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母差保护讲稿

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母差保护讲稿_第1页
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设立四套独立的计算机系统和人机接口,分别完成A B、C三相差动保护、复合电压闭锁、人机接口功能人机接口A相差动保护B相差动保护C相差动保护电压闭锁WMH-80微机母线保护装置总体结构ABCE相差动保护单元各自独立,分别完成各自的模拟量采集及转换、开关 量输入、保护逻辑运算、信号及跳令的开出电压闭锁装置也是一个独立的 单元,完成电压量的采集及转换、电压闭锁逻辑判断、信号及跳令的开出差动保护单元的跳令开出驱动继电器MCJ,电压闭锁单元的跳令开出驱动继电器YJ, MCJ口YJ的触点串联构成跳闸出口,从而完成保护功能并经电压闭 锁有效防止误动人机接口完成对保护各单元的综合管理,比如各种报文的 处理显示和发送,实现人机友好对话,作为监控系统的智能终端等组屏方案:(一面屏方案,连结元件在 24个以内)单母线一个半断路器接线(按两条单母线配置)单母分段双母线双母单分段注:对于双母线及双母单分段,差动 A箱面板装设有母线运行方式显示盘; 对于单母线、一个半断路器接线、单母分段不需进行运行方式识别,差动 A、B、C箱面板一致a.具有比例制动特性的分相瞬时值电流差动保护b.复合电压闭锁c.母联(分段)充电保护d. 母联过流保护(可选)e. 母联非全相保护(可选)f. 断路器失灵保护(可选)g. 母联失灵及死区保护h.CT断线闭锁及告警i.PT 断线告警装置辅助功能:a. 运行方式自动识别b.CT饱和鉴别c.定值的整定及C侬比的设置d. 交流电流及电压的实时监测及显示e. 开关量输入的实时监测f. 故障报告的显示及打印g. 事件报告的显示及打印h. 具有与发电厂、变电站自动化系统通信接口功能i. 具有完备的自检功能1:差动保护工作原理差动保护设置大差及各段母线小差大差:作为小差的起动元件,用以区分母线区内外故障小差:作为故障母线的选择元件大差,小差均采用具有比率制动特性的瞬时值电流差动算法,其动作方程为:Id IddId KIf式中Id 为某一时刻差动电流瞬时值,If为同一时刻制动电流瞬时值, nnId I iIf Iii 1i iK为比例制动系数,Idd为差动电流整定门坎。

注:大差不包括母联电流,每段母线小差只包括各自所有连接单元电流制 动电流也如此保护动作曲线如图所示:差动保护动作曲线大差及小差各自的保护范围如图所示:rII母小差LI母小差大差III双母线系统大差、小差保护范围母差保护逻辑框图(以双母线方式 I母为例)如下:Id > IddId > KIfId1 > IdxId1 >注:对单母线(一倍半断路器)接线方式,不存在大差小差之分对单 母分段接线方式,大差小差的概念及意义是与双母线一致的母线区内故障差动保护灵敏度及外部故障 CTM差对差动保护的影响:母线内部故障时,可能有电流流出母线,差动保护的灵敏度降低假设流出母线的电流与总故障电流的比值为6 ,如图所示图中电流为二次电流值)要保证差动保护可靠动作,则有:IdIf外部故障时,故障支路 CT<能产生较大的误差而引起不平衡电流,假设故障 支路CTM差为6 ,如图所示图中电流为二次电流值)若保证差动保护不误动,则有:IdIf由此可以看出给定比率制动系数K,要保证差动保护正常工作,内部故障时流出母线的电流和总电流的比值以及外部故障时允许故障支路CTM差值都有一极限值对应关系如下表:制动系数流出母线的电流比例6(如允许CTK差6(如0.353.846.20.442.857.20.533.366.70.625750.717.682.40.811.188.9由上表可知,母线内部故障有电流流出母线时差动保护的灵敏度有所降低, 外部故障CTM差较大时对差动保护产生不利影响,但是,根据具体的系统可 选取适当的比率制动系数,可确保差动保护的可靠安全运行,不会影响保护 的整体性能。

双母线分裂运行时的保护考虑:双母线分裂运行时,装置自动修改大差制动系数,以保证在某些运行方式下,母线内部故障大差有足够的灵敏度双母线分裂运行如图中所示,K点故障时大差差动电流与制动电流之比为0.33,若整定的制动系数K大于0.33 ,大差在这种工况下将会拒动,所以保护在这种工况下将自适应地把大差的制 动系数调整到0.3 ,保证差动保护动作以切除故障只要双母线分裂运行,则系数K一律自动调整为0.3)2:母联死区及母联断路器失灵保护(附属于差动保护及母联充电保护)配置情况:母联断路器两侧装设两组 CT,交叉接线,不存在死区,差动保护不装设 死区保护此种情况下必须提非标,且工程设计n母侧CT (计入I母差动)接入交流回路第一路,I母侧 CT (计入R母差动)接入所有元件交流回 路之后)母联断路器仅一侧装设CT,需装设死区保护(CT-般装于R母侧) 母联死区保护原理:母联跳位引入:在双母线接线中,K点发生故障,对II母差动保护来说为外部故障,II母差动保护不动;对I母差动保护为内部故障,I母差动保护动 作,跳开I母上的连接元件及母联断路器但此时故障仍不能切除,针对这 种情况,本装置采用I母母差动作跳开母联断路器后检测母联断路器的跳位 开入,若有跳位开入,则封掉母联 CT勺电流,从而破坏II母电流平衡,加速 II母差动动作,最终切除故障。

母联死区故障示意图母联跳位不引入:母联死区故障时自动按母联失灵处理 母联失灵保护原理:母联失灵示意图如图中所示,I母线内部故障,I母差动保护动作,跳母 联及I母所有连接元件,若母联断路器失灵,故障依然存在,延时(延时可 整定,躲母联断路器跳闸时间),若大差动作且母联电流越限则跳开双母线 上所有连接元件,最终切除故障母联失灵及死区保护(无母联 Twjn逻辑框图如下:差动保护动作Id > Idd母联I >Idd充电保护动作母联I >IcdIdd :大差电流定值 Icd :母联充电保护电流定值 Tm®:母联失灵延时定值母联分裂运行情况:隐患:母联断路器断开即双母线分裂运行时,若母联隔离刀闸未拉开, 而仅靠隔离刀闸进行方式识别,则母联为运行状态,母联死区故障时就会引 起双母线相继跳闸双母线分裂运行母联死区故障如图,K点故Pt, I母为区内,I母差动动作跳I母,II母延时跳闸这样就扩大了停电范围解决方案:为避免上述情况的发生,装置中引入母联断路器的辅助触点 以判断母联断路器的投退情况,当母联断路器断开时,母联电流不计入小差的计算,这样K点故障相当于II母故障,II母差动动作跳开II母线以切除故 障。

需引入母联断路器辅助接点)分裂运行方式下不再进行死区及母联失灵的判别II双母线分裂运行母联死区故障3:母联(分段)充电保护(可投退)当任一组母线检修后再投入运行之前,利用母联断路器对该母线进行充 电试验时可投入母联充电保护,当被试验母线存在故障时,利用充电保护切 除故障自动投退每一差动相接入两母线电压(如 A相差动箱接入I母、II母 UA, B相差动箱接 入I母、II母UB, C相差动箱接入I母、II母 U投入条件:一组母线无压(如 A差动箱判任一母线UA5压),母联由无流变 有流(>0.04In ),开放充电保护 5s如充电闭锁母差投入,闭锁情况如下:用本母线保护的母联充电保护,则充电投入期间闭锁母差保护500ms不用本母线保护的母联充电保护,引入充电手合开入接点,充电手合开入接 点闭合则闭锁母差保护,充电手合开入接点返回则开放母差保护,如充电手 合开入接点一直闭合,最长闭锁母差时间为 5s两组母线有压,不投充电保护充电保护中含充电速断保护,当充电保护、充电速断保护皆投入,充电保护经无延时快速出口母联充电保护出口默认经电压闭锁,如果特别要求不经电压闭锁,则可在工程配置时实现母联充电保护的逻辑框图如下:I,II母均有电压母联I >0.04In充电手合开入CHTR YB2闭锁母差Icd:母联充电保护电流定值CHTR充电保护控制字Tcd:母联充电保护延时定值YB2充电保护硬压板母耳>Icd复合电压闭锁CDBSM嗨 联充电保护闭锁母差保护控制字投入KCHTR充电速动控制字 YB3充电速动硬压板4:断路器失灵保护(可选)定义:任一断路器失灵时,来自外部该元件的失灵启动接点启动失灵保 护,失灵保护判出该元件所在母线,并经设定的延时时间切除母联和失灵元件 所在的母线。

方式一: 方式一判电流方式二:方式二不判电流跳闸方式:第一时限跳母联及跟跳失灵单元开关第二时限跳I母或II母(视失灵元件挂那一母线而定)断路器失灵保护逻辑框图如下:+失灵电压闭锁关于母联代旁路:失灵保护组屏上留有1#元件(母联)的失灵启动开入,定值单中也设置 了对应的电流定值Isl1 这主要考虑的是母联代路的情况当用母联开关代 旁路开关运行时可用1#的失灵判别逻辑来作为旁路开关失灵保护对于专用 母联情况,母联失灵保护由母差保护自身实现,不需要引1#的失灵启动接点,Isl1也可以不整定断路器失灵保护组屏方案有三种:一.和母线保护同组一面屏,作为母线保护的一个功能,与母线保护共出 口回路;(可选择方式一或方式二)二.单独组屏并加电流判断(采用方式一逻辑),硬件配置与WMH-80G目同;三.单独组屏不加电流判断(采用方式二逻辑),硬件配置包括失灵启 动箱和电压闭锁箱各一失灵保护和母线保护同组一面屏:(针对双母线及双母单分段)受开入的影响,一般允许不超过 16个联接元件通过非标设计,将主板 的开入用上,可扩展到18个联接元件开入的分配:扩展插件 48路开入,16路为I母隔刀,16路为R母隔刀,16路 为失灵开入;主板有16路开入,8路为硬压板投退,8路为其他,如母联位 置、GPS寸时等。

失灵单独组屏加电流判断,最多开入可用上60路,故可允许18个联接元件4:母联过流保护(可选)根据用户需要可设计成母联过流保护或者是旁路保护,当利用母联断路 器作为线路(或旁路)的临时保护时可投入过流保护过流保护投入时,当任一相母联(或旁路)电流大于过流保护电流整定 值,经整定延时跳母联(或旁路)开关过流保护出口不经复合电压闭锁5:母联非全相保护(可选)当母联断路器某相断开,母联非全相运行时,可由母联非全相保护延时 跳开母联断路器三相在母联非全相保护投入时,若母联三相 TWJ犬态不一致,且母联零序电流 大于母联非全相电流定值,经整定延时跳母联开关母联非全相保护出口不经复合电压闭锁母联非全相保护逻辑框图如下断路器状态+零序电流)TWJFQXT YB0Tfqx跳母 联3I0>IfqxIfqx :母联非全相保护电流定 侮XT:母联非全相保护投退控制 字Tfqx :母联非全相保护延时定值YB:母联非全相保护投退压 板6:方式识别在双母线系统中,根据电力系统运行方式变化的需要,母线上的连接元 件需在两条母线间频繁切换,为此要求母线保护能够自动跟踪一次系统的倒 闸操作本装置用软件实现母线运行方式的自动识别,A、B、C差动箱均引入隔离刀闸的辅助。

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