RCS母线保护讲义PPT文档格式.ppt

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如何定义母差保护的大差、小差及如何计算母差功能的大差、小差,并对“投220kV单母运行”、“投差动”理解。

A、母线差动保护原理,区外故障或正常运行时：

求：

母小差电流s=母小差电流s=母线大差电流d=,母小差电流s=I1+I2+I0,母小差电流s=I3+I4+I0,母线大差电流d=I1+I2+I3+I4,A、母差保护原理,I,II,母线大差用于判别母线区内和区外故障，小差用于故障母线的选择,采用分相式比率制动原理：

通过上述分析得知母线大差是除母联CT外所有支路电流所构成的差动回路，某段母线的小差指该段母线上所连接的所有支路（包括母联CT）电流构成的差动回路。

大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。

保护动作原理,电压闭锁元件,其判据为UUbs3U0U0bsU2U2bs其中:

U为相电压，3U0为三倍零序电压（自产）,U2为负序相电压Ubs为相电压闭锁值，U0bs和U2bs分别为零序、负序电压闭锁值以上三个判据任一个动作时，电压闭锁元件开放。

在动作于故障母线跳闸时必须经相应的母线电压闭锁元件闭锁。

故障母线选择,差动保护根据母线上所有连接元件电流采样值计算出大差电流，构成大差比例差动元件，作为差动保护的区内故障判别元件。

对于分段母线或双母线接线方式，根据各连接元件的刀闸位置开入计算出两条母线的小差电流，构成小差比率差动元件，作为故障母线选择元件。

当大差动作，且任一小差比率差动元件动作，母差动作跳母联；

当小差比率差动元件和小差谐波制动元件同时开放时，母差动作跳开相应母线。

当双母线按单母方式运行不需进行故障母线的选择时可投入单母方式压板。

当元件在倒闸过程中两条母线经刀闸双跨，则装置自动识别为单母运行方式。

这两种情况都不进行故障母线的选择，当母线发生故障时将所有母线同时切除。

TA调整系数,TA调整系数是专为母线上各连接元件TA变比不同的情况而设，一般取多数相同TA变比为基准变比，TA调整系数整定为1，没有用到的支路TA调整系数整定为0。

例如母线上连接有3个元件，TA变比分别为600：

5，600：

5，1200：

5，则将“线路01TA调整系数”整定为1，“线路02TA调整系数”也整定为1，而将“线路03TA调整系数”整定为2，其余各TA调整系数均整定为0。

目的：

死区的定义、如何实现保护、掌握分析母联开关位置对死区保护的影响。

B、母联死区保护,a）母联开关处于合位时的死区故障：

故障点发生在母联开关与母联CT之间时.首先大差元件动作，同时流入II母小差元件的差流约为Id2=I3+I4-I0=0，II母小差元件不动作；

I母小差元件的差流为Id1=I1+I2+I0,其值很大，I母小差元件动作，跳开母联开关及I母上所有单元的开关。

此时II段母线仍有电流提供到故障点,故障无法切除。

构成非故障母线的差动元件在误动，而故障母线的差动元件在拒动即称为母联死区故障。

B、母联死区保护,b）母联开关处于跳位时的死区故障,问：

右图所示的母联开关处于跳位时的死区故障，保护动作结果如何？

B、母联死区保护,两母线均有电压,母联IA,母联IB,母联IC,母联TWJ,=1,1,&

小差退出母联电流,400ms,由逻辑图可知，当母线分列运行时，为防止母联在跳位时发生死区故障将母线全切除，当两母线都有电压，且母联CT检测到有流时，展宽400ms让母线小差退出母联电流。

结果跳开故障点所在的母线,B、母联死区保护逻辑图,C、母联失灵保护,当保护向母联发跳令后，经整定延时母联电流仍然大于母联失灵电流定值时，母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件。

通常情况下，只有母差保护和母联充电保护才起动母联失灵保护。

当投入“投母联过流起动母联失灵”控制字时，母联过流保护也可以起动母联失灵保护。

如果希望通过外部保护启动本装置的母联失灵保护，应将系统参数中的“投外部起动母联失灵”控制字置1。

C、母联失灵保护保护逻辑图,D、开关失灵保护,断路器失灵保护由各连接元件保护装置提供的保护跳闸接点起动，逻辑如图所示。

输入本装置的跳闸接点有两种：

一种是分相跳闸接点（虚框1所示），分别对应各元件的跳A、跳B、跳C，当失灵保护保护检测到此接点动作时，若该元件的对应相电流大于失灵相电流定值（或零序电流大于零序电流定值、或负序电流大于负序电流定值，零序、负序判据可整定投退），则经过失灵保护电压闭锁起动失灵保护；

另一种是三跳接点Ts（虚框2所示），当失灵保护检测到此接点动作时，若该元件的任一相电流大于失灵相电流定值，则经过失灵保护电压闭锁起动失灵保护。

失灵保护起动后经跟跳延时再次动作于该线路断路器，经跳母联延时动作于母联，经失灵延时切除该元件所在母线的各个连接元件。

任一失灵开入保持10S不返回，装置报“保护板管理板DSP2长期起动”，同时将失灵保护闭锁。

D、开关失灵保护,E、母联非全相保护,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三相。

非全相保护由母联TWJ和HWJ接点起动，并可采用零序和负序电流作为动作的辅助判据。

在母联非全相保护投入时，有THWJ开入且母联零序电流大于母联非全相零序电流定值，或母联负序电流大于母联非全相负序电流定值，经整定延时跳母联开关。

E、母联非全相保护,F、母联充电保护,当任一组母线检修后再投入之前，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。

母联充电保护有专门的起动元件。

在母联充电保护投入时，当母联电流任一相大于母联充电保护整定值时，母联充电保护起动元件动作去控制母联充电保护部分。

当母联断路器跳位继电器由“1”变为“0”或母联TWJ=1且由无电流变为有电流（大于0.04In），或两母线变为均有电压状态，则开放充电保护300ms，同时根据控制字决定在此期间是否闭锁母差保护。

在充电保护开放期间，若母联电流大于充电保护整定电流，则将母联开关切除。

母联充电保护不经复合电压闭锁。

另外,如果希望通过外部接点闭锁本装置母差保护，将“投外部闭锁母差保护”控制字置1。

装置检测到“闭锁母差保护”开入后，闭锁母差保护。

F、母联充电保护,第二部分：

母线保护柜切换把手、压板、运行指示灯说明及运行注意事项；

A、母线保护压板操作说明,“投母联2012开关检修状态”功能压板1LP8在母联2012开关分闸时投入，为什么？

当母联2012开关断开时，此压板会通过TWJ自动短接，是从母线大差比率元件的灵敏度考虑，因为在双母分列运行时，弱电源侧母线的发生故障时，大差比率元件的灵敏度大大下降，针对此问题，大差比率元件的制动系数有高、低值。

双母并列运行以及投单母或双跨时大差比率元件的制动系数采用高值，双母分列运行时，通过TWJ自动采用低值，但防止当取下母联控制保险时TWJ=0而人为强制可靠的投入1LP8压板进行切换，之所以。

B、装置的运行说明,装置面板上设有九键键盘和10个信号灯。

信号灯说明如下：

“运行”灯为绿色，装置正常运行时点亮；

“断线报警”灯为黄色，当发生交流回路异常时点亮；

“位置报警”灯为黄色，当发生刀闸位置变位、双跨或自检异常时点亮；

“报警”灯为黄色，当发生装置其它异常情况时点亮。

“跳I母”、“跳II母”灯为红色，母差保护动作跳母线时点亮；

“母联保护”灯为红色，母差跳母联、母联充电、母联非全相、母联过流保护动作或失灵保护跳母联时点亮；

“I母失灵”、“II母失灵”灯为红色，断路器失灵保护动作时点亮；

“线路跟跳”灯为红色，断路器失灵保护动作时点亮；

C、母线电压切换,D：

母线运行方式判别,针对不同的主接线方式，应整定不同的系统主接线方式控制字。

若主接线方式为单母线，则应将“投单母线主接线”控制字整定为1；

若主接线方式为单母分段，则应将“投单母线分段主接线”控制字整定为1；

若该两控制字均为0，则装置认为当前的主接线方式为双母线。

对于单母分段等固定连接的主接线方式无需外引刀闸位置，装置提供刀闸位置控制字可供整定。

双母线上各连接元件在系统运行中需要经常在两条母线上切换，因此正确识别母线运行方式直接影响到母线保护动作的正确性。

本装置引入隔离刀闸辅助触点判别母线运行方式，同时对刀闸辅助触点进行自检。

在以下几种情况下装置会发出刀闸位置报警信号：

1、当有刀闸位置变位时，需要运行人员检查无误后按刀闸位置确认按钮复归；

2、刀闸位置出现双跨时，此时不响应刀闸位置确认按钮；

3、当某条支路有电流而无刀闸位置时，装置能够记忆原来的刀闸位置，并根据当前系统的电流分布情况校验该支路刀闸位置的正确性，此时不响应刀闸位置确认按钮，经处理的刀闸位置保证了刀闸位置异常时保护动作行为的正确性；

4、由于刀闸位置错误造成大差电流小于TA断线定值，而小差电流大于TA断线定值时延时10s发刀闸位置报警信号；

我们还提供与母差保护装置配套的模拟盘（见附录1）以减小刀闸辅助触点的不可靠性对保护的影响。

当刀闸位置发生异常时保护发出报警信号，通知运行人员检修。

在运行人员检修期间，可以通过模拟盘用强制开关指定相应的刀闸位置状态，保证母差保护在此期间的正常运行。

注意：

当装置发出刀闸位置报警信号时，运行人员应在保证刀闸位置无误的情况下，再按屏上刀闸位置确认按钮复归报警信号。

D：

母线运行方式判别,装置利用隔离刀闸辅助触点判别母线运行方式，因此刀闸辅助触点的可靠性直接影响到保护的安全运行。

为此，我们提供与母差保护装置配套的模拟盘以减小刀闸辅助触点的不可靠性对保护的影响。

E、母差保护抗CT饱和说明：

TA饱和检测元件：

采用新型的自适应阻抗加权抗饱和方法，即利用电压工频变化量起动元件自适应地开放加权算法，加权算法是利用BLCD元件、Z元件与工频变化量电压元件动作的相对时序关系的抗TA饱和算法。

由于此判据充分利用了区外故障发生TA饱和时差流不同于区内故障时差流的特点，具有极强的抗TA饱和能力，而且区内故障和一般转换性故障（故障由母线区外转至区内）时的动作速度很快。

三、装置异常信息含义及处理建议,保护板（管理板）内存出错:

保护板（管理板）的RAM芯片损坏，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置保护板（管理板）程序出错:

保护板（管理板）的FLASH内容被破坏，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置保护板（管理板）定值出错:

保护板（管理板）定值区的内容被破坏，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置保护板（管理板）DSP定值出错:

保护板（管理板）DSP定值区求和校验出错，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置保护板（管理板）FPGA出错:

保护板（管理板）FPGA芯片校验出错，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置保护板（管理板）CPLD出错:

保护板（管理板）CPLD芯片校验出错，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置,装置异常信息含义及处理建议,跳闸出口报警:

出口三极管损坏，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置（加电做故障试验时，若故障电流不退，10s也会报此错误，注意区分）保护板（管理板）DSP出错:

保护板（管理板）DSP自检出错，FPGA被复位，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置开关量校验出错:

保护板和管理板采样的开入量不一致，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置管理板起动开出报警:

在保护板没有起动的情况下，管理板长期起动，发“其它报警”信号，不闭锁装置,装置异常信息含义及处理建议,该区定值无效：

该定值区的定值无效，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置；

处理方法：

定值区号或系统参