保护跳令电流线路保护失灵保护重跳令失灵启动失灵启动失灵启动失灵启动跳线路、主变断路器跳母联断路器线路1线路2线路3主变断路器位置断路器位置线路保护、断路器失灵保护、母线保护联系