母线差动保护讲义

第二章 母线差动保护

1、差动保护为：

d I •=∑=n

1i ..

i I f

I =∑=n

1

i .i

I

(I f ----同一时刻制动电流瞬时值)

I d =│d I •

│>K f I (K-----比率制动系数) I d =>I dd (I dd ----差动电流整定门坎)

如满足上式的动作方程，判为母线内部故障，母线保护动作，跳开联接于故障母线的所有断路器。

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。

大差I d =│d I •

│= │1I • + 2I • + 3I •

│

I f =|f I •

|=│1I •│ + │2I • │+ │3I •

│ I 母小差：I d1 =│d1I •

│= │1I • + 2I • + ML I •

│

I f1 =|f1I •

|=│1I •│ + │2I • │+ │ML I •

│

II 母小差：I d 2=│d2I •

│= │3I • + ML I •

│ I f2=|f2I •

|=│3I •

│+ │ML I •

│

2、CT饱和的影响及防范措施

当母线外部发生故障特别是母线近端发生外部故障时，由于直流分量的影响，CT 可能发生饱和，使TA 的二次电流发生畸变，不能真实反映系统的一次电流，在差动回路中有差电流存在，严重时可能导致差动保护误判。

为解决TA饱和对差动保护判据的不利影响，采用“同步识别法”抗TA饱和措施。

同步识别法基于饱和TA特征：

1）在系统发生故障瞬间，无论一次电流有多大，TA不可能同步饱和。从故障发生到TA饱和至少经1/4周波的时间，在此期间TA 能够正确传变一次电流。

2）TA饱和后，二次电流波形出现畸变、缺损，但当一次电流过零点附近，饱和TA二次侧将出现一个线性传变区（即其二次电流能正确反应一次电流）。

同步识别法的实质：识别“差流越限”的出现与“故障发生”是否同步。

“差流越限”即两差动保护判据同时满足，“故障发生”指制动电流量If发生突变。

若“差流越限”与“故障发生”同步出现，则认为“差流越限”是由母线发生区内故障而引起。此时差动保护在5ms以内即可发出“动作出口指令”并记忆保持400ms。

若“差流越限”滞后于“故障发生”，两者不同步，则认为该“差流越限”是由母线区外故障TA发生饱和所引起。此时差动保护可靠不动作。

当判别到区外故障TA发生饱和后，保护逻辑进一步主要根据上述饱和TA特征2),通过分析在一个完整周波内各采样点“差流越限”

的动作情况，并结合其余辅助判据，判别故障是否有转换或发展。

若在完整周波内各采样点值满足“差流越限”的动作点数不够,则判为仍是区外故障TA饱和，差动保护可靠不动作，并在随后的每个完整周波内重复判别，直到“差流越限”完全消失（即区外故障被切除）。

3、母差死区保护

以下图为例，死区在Ⅰ母侧。母联TWJ为三相常开接点（母联开关处跳闸位置时接点闭合）串联。

a)

开（母联TWJ=1

一条母线（Ⅰ母）。

b) 跳位死区：是指发生死区故障时母联开关在跳位，为防止此时发生死区故障将母线全切除，当两母线都有电压且母联在跳位时母联电流不计入小差，发生死区故障时只切除一段母线（Ⅰ母）。

死区逻辑框图见下图。