继电保护原理6—母线保护全解
母线保护原理与配置
母线保护原理与配置母线保护是电力系统中非常重要的部分,它的作用是保护母线系统免受过电流、过电压等异常情况的影响,确保电力系统的安全稳定运行。
母线是电力系统中连接各种电气设备的主要导线,是电能的主要集中输电通道,因此母线的可靠性和安全性对整个电力系统至关重要。
母线保护的原理主要包括过流保护、过电压保护、短路保护等。
过流保护是最常见的母线保护方式,其原理是通过检测母线上的电流,当电流超过设定值时,保护装置将对电流进行保护动作,切断电路,保护母线系统不受过电流的影响。
过电压保护则是针对母线系统可能出现的过电压情况,通过检测电压,当电压超过设定值时,保护装置将切断电路,保护母线系统。
短路保护则是针对母线系统可能出现的短路故障,保护装置会检测母线电流的突变情况,及时切断电路,保护母线系统。
母线保护的配置需要考虑到电力系统的整体结构,母线的电流负荷情况,以及系统的安全性要求。
一般来说,母线保护系统应包括主保护和备用保护两个部分,主保护通常采用电流互感器或电流变压器等装置进行电流检测,备用保护则是为了保证在主保护失效时,系统仍能得到保护。
母线保护的配置还应考虑到保护的速度、可靠性和抗干扰能力,保证保护系统的准确性和及时性。
在实际的母线保护配置中,还需考虑到电力系统的运行环境、负荷情况、系统的拓扑结构等因素,选择合适的保护装置和保护参数,保证母线系统的安全稳定运行。
此外,母线保护的配置还需要考虑到保护的整体性,保护系统的协调性,保护的通信联动等方面,保证母线保护系统的全面性和系统性。
总的来说,母线保护的原理与配置是电力系统保护的重要组成部分,保护的准确性和及时性对电力系统的安全运行至关重要。
在母线保护的配置过程中,需要全面考虑电力系统的运行情况,保护的灵活性和可靠性,保护系统的协调性,保护的整体性,保护的速度和抗干扰能力等因素,保证母线系统的安全性和稳定性,保护电力系统的安全运行。
继电保护的基本原理和继电保护装置的组成
我们把它统称为电力系统。
一般将电能通过的设备成为电力系统成为电力电力系统的一次设备,如发电机、变压器、断路器、输电电路等,对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备,被称为电力系统的二次设备。
继电保护装置就属于电力系统的二次设备。
一、继电保护装置的基本原理为了完成继电保护的任务,继电保护就必须能够区别是正常运行还是非正常运行或故障,要区别这些状态,关键的就是要寻找这些状态下的参量情况,找出其间的差别,从而构成各种不同原理的保护。
1.利用基本电气参数的区别发生短路后,利用电流、电压、线路测量阻抗等的变化,可以构成如下保护:(1)过电流保护。
单侧电源线路如图1-1所示,若在BC段上发生三相短路,则从电源到短路点k之间将流过很大的短路电流I k,可以使保护2反应这个电流增大而动作于跳闸。
(2)低电压保护。
如图1所示,短路点k的电压U k降到零,各变电站母线上的电压都有所下降,可以使保护2反应于这个下降的电压而动作。
图1:单侧电源线路(3)距离保护。
距离保护反应于短路点到保护安装地之间的距离(或测量阻抗)的减小而动作。
如图1所示,设以Z k表示短路点到保护2(即变电站B母线)之间的阻抗,则母线上的残余电压为:U B=I k Z ko Z B就是在线路始端的测量阻抗,它的大小正比于短路点到保护2之间的距离。
2.利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位(或功率方向)的差别两侧电流相位(或功率方向)的分析如下。
图2:双侧电源网络a——正常运行情况;b——线路AB外部短路情况;c——线路AB内部短路情况正常运行时,A、B两侧电流的大小相等,相位相差180°;当线路AB外部故障时,A、B两侧电流仍大小相等,相位相差180°;当线路AB内部短路时,A、B两侧电流一般大小不相等,在理想情况下(两侧电动势同相位且全系统的阻抗角相等),两侧电流同相位。
从而可以利用电气元件在内部故障与外部故障(包括正常运行情况)时,两侧电流相位或功率方向的差别构成各种差动原理的保护(内部故障时保护动作),如纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等。
继电保护原理原理和常见问题处理方法
问题4.防跳问题
防跳回路是指防止跳跃的电气回路。开关装置配有 电气的分闸和合闸按钮,当分闸按钮一直按下时, 开关分闸,如果此时合闸按钮也一直按下,开关 就会出现合闸后立即分闸,分闸后又合闸的跳跃 动作。因此需要防跳回路,以防止开关发生这种 跳跃现象,进而保护开关装置以及负载免受保护
作为本线路主保护的近后备以及相邻线下一线路保护的远 后备。其起动电流按躲最大负荷电流来整定的保护称为 过电流保护,此保护不仅能保护本线路全长,且能保护 相邻线路的全长。
优点:本线路和相邻下一线路全长
缺点:有动作时限(比过流Ⅱ段还要长)
过流Ⅲ段保护是后备保护,过流Ⅲ段保护的IdZ比 第Ⅰ、Ⅱ段的IdZ小得多,其灵敏度比第Ⅰ、Ⅱ 段更高
母线电压开放解释:是根据母线故障电压降低的特性, 正常电压情况下,即使有差动电流,电压闭锁,只有 电压降低到一定程度,才开放逻辑。
问题3.母差保护报交流异常
处理方法:母差保护在电站影响比较大,若有交流异常 应逐一检查装置的采样(包括角度)和极性。
问题4.线路纵差保护报通道告警
处理方法:应和供电局保护班确认,更换跳线或光缆的 芯号
五.输电线路纵联差动保护
采用光纤通道按相传送两侧电流量,本 身具有选相能力,不受系统振荡影响, 在非全相运行中有选择地快速动作, 不受TV断线影响。
由于带有制动特性,可防止区外故 障误动,不受失压影响,不反应负荷 电流,抗过渡电阻能力强。在短线路 上使用,不需要电容电流补偿功能。 在同杆并架线路上应用广泛。
母线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
七.主变保护
1.变压器纵差保护 变压器的纵差保护是反应相间短路、高压侧
单相接地短路以及匝间短路的主保护,其 保护范围包括变压器套管及引出线。
继电保护原理
变电所
分区所
D
L
1流增量(选配)
30
2.保护整定 ◆阻抗Ⅰ段
可靠系数 线路全长 单位线路电抗
电抗边按线路全长整定:X ZD Kk L X 0 负荷角
电阻边按负荷阻抗整定:RZD
0.9U n Kk IF max
c os F
s in F tg L
典型动作时限0.1s
一列车的启动电流
动作时限=常规保护最长时限+(0.2 -0.4)s
42
3.分区所保护整定 ◆正反向阻抗Ⅰ段
线路全长
单位线路电抗
电抗边按线路全长L整定: X ZD Kk L X 0 负荷角
电阻边按负荷阻抗整定:RZD
0.9U n Kk IF max
c os F
s in F tg L
最大负荷电流 线路阻抗角
1、2处保 护动作
d1
3处保护 动作
d2
d3
4处保护
动作
补充概念
❖后备保护方式
➢远后备:后备保护与主保护处于不同变电站
➢近后备:主保护与后备保护在同一个变电站, 但不共用同一个一次电路。
➢电路近后备:主保护与后备保护在同一个变 电站内,共用同一个互感器或同一个一次电 路。
例:
1
110kV
2
Y
4处过电流保护为电 路近后备保护;
电阻边按负荷阻抗整定 典型动作时限0.2s
40
◆电流速断
电流速断按躲过分区所SP处最大短路电流整定。
I zd 1.2I d.SP.max 典型动作时限0.1s
SP处短路时的最 大短路电流
◆过电流
I zd K k I F max
可靠系数
最大负荷电流
主要的继电保护原理归纳总结
主要的继电保护相关原理归纳总结一、线路主保护(纵联保护)纵联保护:利用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向连接起来,将各端的电气量传送到对端,将各端的电气量进行比较,一判断故障在本线路范围内还是范围之外,从而决定是否切断被保护线路。
任何纵联保护总是依靠通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内,信号按期性质可分为三类:闭锁信号、允许信号、跳闸信号。
闭锁信号:收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
允许信号:收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
跳闸信号:收到这种信号是保护动作与跳闸的充要条件。
按输电线路两端所用的保护原理分,可分为:(纵联)差动保护、纵联距离保护、纵联方向保护。
通道类型:一、导引线通道;二、载波(高频)通道;三、微波通道;四、光纤通道。
1.(纵联)差动保护(纵联)差动保护:原理是根据基尔霍夫定律,即流向一个节点的电流之和等于零。
差动保护存在的问题:(一).对于输电线路1.电容电流:电容电流从线路内部流出,因此对于长线路的空载或轻载线路容易误动。
解决办法:提高启动电流值(牺牲灵敏度);加短延时(牺牲快速性);必要是进行电容电流补偿。
*注:穿越性电流就是在保护区外发生短路时,流入保护区内的故障电流。
穿越电流不会引起保护误动。
2.TA断线,造成保护误动解决办法:使差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件:本侧起动原件起动;本侧差动继电器动作;收到对侧“差动动作”的允许信号。
保护向对侧发允许信号条件:保护起动;差流元件动作3.弱电侧电流纵差保护存在问题(变压器不接地系统的弱电侧在轻载或空载时电流几乎没有变化)解决办法:除两侧电流差突变量起动元件、零序电流起动元件和不对应起动元件外,加装一个低压差流起动元件。
4.高阻接地是保护灵敏度不够在线路一侧发生高阻接地短路时,远离故障点的一侧各个起动元件可能都不启动,造成两侧差动保护都不能切除故障。
解决办法:由零序差动继电器,通过低比率制动系数的稳态相差元件选相,构成零序1 段差动继电器,经延时动作。
继电保护调试指导—母线保护
第五章母线保护第一节WMH-800A/R1 一、开入回路表2-11.硬压板检查1.1开入变为检查:投入硬压板,同时进入“浏览”—“开入量”菜单,对应开入位由“0”变为“1”,退出硬压板,对应开入位由“1”变为“0”;1.2动作报文检查:合上硬压板,检查弹出的开入变位报告是否正确;1.3主接线图压板状态检查:先合上所有的软压板,然后逐个合上硬压板,检查主接线图上对应的压板状态的变化情况(母联失灵保护不受硬压板控制)。
2.刀闸开入检查2.1强制箱刀闸位置指示灯的检查:在强制合、分状态下检查强制箱的刀闸位置指示灯的亮、灭是否正确;2.2刀闸开入变位检查:在强制合、分状态下检查开入的变位情况;2.3主接线刀闸的变位检查:在强制合、分状态下检查主接线图刀闸的变位情况;2.4外部刀闸开入及动作报文检查:点击外部的刀闸开入,检查刀闸报文及强制箱指示灯的亮灭情况(强制箱刀闸位置在A位置)。
3.失灵开入检查利用正电(装置正电源)依次与各失灵开入端子(具体端子位置见表1)短接,同时进入“浏览”—“开入”菜单,对应开入变位由“0”变为“1”,断开正电与相应开入端子的连接时,对应开入变位由“1”变为“0”开入的变位情况,并检查弹出的事件报告是否正确4.其它开入检查利用正电(装置正电源)依次与各开入端子(具体端子位置见下表)短接,同时进入“浏览”—“开入量”菜单,对应开入变位由“0”变为“1”,断开正电与相应开入端子的连接时,对应开入变位由“1”变为“0”开入的变位情况,并检查弹出的事件报告是否正确。
二、开出回路1.开出传动检查试验前应合上“检修压板”,否则将不能进行开出传动试验。
进入“调试”菜单中选定“传动”,按确认键“确认”,进入菜单后选择CPU号,并输入操作密码进入,对照显示的可驱动咯CPU的各路开出,观察面板信号,测量各开出触点。
传动后上述开出检验时接通的触点应返回,带磁保持的应按复归按钮才返回,同样需检查接点复归后是否返回。
母线保护(继电保护原理)
母线保护母线是电流系统中汇集和分配电能的重要元件,将来自电源的电能汇集到母线上,再从母线上将电能分配给各个不同的负荷区。
母线如果发生故障,将会使连接在母线上的所有元件停电,进线,出线都会断开。
若枢纽变电所的母线上发生故障,甚至会破坏整个系统的稳定,使故障进一步扩大,其后果极为严重。
母线的结构比较简单,但是比线路上,有一点好处,母线是在变电站内部,不在野外,属于非工作人员接触不到的地方,和输电线路不一样,因此,受自然环境影响相对较小,主要是受到自身变电站的影响。
母线故障的主要原因分析运行经验表明:母线故障大多是单相接地短路和由其引起的相间短路。
母线故障按照统计表明,它大体的故障分为以下几种:(1)由于在设计时设计不合理,造成了母线运行以后,可能会出现断线(机械强度不够),或者绝缘强度不够而出现的散落。
(2)由于长期运行以及绝缘子上受到的污染(灰尘等)造成绝缘强度下降而出现的散落。
(3)人员的误操作。
带地线合闸。
没有拆除地线的情况或者没有拉开接地刀闸的情况下,给母线充电,引发的母线故障。
对母线保护的要求(1)必须快速有选择地切除故障母线。
切除故障母线会使得线路上的所有元件停电,但是如果不切除开,事故蔓延非常迅速,影响更大,往下影响负荷,往上影响电源,更容易影响系统的稳定性。
(2)应能可靠、方便地适应母线运行方式的变化。
尤其是对双母线这种接线方式,我们可以根据需要将我们相应的进出线接在不同的母线上,以适用灵活的调度方式。
(3)接线尽量简化。
如果母线上所连接的设备较多,我们要将所有设备的相关信息引进,引进的数量较多,如果接线复杂,就会比我们任何一个设备的复杂程度都高。
母线上出线一般有几条甚至十几条,如果接线不简化,就会使得保护接线非常复杂。
装设母线保护的基本原则母线保护总的来说可以分为两大类型:(1)利用供电元件的保护来保护母线。
利用电源侧的保护来保护母线供电,当母线发生故障时,利用电源侧的后备保护来切除母线故障。
继电保护的作用及原理
继电保护的作用及原理当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。
实现这种自动化措施的成套设备,一般通称为继电保护装置。
本期就为大家详细介绍继电保护的基本原理、基本要求、基本任务、分类和常见故障分析及其处理。
1、基本原理。
继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障,是保护区内故障还是区外故障的功能。
保护装置要实现这一功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。
电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:a.电流增大短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。
b.电压降低当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。
c.电流与电压之间的相位角改变正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°,而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的相位角则是180°+(60°~85°)。
d.测量阻抗发生变化测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。
正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。
不对称短路时,出现相序分量,如两相及单相接地短路时,出现负序电流和负序电压分量;单相接地时,出现负序和零序电流和电压分量。
这些分量在正常运行时是不出现的。
利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。
此外,除了上述反应工频电气量的保护外,还有反应非工频电气量的保护,如瓦斯保护。
2、基本要求。
继电保护装置为了完成它的任务,必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。
母线的继电保护
母线的继电保护一.装设母线保护的基本原则和发电机、变压器一样,发电厂和变电所的母线也是电力系统中的一个重要组成元件,当母线上发生故障时,将使连接在故障母线上的所有元件在修复故障母线期间,或转换到另一组无故障的母线上运行以前被迫停电。
此外,在电力系统中枢纽变电所的母线上故障时,还可能引起系统稳定的破坏,造成严重的后果。
母线保护有两种情况,一般说来,不采用专门的母线保护,而利用供电元件的保护装置就可以把母线故障切除。
例如:1. 发电厂的出线端采用单母线接线,此时母线上的故障就可以利用发电机的过电流保护使发电机的断路器跳闸予以切除;2. 对于降压变电所,其低压侧的母线正常时分开运行,则低压母线上的故障就可以由相应变压器的过电流保护使变压器的断路器跳闸予以切除;3. 如果是双侧电源网络(或环形网络),如图8—1所示,当变电所B 母线上d 点短路时,则可以由保护1和保护4的第II 段动作予以切除,等等。
图 8-1 在双侧电源网络上,利用电源侧的保护切除母线故障当利用供电元件的保护装置切除母线故障时,切除故障的时间一般较长。
此外,当双母线同时运行或母线为分段单母线时,上述保护不能保证有选择性地切除故障母线。
因此,在下列情况下应装设专门的母线保护:(1) 在110KV 及以上的双母线和分段单母线上,为保证有选择性地切除任一组(或段)母线上所发生的故障,而另一组(或段)无故障的母线仍能继续运行,应装设专用的母线保护。
(2) 110KV 及以上的单母线,重要的发电厂的35KV 母线或高压侧为110KV 及以上的重要降压变电所的35KV 母线,按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时,应装设专用的母线保护。
为满足速动性和选择性的要求,母线保护都是按差动原理构成的。
二.母线差动保护的特点母线差动保护的特点是在母线上一般连接着较多的电气元件(如线路、变压器、发电机、电抗器等)。
例如许继公司的WMH —800系列微机母线保护最多可以连接24个电气元件。
继电保护基本原理及应用
零序电流和零序电压一般通过专门的零序电流互感器和零序
电压互感器(三相五柱式电压互感器)获得。在微机保护装 置中,也可以分别利用三相电流和三相电压来合成:
零序电流保护一般由三段构成,第Ⅰ段为无时限零序电流速 断保护,第 II 段为带时限零序电流速断保护,第 III 段为定时 限零序过电流保护。三段式零序电流保护的基本工作原理, 与一般的三段式电流保护工作原理基本相同。
II段保护(带时限电流速断保护)
从选择性出发,通过与下级线路保护在 动作电流与动作时限上的配合,将保 护范围延伸到下级线路中去,从而能 够以较小的时限快速切除被保护线路 全线范围内的故障。 动作电流配合表示要躲过下级保 护的动作电流。 动作时限配合表示在下级保护动 作时限的基础上,增加一定的动作延 时。
I 式中 K rel 为可靠系数: I K rel 1.2 ~ 1.3
动作时限的整定: t I 取决于保护装置本身固有的动作时 间,一般小于10 ms。考虑到躲过线路中避 雷器的放电时间为(40~60)ms,一般人 为地加入(60~80)ms的动作延时,以防 止保护误动作。 I段保护评价: 主要优点是动作迅速,缺点是不可能 保护线路的全长,并且保护范围受电网运 行方式变化及短路型式的影响。
1)测量元件的作用: 测量从被保护对象输入的有关物理量并与已给 定的整定值进行比较,从而判断保护是否应该启动。 2)逻辑元件的作用: 根据测量部分输出量的情况使保护装置按一定 逻辑关系工作,最后确定是否应跳闸或发信号,并 将有关命令传给执行元件。 3)执行元件的作用: 根据逻辑元件传送的信号,最后完成保护装置 所担负的任务。如在故障时动作于跳闸,不正常运 行时发出告警信号。
反时限过电流保护的整定
反时限过电流保护起动电流的整定与定时限过电 流保护类似。为保证选择性,保护的动作时限的整定 配合较复杂,当系统最小运行方式下短路时,其动作 时限可能较长。因此,主要用于单侧电源供电的终端 线路和较小容量的电动机上,作为主保护和后备保护 使用。 保护的反时限动作特性与电气设备发热特性相 吻合,因此适合用于保护电动机等电气设备;当作为 终端线路保护时,容易与分支线路上的熔断器配合, 保证其动作的选择性。
母线保护原理
母线保护原理
母线保护是一种用于保护电力系统中母线的重要保护装置。
它的主要功能是及时检测和隔离可能发生的母线故障,以保证电力系统的安全运行。
母线保护的工作原理通常基于电流差动保护和电压差动保护。
对于电流差动保护,系统中的所有母线端点都会安装电流变压器(CT)。
当电流通过母线时,CT会检测电流的大小并将信
息传递给差动继电器。
差动继电器会将所有CT的输入电流进
行比较,若存在差异,则会启动保护动作以隔离故障点。
电压差动保护则是通过电压变压器(VT)来实现的。
VT会检
测母线两端的电压,并将信息传递给差动继电器。
差动继电器会将所有VT的输入电压进行比较,如果有差异,则会发出警
报或启动保护动作。
除了差动保护外,母线保护还可以采用过电流保护来实现。
过电流保护通常是通过在母线两端或者接地处安装电流保护继电器来实现的。
当电流超过设定值时,电流保护继电器会启动保护动作以隔离故障点。
为了提高母线保护的可靠性和准确性,还可以采用同期比较、相位比较、频率比较等方法来检测母线故障,并进行保护动作。
总之,母线保护的原理是基于电流差动保护、电压差动保护和过电流保护等手段,通过检测和隔离电流或电压差异来实现对母线的保护,以确保电力系统的安全运行。
【电力系统继电保护原理】母线、倒闸操作与“五防”
4
防止带接地线(接地Hale Waihona Puke 闸)合断路器(隔离开关);5
防止误入带电间隔。
断路器:具有专用的灭弧装置,有绝缘介质(如SF6) 可以接通和断开负荷电流和短路电流
隔离开关:没有灭弧装置,不能带负荷拉、合。 接地刀闸:用于线路检修时替代临时安全接地线
隔离开关 断路器
接地刀闸
分合闸操作
进行停电操作只能按照断开断路器、线路侧隔离 开关、电源侧隔离开关,合电源侧接地刀闸、线路侧 隔离开关这样的顺序操作。这个顺序称为一次设备的 操作逻辑。如果不遵循这个逻辑就会对设备及操作人 员造成损伤和伤害。为了强制操作人员必须按照这个 顺序对一次设备进行操作,就有了“五防”的概念:
单母线分段接线
带旁路母线的单母线接线
双母线接线
分段的双母线接线
双母带旁路接线
一台半断路器接线
优点:供电可靠性和
运行调度灵活性高;
缺点:设备多,投资
较大,二次控制接线和 继电保护配置都比较复 杂,应用在大型发电厂 和变电所超高压配电装 置。
注意:同名回路应避
免接在同一串上。
目前,我国500KV及以上电压等级的母线几乎全部采用此种接线
母线筒内导体为三角形布置,盘式绝缘子通过导 体和触头将三相母线固定于一定的位置上,并起对地 绝缘作用 。
本讲结束
进行送电操作只能按照断开接地刀闸、合母 线侧隔离开关、合线路侧隔离开关、合断路器、 这样的顺序操作,如果违反了这个顺序就会对设 备及操作人员造成也会损伤和伤害。
分合闸操作
GIS的定义
全部采用SF6气体作为绝缘介质,并将所有的高压 电器元件密封在接地金属筒中金属封闭开关设备。它 是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互 感器、避雷器、母线、套管8 种高压电器组合而成的 高压配电装置,全称为gas insulated substation。
《电力系统继电保护原理》全套PPT课件
二、反应电气元件内部故障与外部故障(及正常运行)时两端 所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理(双端测量原 理,也称差动式原理)
以A-B线路为例:
规定电流正方向:保护处母线→被保护线路
规定电压正方向:母线高于中性点
的继电器(保护),Kh>1 2、集成电路型过电流继电器(晶体管型:略)
3ms延时:防止干扰信号引起的误动(干扰持续时间一般<1ms) 12ms展宽:使输出动作信号展成连续高电平。
二、电流速断保护(电流I段)
电流速断保护:瞬时动作的电流保护。
1、整定计算原则
(1) 短路特性分析:
三相短路时d(3),流过保护安装处的短路电流:
对于过量保护,灵敏系数:
应保护的范围内发生金 属性短路时的故障参数 计算值
Klm
保护装置的动作参数
(电流保护的故障参数计算值:系统最小运行方式下被保护线
路末端发生两相短路时,流过本保护的最小短路电流)
对保护1的电流II段:Klm=
I (2) d .B. m in I II dz..1
要求:Klm 1.3~1.5
d3点短路:6动作:有选择性; 5动作:无选择性 如果6拒动,5再动作:有选择性(5作为6的远后备保护)
d1点短路:1、2动作:有选择性; 3、4动作:无选择性 后备保护(本元件主保护拒动时):
(1)由前一级保护作为后备叫远后备. (2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.
二、速动性:故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户 在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度,应尽 量地快速切除故障。 (快速保护:几个工频周期,微机保护:30ms以下)
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第六章母线保护第一节概述一、母线保护的概述母线是发电厂和变电站的重要组成部分。
在母线上连接着电厂和变电所的发动机、变压器、输电线路和调相设备,母线的作用是汇集和分配电能。
如果母线的短路故障不能迅速地被切除,将会引起事故扩大,破坏电力系统的稳定运行,造成电力系统的瓦解事故。
二、母线的主接线形式单母线;单母分段(专设分段、分段兼旁路、旁路兼分段);单母多分段;双母线(专设母联、母联兼旁路、旁路兼母联);双母单分段(专设母联、母联兼旁路);双母双分段(按两面屏配置);3/2接线(按两套单母线配置)。
1、单母线图6-1-1 单母线2、单母分段(专设母联)图6-1-2 单母分段(专设母联)3、单母分段(母联兼旁路)图6-1-3 单母分段(母联兼旁路)4、单母分段(旁路兼母联)图6-1-4 单母分段(旁路兼母联)5、单母三分段图6-1-5 单母三分段6、双母线(专设母联)图6-1-6 双母线(专设母联)7、双母线(母联兼旁路)图6-1-7 双母线(母联兼旁路)8、双母线(旁路兼母联)图6-1-8 双母线(旁路兼母联)9、双母线单分段(专设母联)图6-1-3 双母单分段(专设母联)10、双母线单分段(母联兼旁路)图6-1-10 双母单分段(母联兼旁路)11、双母双分段图6-1-11 双母双分段三、母线保护的硬件组成1、标准配置1.1 保护箱图6-1-12 保护箱(一)插件布置图(后视图)1.1.1交流变换插件(NJL-801/NJL-818):将系统电压互感器、电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需的弱电信号,同时起隔离和抗干扰作用。
该插件共有8 路电流通道、6 路电压通道。
1.1.2交流变换插件(NJL-817/NJL-819):将系统电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需的弱电信号,同时起隔离和抗干扰作用。
该插件共有15 路电流通道。
1.1.3 CPU 插件(NPU-804):在单块PCB 板上完成数据采集、I/O、保护及控制功能等。
1.1.4 采保插件(NCB-801):将由变换器来的弱电信号经过低通滤波后,由多路转换开关对信号进行选通,然后通过电压跟随器对信号进行处理,以提高其负载能力。
该插件还有+5V、-15V、+15V 及累加和自检功能。
此外通过运算放大器过零比较检测电路可实现基频测量。
能够完成80 路模拟信号采集,模拟量的输出幅值范围为-10V~+10V。
1.1.5 开入插件(NKR-810):每个开入插件提供30 路开关量输入回路。
开入电源为直流220V 或110V;其正电源连接到开入节点,负电源接到31-32 端子。
1.1.6 开入插件(NKR-812):每个开入插件提供64 路开关量输入回路。
开入电源为直流24V。
1.1.7 信号插件(NXH-808):主要提供保护的信号接点,共三组信号接点,两瞬动一保持。
1.1.8 通讯插件(NTX-803):提供的通讯接口有:一个就地打印口(RS232),两个GPS对时口(RS485、RS232),及与保护管理机通讯的LON网接口,与变电站自动化系统通讯的双通道接口(RS485,RS232,以太网口)。
另外,必要时端子04、05可作为码对时通讯口。
1.1.9 稳压电源插件(NDY-801):直流逆变电源插件。
直流220 V 或110 V 电压输入经抗干扰滤波回路后,利用逆变原理输出本装置需要的三组直流电压,即5 V、±15 V 及24 V。
电源插件具有失电告警功能。
1.2 辅助箱图6-1-13 辅助箱插件布置图(后视图)1.2.1 交流变换插件(NJL-801/NJL-818):将系统电压互感器、电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需的弱电信号,同时起隔离和抗干扰作用。
该插件共有8 路电流通道、6 路电压通道。
1.2.2交流变换插件(NJL-817/NJL-819):将系统电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需的弱电信号,同时起隔离和抗干扰作用。
该插件共有15 路电流通道。
1.2.3 开入插件(NKR-810):每个开入插件提供30 路开关量输入回路。
开入电源为直流220V 或110V;其正电源连接到开入节点,负电源接到31-32 端子。
1.2.4 出口插件(NCK-804/NCK-812):主要提供16副(共8组,每组2副接点)的出口接点。
1.2.5 转换插件(NZJ-807):主要完成辅助箱与保护箱之间开入、出口回路间的转接。
2、简化配置图6-1-14 保护箱(二)插件布置图(后视图)2.1 交流变换插件(NJL-801/NJL-818):将系统电压互感器、电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需的弱电信号,同时起隔离和抗干扰作用。
该插件共有8 路电流通道、6 路电压通道(未用)。
2.2 交流变换插件(NJL-817/NJL-819):将系统电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需的弱电信号,同时起隔离和抗干扰作用。
该插件共有15 路电流通道。
2.3 CPU 插件(NPU-804):在单块PCB 板上完成数据采集、I/O、保护及控制功能等。
2.4 采保插件(NCB-801):将由变换器来的弱电信号经过低通滤波后,由多路转换开关对信号进行选通,然后通过电压跟随器对信号进行处理,以提高其负载能力。
该插件还有+5V、-15V、+15V 及累加和自检功能。
此外通过运算放大器过零比较检测电路可实现基频测量。
能够完成80 路模拟信号采集,模拟量的输出幅值范围为-10V~+10V。
2.5 开入插件(NKR-810):每个开入插件提供30 路开关量输入回路。
开入电源为直流220V 或110V;其正电源连接到开入节点,负电源接到31-32 端子。
2.6 出口插件(NCK-804/NCK-812):主要提供16副(共8组,每组2副接点)的出口接点。
2.7 信号插件(NXH-808):主要提供保护的信号接点,共三组信号接点,两瞬动一保持。
2.8 通讯插件(NTX-803):提供的通讯接口有:一个就地打印口(RS232),两个GPS对时口(RS485、RS232),及与保护管理机通讯的LON网接口,与变电站自动化系统通讯的双通道接口(RS485,RS232,以太网口)。
另外,必要时端子04、05可作为码对时通讯口。
2.9 稳压电源插件(NDY-801):直流逆变电源插件。
直流220 V 或110 V 电压输入经抗干扰滤波回路后,利用逆变原理输出本装置需要的三组直流电压,即5 V、±15 V 及24 V。
电源插件具有失电告警功能。
四、母线保护的软件版本介绍1、WMH-800A/R1版属三相式,适用于各种接线方式,母线上允许连接元件数最大为23 个(含母联及分段元件);2、WMH-800A/R2 版属三相式,专用于3/2 接线,母线上允许连接元件数最大为12 个;3、WMH-800A/R3 版属两相式,适用于各种接线方式,母线上允许连接元件数最大为32个(含母联及分段元件);4、WMH-800A/R4是专用的电压闭锁装置,与母线差动保护或断路器失灵保护配合使用,满足母线保护出口回路有独立的电压闭锁硬接点的反措要求;5、WMH-800A/R5版属三相式,适用于各种接线方式,母线上允许连接元件数最大为23 个(含母联及分段元件),只有失灵保护.第二节WMH-800A/R1一、WMH-800A/R1概述1.WMH-800A/R1适用于750 kV 及以下各种电压等级、各种主接线方式的母线,作为发电厂、变电站母线的成套保护装置。
2.通过绘制主接线即可自动实现软件定义,自动获取母线接线结构、特殊元件定义等信息,使同一个版本的软件可以适用于所有常规主接线方式。
3.跳闸出口采用“启动+保护动作”的方式,杜绝保护装置硬件故障引起的误动。
4.完善的自检功能4.1 A/D采样回路自检能避免A/D 采样出错导致的装置误动;4.2 开出回路自检可以准确检测任一路开出回路断线或开出击穿故障,发出告警并可靠闭锁保护;4.3 定值自检能够检测定值存储区出错、定值越限等;4.4 +5V、±15V电源自检功能,当电源电压不正常时,装置发告警信息,并闭锁保护;4.5 RAM自检,EOPROM自检。
5.硬件存储容量大可循环存储多达200 条保护事件报告记录和装置自检报告,100 条保护动作报告记录。
事件记录包括软、硬压板投退、开关量变位等。
装置自检报告包括硬件自检出错报警、装置长期启动。
6.灵活配置的通信功能有PC 调试口、就地打印口,两个以太网和两个485接口,GPS网络对时。
7.对时方式7.1 外部GPS 脉冲对时;7.2 RS485/RS232方式的串口对时;7.3 监控系统绝对时间的对时报文;7.4 B 码对时。
8.采用双CPU方式WMH-800A微机母线保护装置设有两套保护用计算机系统和一套人机接口计算机系统,CPU2完成启动(大差、失灵、母联等保护启动),CPU1完成出口(大差及各段母线小差、复合电压闭锁、失灵保护、母联保护等),双CPU模式可防止一块CPU意外故障而引起保护误出口。
其中,母联保护包括母联充电保护、过流保护和非全相保护。
此外,CPU1还具有母线运行方式的自动识别元件、TA断线闭锁元件、TA饱和检测元件、母联失灵及死区保护元件和TV断线判别元件等。
9.灵活的TA变比当某元件TA 变比大于10 倍基准变比时,装置发TA 变比异常告警,异常告警后闭锁母差保护。
对于TA变比不同时(二次额定电流相同),差动保护电流计算及差动电流的显示均归算到了基准TA 的二次侧。
当遇到不同规格的TA混用遇到时,WMH-800A 母线保护装置内采用和该元件规格相对应的辅助变流器,在整定TA 变比时,该元件TA 二次额定值按其它TA二次额定值计算。
例如:某一路变比为1200/1,其它变比为1200/5、600/5 等,整定时,TA变比分别按:1200/5,1200/5,600/5等整定。
二、保护功能介绍1.保护功能配置1)比率制动差动保护(稳态量差动保护和突变量差动保护);2)大差后备保护;3)母线保护复合电压闭锁;4)母联死区保护;5)母联失灵保护;6)母联充电保护;7)母联过流保护;8)母联非全相保护;9)断路器失灵保护;10)失灵保护复合电压闭锁;11)TA 异常告警;12)TA 断线闭锁及告警;13)TV 断线告警;14)母线运行方式自动识别。
2. 保护原理介绍2.1 差动保护2.1.1 比率差动保护母线差动保护为分相式比率制动差动保护,设置大差及各段母线小差。
大差由除母联外母线上所有元件构成,每段母线小差由每段母线上所有元件(包括母联)构成。
大差作为起动元件,用以区分母线区内外故障,小差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分相电流差动算法,其动作方程为:s d I I > (3-1)r d KI I > (3-2) 其中:∑==n j j d I I 1∑==nj j r I I 1式中d I 为差动电流;r I 为制动电流;K 为比率制动系数;S I 为差动电流定值;j I 为各回路电流。