500kV升压站主设备保护Word文档格式.docx

1、0.5IN 为固定门坎；SIT 是浮动门坎，随着变化量输出变化而逐步自动调整。b）差流元件，当任一相差动电流大于差流起动值时差流元件动作，其判据为： Id IcdzdId为大差动相电流；Icdzd为差动电流起动定值。母线差动保护电流工频变化量元件或差流元件起动后展宽500ms。2、比率差动元件a） 常规比率差动元件动作判据为： （1） （2） 其中：为比率制动系数；为第j个连接元件的电流；为差动电流起动定值。）其动作特性曲线如图3.2所示。图3.2 比例差动元件动作特性曲线b） 工频变化量比例差动元件为提高保护抗过渡电阻能力，减少保护性能受故障前系统功角关系的影响，本保护除采用由差流构成的常规

2、比率差动元件外，还采用工频变化量电流构成了工频变化量比率差动元，与制动系数固定为0.2的常规比率差动元件配合构成快速差动保护。其动作判据为： （2）其中为比例制动系数；Ij为第j个连接元件的工频变化量电流；DIT为差动电流起动浮动门坎；DIcdzd为差流起动的固定门坎,由Icdzd得出。3、TA饱和检测元件 为防止母线保护在母线近端发生区外故障时TA严重饱和的情况下发生误动，本装置根据TA饱和波形特点设置了两个TA饱和检测元件，用以判别差动电流是否由区外故障TA饱和引起，如果是则闭锁差动保护出口，否则开放保护出口。TA饱和检测元件一：采用新型的自适应阻抗加权抗饱和方法，即利用电流工频变化量起动

3、元件自适应地开放加权算法。当发生母线区内故障时，工频变化量差动元件BLCD与电流工频变化量元件SI基本同时动作，而发生母线区外故障时，由于故障起始TA尚未进入饱和，BLCD元件的动作滞后于电流工频变化量元件。利用BLCD元件与电流工频变化量元件动作的相对时序关系的特点，我们得到了抗TA饱和的自适应阻抗加权判据。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。TA饱和检测元件二：由谐波制动原理构成的TA饱和检测元件。这种原理利用了TA饱和时差流波形畸变和每周波存在线性传变区

4、等特点，根据差流中谐波分量的波形特征检测TA是否发生饱和。以此原理实现的TA饱和检测元件同样具有很强抗TA饱和能力，而且在区外故障TA饱和后发生同名相转换性故障的极端情况下仍能快速切除母线故障。图3.3为动模实验室实录的母线区外发生ABC三相故障时TA极度饱和波形，在此情况下本保护可靠制动，可见其优异的抗TA饱和性能。 饱和TA一次电流 饱和TA二次电流图3.3 动模实验室实录的母线区外发生ABC三相故障时TA饱和波形母差保护的工作框图如图3.4所示。图3.4 母差保护的工作框图三、断路器失灵保护与线路的失灵起动装置配合，当母线所连接的某条线路断路器失灵时，该线路的失灵起动装置的失灵接点提供给

5、本装置。本保护检测到此接点动作时，经失灵时限切除母线的各个连接元件。四、交流电流断线检查1） 任一支路3I00.25Imax+0.04In时延时5秒发TA断线报警信号，该判据可由控制字选择退出。2） 差流大于TA断线整定值IDX ，延时5秒发TA断线报警信号。3） TA断线时闭锁母差保护（其它保护功能不闭锁）。4） 根据母差保护中“投TA断线自动恢复”控制字可以选择电流回路恢复正常后母差保护是否自动解除闭锁。若此控制字置0则电流回路恢复正常后，须按屏上复归按钮复归报警信号，母差保护才能恢复运行。第三节 500kV母线电抗器保护一、启动算法 为了加强对软、硬件的检查, 提高装置的动作可靠性，装置

6、在每次采样中断后，往往采用检测扰动的方式决定程序是进行故障处理还是进行自检等工作。本装置采取以下两种启动方式, 确保系统异常时，程序及时进入故障处理程序。 1） 相电流突变量启动方式 利用扰动时, 相电流会发生突变的特征, 判断系统是否发生扰动。相电流突变采用周/周比较。其表达式: i（k）-i（k-n）-i（k-n）-i（k-2n）I 这里, n为每工频周期采样点，k为当前采样点。 该启动元件具备以下特点: 能够反映各种故障 不受负荷电流的影响 不反映故障电流的直流分量 具有较强的抗干扰能力 2） 零序启动方式:针对电抗器的故障主要为接地故障, 为防止在转换性故障、多条线路相继故障及小匝间故

7、障等情况下, 相电流突变量启动方式可能失去重新启动能力, 特增加零序及差流启动方式, 作为相电流突变量启动方式的补充。3I03Iini.0 二、分相差动保护 电抗器在空投时电流中的非周期分量大，TA容易饱和。当两侧TA特性不同时，可能在差动回路中形成差流，使差动保护误动。因此，在差动保护中采用空投过程中自动变门槛技术，实现躲过不平衡电流及实现空投于内部故障时快速跳开电抗器。在分相差动保护中不考虑电抗器空投励磁涌流，其原因是电抗器铁心有气隙，空投励磁涌流较小，同时也是穿越性的。在分相差动保护中不采用二次谐波制动。三、差动速断保护 差动速断保护的作用主要是在电抗器差动区内发生严重故障时快速切除电抗

8、器，以确保电抗器的安全。 Id Iop.maxId为电抗器差动电流,其计算方式为电抗器两端TA二次电流的矢量和 Id=| I1a+ I2a | Isd差动电流速断保护动作定值四、差动保护 其动作特性，为二段式折线式比率制动特性，动作特性曲线入图3所示。取高端电流为制动电流，电抗器正常运行在额定状态，其高端电流为额定电流，当出现任何内部故障时其高端电流均大于额定电流，因此，当制动电流大于0.9I n。2时，差动开始进入动作区，当出现区内故障时，取制动为0.9I n。2已有余度。图3 差动动作特性曲线1） 差动电流算法TA全Y型接入，则对应的A相差流为：IdaI1aI2a式中为矢量运算，I1a、I

9、2a为电抗器A相两端电流。电抗器两端电流TA变比相同。2） 动作特性其动作特性，为二段式折线式比率制动特性，动作特性曲线入图3所示。3） TA断线闭锁保护 TA断线判据用于判别电抗器正常运行时TA回路状况，当发现异常情况时发告警信号，并可由软件控制字的投退来决定是否闭锁差动保护。 为更好地判断TA断线，利用电抗器两端TA二次的零序电流作为判据。TA断线和系统故障时电量状态有明显不同:TA断线情况故障情况电流幅值情况断线相电流为0各相都有一定电流电流变化趋势断线相由大变小TA二次电流变化不定另一侧TA二次零序电流情况3I0等于零或很小出现较大3I0电流多组TA同时断线可能微乎其微,，因此，程序中

10、只考虑单侧单相TA断线。当电抗器发生严重故障时，差动保护的差流比额定电流大，此时，差动保护认为是发生故障而不是发生TA断线，不再进行TA断线判别。保护中TA断线判据为。1：IminIa，Ib，Ic0.3In3：对端3I00.1In4：Id8V，且无电流突变，即判TV断线；II.当max|Ua|、|Ub|、|Uc|30V且该系统中max|Ia|、|Ib|、|Ic|I即判三相TV断线。 I=0.5A （对于5A TA）I=0.1A （对于1A TA）八、非电量保护非电量保护包括主电抗器的轻瓦斯、重瓦斯、压力释放、冷却器故障、冷却器电源消失、油温、线圈温度等保护，均由电抗器引入相应的接点构成。其中重

11、瓦斯、压力释放、冷却器全停保护动作于出口并发信号，其余仅发信号。第四节 500kV输电线路保护本期工程500kV超高压输电线路保护与对侧运城500kV变电站配合，配置为上继厂生产的WXH-902型纵联电流差动保护柜、国电南自公司生产的GPSL602A-202GX型纵联距离保护柜以及南瑞公司生产的PRC02-57型后备距离保护柜各一面。WXH-902型纵联电流差动保护柜包括:MCD-H1型纵联电流差动保护装置GPSL602A-202GX型纵联距离保护柜包括：PSL602A距离保护装置;SSR530过电压保护装置；GXC-01光纤接口装置。PRC02-57型纵联距离保护柜包括： PSL602A距离保护装置;PRC02-57型纵联纵联距离保护柜包括： RCS-902A工频变化量距离保护装置;RCS925A就地判别装置；FOX-40F光纤接口装置。