母差保护原理
1概述
1．1概述
母线保护的基本原理：
母线正常运行时：
母线发生故障时：
母线保护的要求
l 区外故障绝对不允许误动
l 区内故障必须快速动作
1．2母差保护现
中阻抗母差保护
l 优点：1、动作速度快
2、抗TA饱和能力强
l 缺点：1、需辅助变流器
2、调试、维护复杂
3、不适应综合自动化的要求
微机母差保护
目前普遍采用的是比率差动继电器
制动系数K直接影响到其抗TA饱和能力。为提高抗饱和能力必须提高K值，而提高K值势必降低保护在区内故障时的灵敏度，尤其在重负荷下故障或经过渡电阻故障时矛盾更为突出。
1．3母差保护的难点
母差保护的难点在于如何兼顾区外故障时的安全性与区内故障时的灵敏度问题。
因此有必要研制一种全新的、不完全依赖于制动系数的抗TA饱和判据，以根本上解决了安全性与灵敏度矛盾的问题。
1．4电流互感器饱和的研究
1．4．1电流互感器饱和的研究
结论１
由于电流互感器存在角差，因此即使一、二次电流有效值的差不大于10％，它所引起的差流也往往会大于一次电流的10％。
结论２
一次电流越大，其饱和时波形畸变得越厉害，因而在差动保护中所引起的差电流越大；但即使一次电流达到100多倍额定电流，其二次电流也不会为零。
结论３
当一次电流含有很大的非周期分量且衰减时间常数较长时，即使稳态电流倍数满足10％误差曲线，但在暂态过程中，尤其是在起始的2～3个周波之内，二次电流会出现严重的缺损，从而引起的很大的差电流。
结论 4
故障起始电流互感器总有一段正确传变时间，一般情况下大于2ms。
图 1.4.1为动模实验室实录的母线区内、外故障波形。图为区外故障，短
路支路电流互感器极度饱和的情况下，差动保护也不会误动。图1.4. 3为区内故障
伴随电流互感器深度饱和，保护10ms 快速出口（包括出口继电器时间5ms）。图1.4.4为电流20In，时间常数180ms（89°），电流互感器的波形
1．4．2抗电流互感器饱和判据
1．4．2．1 RCS-915
判据１：反应工频变化量的自适应阻抗加权式差动保护（专利技术）自适应阻抗加权式差动保护：即利用电压工频变化量起动元件自适应地开放加权算法。
l 当发生母线区内故障时，工频变化量差动元件△BLCD 和工频变化量阻抗元件△Z 与工频变化量电压元件△U 基本同时动作；
l 而发生母线区外故障时，由于故障起始TA 尚未进入饱和，△BLCD 元件和△Z 元件的动作滞后于工频变化量电压元件。
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。
该保护具有极强的抗TA饱和能力。在区外故障，TA正确传变时间仅为2ms时也能可靠制动；同时又有很高的灵敏度，即使是在重负荷运行状态下发生区内故障，或经过渡电阻短路时也能可靠动作，且动作速度快，整组动作时间为
8～12ms。
判据２：带波形检测的稳态比率差动保护
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。
1．4．2．2 BP-2B
自适应全波暂态监视器：
该监视器判别区内故障情况下截然不同于区外故障发生TA饱和情况下元件与元件的动作时序，以及利用了TA饱和时差电流波形畸变和每周波都存在线形传变区等特点，可以准确检测出饱和发生的时刻，具有极强的抗TA饱和能力。
上述母线差动保护判据从根本上解决了低阻抗母差保护抗TA饱和的问题以及安全性与灵敏度的矛盾，使得抗饱和性能不依赖于比率制动系数。在性能上有了质的飞跃。
2．BP-2B微机母线保护装置
2．1母线保护原理
2．1．1母线差动保护
2．1．1．1母线差动回路的构成
1）由母线大差动和几个各段母线的小差动所组成；
母线大差动：除母联断路器和分段断路器以外的母线所有其余支路构成的大差动回路。
作用：判断区内、区外故障。
某段母线小差动：与该段母线相连的各支路电流构成的差动回路，其中包括与该段母线相关联的母联断路器和分段断路器。
作用：选择故障母线段。
TA极性：支路TA极性为母线侧；母联断路器为Ⅱ母侧。
以双母线为例：母线差动回路的逻辑关系：
2）差动回路和出口回路：
双母线接线
以 I1，I2，---，In 表示各元件电流数字量；
以 Ilk 表示母联电流数字量；
以S11，S12，---，S1n表示各元件I母刀闸位置，0表示刀闸分，1表示刀闸合；
以S21，S22，---，S2n表示各元件II母刀闸位置；
以Slk 表示母线并列运行状态，0表示分列运行，1表示并列运行；
各元件TA的极性端必须一致；一般母联只有一侧有TA，装置默认母联TA的极性与II母上的元件一致。
则差流计算公式为：
大差电流 Id = I1 + I2 + --- + In
I母小差电流 Id1 = I1 * S11+ I2* S12 + --- + In* S1n— Ilk * Slk
II母小差电流 Id2 = I1 * S21+ I2* S22 + --- + In* S2n + Ilk * Slk
以T1，T2，---，Tn表示差动动作于各元件逻辑，0表示不动作，1表示动作；
以Tlk 表示差动动作于母联逻辑；
以F1，F2 分别表示I母、II母故障，0表示无故障，1表示故障。
则出口逻辑计算公式为：
T1 = F1 * S11+ F2* S21
T2 = F1 * S12+ F2* S22
……
Tn = F1 * S1n+ F2* S2n
Tlk = F1 + F2
3）母线运行方式的电流校验
双母线运行时，各连接元件经常在两段母线之间切换。母差保护需要正确跟随母线运行方式的变化，才能保证母线保护的正确动作。
本装置引入隔离刀闸的辅助接点实现对母线运行方式的自适应。同时用各支路电流和电流分布来校验刀闸辅助接点的正确性。当发现刀闸辅助接点状态与实际不符，即发出‘开入异常’告警信号，在状态确定的情况下自动修正错误的刀闸接点，包括两段母线经两把刀闸双跨（母线互联）。刀闸辅助接点恢复正确后需复归信号才能解除修正。如有多个刀闸辅助接点同时出错，则装置可能无法全部修正，需要运行人员操作‘运行方式设置’菜单进行强制设定，直到刀闸辅助接点检修完毕取消强制。
由于大差电流与刀闸辅助接点无关，以及装置具有运行方式电流校验功能，因此双母线倒排操作期间，装置不需运行人员手动干预，可以正确
切除故障；刀闸辅助接点出错检修期间不需退出保护；带电拉刀闸，保护可以正确快速动作。
2．1．1．2起动元件
1）和电流突变量判据：当任一相的和电流突变量大于突变量门坎时，该相起动元件动作。其表达式为：
其中为和电流瞬时值比前一周波的突变量；为突变量门坎定值。
2）差电流越限判据：当任一相的差电流大于差电流门坎定值时，该相起动元件动作。
其表达式为：
其中为分相大差动电流；为差电流门坎定值。
3）起动元件返回判据，起动元件一旦动作后自动展宽40ms，再根据起动元件返回判据决定该元件何时返回。当任一相差电流小于差电流门坎定值的75%时，该相起动元件返回。
其表达式为：
‘和电流’是指母线上所有连接元件电流的绝对值之和；
‘差电流’是指所有连接元件电流和的绝对值， Ij为母线上第j个连接元件的电流。
2．1．1．3复式比率差动判据
1）复式比率差动判据动作表达式：
其中Id为母线上各元件的矢量和，即差电流。
Ir为母线上各元件的标量和，即和电流。
Idset为差电流门坎定值；
Kr为复式比率系数（制动系数）
2）复式比率差动元件动作特性
3）复式比率差动判据的优点
若忽略CT误差和流出电流的影响，在区外故障时，Id = 0，0/Ir为0；在区内故障时，Id = Ir，Id/0为∞。由此可见，复式比率差动继电器能非常明确地区分区内和区外故障，Kr值的选取范围达到最大，即从0到∞ 。
复式比率差动判据由于在制动量的计算中引入了差电流，使其在母线区外故障时有很强的制动特性，在母线区内故障时无制动，因此能更明确的区分区外故障和区内故障。
4）影响Kr的因素
a若考虑区内故障时有Ext%的总故障电流流出母线，则此时的比率制动系数为：
Kr= Id/ ( Id+Ext%Id+Ext%Id-Id )
=1/(2Ext%)
b若考虑区外故障时故障支路的CT误差达到δ，而其余支路的CT误差忽略不计，则此时的比率制动系数为：
若令总流入电流为1，则总流出电流为1－δ，差电流为δ
所以：
Kr=δ/(1+1-δ-δ)=δ/(2-2δ)
C母线分列运行时：
Kr自动由高值降为低值。
2．1．1．4故障分量复式比率差动判据
1）故障分量复式比率差动判据
其中为第j个连接元件的电流故障分量，为故障分量差电流门坎，由推得；为复式比率系数（制动系数）。
故障分量的提取有多种方案，本保护采用的数字算法如下：
式中为当前电流采样值；为一个周波前的的采样值。在故障发生后的一个周波内，其输出能较为准确地反映包括各种谐波分量在内的故障分量。
‘故障分量差电流’ ；‘故障分量和电流’
2）常规保护反映的是故障前的工频分量和故障中的工频分量，可靠性高，动作速度慢；
行波保护：反映故障分量，包括工频分量和暂态分量，动作速度比较快，但可靠性比较差；
工频变化量：反映故障分量中的工频分量，动作快且可靠。
3）采用故障分量比率差动的作用：
采用电流故障分量分相差动构成复式比率差动判据。为有效减少负荷电流对差动保护灵敏度的影响，进一步减少故障前系统电源功角关系对保护动作特性的影响，提高保护切除过渡电阻接地故障的能力，故障分量为当前电流采样值减一周波前的采样值。
4）由于电流故障分量的暂态特性，故障分量复式比率差动判据仅在和电流突变起动后的第一个周波投入，并受使用低制动系数（）的复式比率差动判据闭锁。
2．1．1．5 TA饱和检测元件——自适应全波暂态监视器
该监视器判别区内故障情况下截然不同于区外故障发生TA饱和情况下元件与元件的动作时序，以及利用了TA饱和时差电流波形畸变和每周波都存在线形传变区等特点，可以准确检测出饱和发生的时刻，具有极强的抗TA饱和能力。
1）在区外故障时：
流过最大穿越性电流的TA可能会严重饱和，使差动保护误动。故障发生的初始和线路电流过零点附近有一线性传变区，差动保护不动作即差动保护动作滞后一个时间。
比慢
2）区内故障时：
差电流是故障电流的实际反映，所以差动保护动作与实际故障是同步发生的，即与同时出现。
TA保护后每周至少一个线性传变区，因此对保护的闭锁应是周期性的，在判TA 饱和后，差动保护先闭锁一个周期，随后开发，这样在区外转区内故障，差动保护仍可靠快速的动作，以满足系统稳定性的要求。
2．1．1．6电压闭锁元件
以电流判据为主的差动元件，可以用电压闭锁元件来配合，提高保护整体的可靠性。电压闭锁元件的动作表达式为：
式中为母线线电压（相间电压），
为母线三倍零序电压，
为母线负序电压，
、、分别为各序电压闭锁定值。
如母线电压正常，则闭锁元件返回。本元件瞬时动作，动作后自动展宽40ms再返回。差动元件动作出口，必须相应母线段的母线差动复合电压元件动作。
2．1．1．7故障母线的选择逻辑
1）双母运行时的选择逻辑：
2）母线分裂运行区内发生故障时：
分析：
母线分列运行时，Ⅱ母故障，Ⅰ母上的负荷电流仍然可能流出母线。
特别是在Ⅰ、Ⅱ母线分别接大，小电源或者母线上有近距离双回线时，电流流出母线的现象特别严重。此时，大差灵敏度下降。
因此，装置的大差比率元件采用2个定值，母线并列运行时，用比率系数高值；母线分列运行时，用比率系数低值。装置根据母线运行状态自动切换定值；母线分列运行时但互联，比率系数仍取高值。
3）母线互联
l 母线上的连接元件倒闸过程中，两条母线经刀闸相连时（母线互联），装置自动转入‘母线互联方式’（‘非选择方式’）——不进行故障母线的选择，一旦发生故障同时切除两段母线。
l 当运行方式需要时，如母联操作回路失电，也可以设定保护控制字中的‘强制母线互联’软压板，强制保护进入互联方式
2．1．2母联（分段）失灵和死区保护
2．1．2．1 母联失灵
1）母线并列运行，当保护向母联（分段）开关发出跳令后，经整定延时若大差电流元件不返回，母联（分段）流互中仍然有电流，则母联（分段）失灵保护应经母线差动复合电压闭锁后切除相关母线各元件。
2）分析：
l 当Ⅰ母故障时，大差起的，Ⅰ母小差动作跳1L、2L，但母联LK未跳开，母联失灵过流，经延时封母联TA，Ⅱ母小差有流动作跳3L、4L。
l 对检修过后的母线充电时
被充电母线故障，充电保护动作，但LK跳不开，经失灵保护延时，封母联TA，Ⅱ母小差有流动作跳3L、4L。
只有母联（分段）开关作为联络开关时，才起动母联（分段）失灵保护，因此母差保护和母联（分段）充电保护起动母联（分段）失灵保护。
2．1．2．2 母线死区故障
1）母线并列运行，当故障发生在母联（分段）开关与母联（分段）流互之间时，断路器侧母线段跳闸出口无法切除该故障，而流互侧母线段的小差元件不会动作，这种情况称之为死区故障。
2）分析：
l 母线并列运行时：
当故障点在母联断路器与母联TA之间时，大差起动，Ⅰ母小差不动作，Ⅱ母小差动作跳LK、3L、4L，但故障仍然存在。由于母差已动作于Ⅱ母、LK已跳开、大差不返回、母联TA有流，判死区故障，经延时封母联TA，跳Ⅰ母的1L、2L。
l 母线分列运行时：
母线分列运行时，因为母联TA已封，所以保护可直接跳故障母线，避免了故障切除范围的扩大。
上述两个保护有共同之处，即故障点在母线上，跳母联开关经延时后，大差元件不返回且母联流互仍有电流，跳两段母线。
3）由于故障点在母线上，装置根据母联断路器的状态封母联TA后——即母联电流不计入小差比率元件，差动元件即可动作隔离故障点。
对母联开关失灵而言，需经过长于母联断路器灭弧时间并留有适当裕度的延时（母联失灵延时，可整定）才能封母联TA；
对于母线并列运行（联络开关合位）发生死区故障而言，母联开关接点一旦处于分位（可以通过开关辅接点DL，或TWJ、HWJ接点读入），再考虑主接点与辅助接点之间的先后时序（50ms），即可封母联TA，这样可以提高切除死区故障的动作速度。
由于母联开关状态的正确读入对本保护的重要性，所以我们建议将D L的常开接点（或HWJ）和常闭接点（TWJ）同时引入装置，以便相互校验。对分相断路器，要求将三相常开接点并联，将三相常闭接点串联。
2．1．3母联（分段）充电保护
2．1．3．1母联（分段）充电保护的作用
分段母线其中一段母线停电检修后，可以通过母联（分段）开关对检修母线充电以恢复双母运行。此时投入母联（分段）充电保护，当检修母线有故障时，跳开母联（分段）开关，切除故障。
2．1．3．2母联（分段）充电保护的起动需同时满足三个条件
⑴母联（分段）充电保护压板投入；
⑵其中一段母线已失压，且母联（分段）开关已断开（前采样状态母联分段开关曾断开）；
⑶母联电流从无到有。
充电保护一旦投入自动展宽200ms后退出。充电保护投入后，当母联任一相电流大于充电电流定值，经可整定延时跳开母联开关，不经复合电压闭锁。
充电保护投入期间是否闭锁差动保护可设置保护控制字相关项进行选择。
2．1．3．1微机电流保护
220KV充电保护与母线保护共装一个盘上，且直流电源共用。若母线保护校验停用则：
由于母线上没有电流保护作为解列保护，只能依靠线路及主变后备保护切除故障，对系统安全和供电可靠性造成影响；同时如若母线上元件检修后需用母联或分段开关充电时，就没有保护。
2．1．4母联（分段）过流保护
2．1．4．1 作用
母联（分段）过流保护可以作为母线解列保护，也可以作为线路（变压器）的临时应急保护。
母联（分段）过流保护压板投入后，当母联任一相电流大于母联过流定值，或母联零序电流大于母联零序过流定值时，经可整延时跳开母联开关，不经复合电压闭锁。
2．1．5电流回路断线闭锁
差电流大于TA断线定值，延时9秒发TA断线告警信号，同时闭锁母差保护。电流回路正常后，秒自动恢复正常运行。
母联（分段）电流回路断线，并不会影响保护对区内、区外故障的判别，只是会失去对故障母线的选择性。因此，联络开关电流回路断线不需闭锁差动保护，只需转入母线互联（单母方式）即可。母联（分段）电流回路正常后，需手动复归恢复正常运行。由于联络开关的电流不计入大差，母联（分段）电流回路断线时上一判据并不会满足。而此时与该联络开关相连的两段母线小差电流都会越限，且大小相等、方向相反。
2．1．6电压回路断线告警
某一段非空母线失去电压，延时9秒发TV断线告警信号。除了该段母线的复合电压元件将一直动作外，对保护没有其他影响。
2．1．7断路器失灵保护出口
断路器失灵保护可以与母线保护公用跳闸出口，本装置有两种方式供选择。
2．1．7．1与失灵起动装置配合方式
当母线所连的某断路器失灵时，由该线路或元件的失灵起动装置提供一个失灵起动接点给本装置。本装置检测到某一失灵起动接点闭合后，起
母差保护的工作原理、保护范围
母差保护的工作原理、保护围 母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器, 按差接法接线,正常运行以及保护围以外故障时,
差电流等于零,保护围故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出
“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因为一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行. 根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线, 可以在万一发生误操作造成母线短路时,由保护装置动作,切除故障,从
差动保护的工作原理
1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别： 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器，应使 8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 （1）励磁涌流：
在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 （2）产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
（3）励磁涌流的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 （4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施： 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护； ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护； ③利用间断角原理构成的变压器差动保护； ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 （1）稳态情况下的不平衡电流
母差保护的工作原理、保护范围
母差保护的工作原理、保护范围 母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器, 按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障
时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出
“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因为一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行. 根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线, 可以在万一发生误操作造
高压电动机差动保护原理及注意事项
高压电动机差动保护原理及注意事项 差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。 差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器。微机保护一般采用分相比差流方式。 图1 电动机差动保护单线原理接线图 为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。电流互感器二次侧按循环电流法接线。设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连，即两个电流互感器的二次侧异极性相连，并在两连线之间并联接入电流继电器，在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的，故称为差动继电器。图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。 在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。如果采用DL-11型继电器，为躲过电动机启动时暂态电流的影响，可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。如果是微机保护装置，则只需将CT二次分别接入保护装置即可，但要注意极性端。一般在保护装置
母线差动保护的工作原理和保护范围
母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器,按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些
必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出 “在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因为一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行.根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线,可以在万一发生误操作造成母线短路时,由保护装置动作,切除故障,从而避免事故的进一步扩大,防止设备严重损坏、系统失去稳定或发生人身伤亡事故. 事实上,与其说母线倒闸操作容易引起母线差动保护误动,倒不如说,母线倒闸操作常常会使母线差动保护失去选择性而误切非故障母线. 3 母线倒闸操作后,是否要将母线差动保护的非选择性开关合入
差分放大器的工作原理
差分放大器的工作原理 差分放大器也叫差动放大器是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器，有时简称为“差放”。差分放大器通常被用作功率放大器（简称“功放”）和发射极耦合逻辑电路 (ECL, Emitter Coupled Logic) 的输入级。 如果Q1 Q2的特性很相似，则V a,V b将同样变化。例如，V a变化+1V，V b也变化+1V，因为输出电压VOUT=V a-V b=0V,即V a的 变化与V b的变化相互抵消。这就是差动放大器可以作直流信号放大的原因。若差放的两个输入为，则它的输出V out为： 其中Ad是差模增益 (differential-mode gain)，Ac是共模增益 (common-mode gain)。 因此为了提高信/噪比，应提高差动放大倍数，降低共模放大倍数。二者之比称做共模仰制比（CMRR, common-mode rejection ratio）。共模放大倍数AC可用下式求出： A c=2R l/2R e 通常以差模增益和共模增益的比值共模抑制比 (CMRR, common-mode rejection ratio) 衡量差分放大器消除共模信号的能力： 由上式可知，当共模增益Ac→0时，CMRR→∞。Re越大，Ac就越低，因此共模抑制比也就越大。因此对于完全对称的差分放大器来说，其Ac = 0，故输出电压可以表示为： 所谓共模放大倍数，就是V a，V b输入相同信号时的放大倍数。如果共模放大倍数为0，则输入噪声对输出没有影响。 要减小共模放大倍数，加大R E就行通常使用内阻大的恒流电路来带替R E
差分放大器是普通的单端输入放大器的一种推广，只要将差放的一个输入端接地，即可得到单端输入的放大器。很多系统在差分放大器的一个输入端输入反馈信号，另一个输入端输入反馈信号，从而实现负反馈。常用于电机或者伺服电机控制，稳压电源，测量仪器以及信号放大。在离散电子学中，实现差分放大器的一个常用手段是差动放大，见于多数运算放大器集成电路中的差分电路。 单端输出的差动放大电路 (不平衡输出) 称为单端Single ended或不平衡输出Unbalance Output。 单端较差动输出之幅度小一倍，使用单端输出时，共模讯号不能被抑制，因Vi1与Vi2同时增加，VC1与VC2则减少，而且VC1=VC2，但Vo =VC2，并非于零(产生零点漂移)。 但是加大RE阻值可以增大负回输而抑制输出，并且抑制共模讯号，因Vi1=Vi2时， Ii1及Ii2也同时增加，IE亦上升而令VE升高，这对Q1和Q2产生负回输， 令Q1和Q2之增益减少，即Vo减少。 当差动讯号输入时，Vi1 = -Vi2，IC1增加而IC2减少，总电流IE = IC1 + IC2便不变， 因此VE也不变，加大RE电阻值之电路会将差动讯号放大，不会对Q1及Q2产生负回输 及抑制。 。 b)减低功率消耗(相对纯电阻来说)。 c)提高差动放大之输出电压。 d)提高共模抑制比CMRR。 即差动输入，则IC1升而IC2下降(并且，ΔIC1 = ΔIC2) 因电流镜像原理，IC4 = IC1 故此，Io = IC4 IC2 = IC1 IC2 (ΔIo = 2ΔIC1或2ΔIC2) 这说明了输出电流是IC1和IC2的相差，即将输出变为具有双端差动输出性能的单端输出 (故对共模讯号之抑制有改善因双端差动输出才能产生消除共模讯号作用)。
母线差动保护原理及说明书。
3.2 原理说明 3.2.1 母线差动保护 母线差动保护由分相式比率差动元件构成，TA 极性要求支路TA 同名端在母线侧，母联TA 同名端在Ⅰ母侧。差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差动回路。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。 1）起动元件 a ）电压工频变化量元件，当两段母线任一相电压工频变化量大于门坎（由浮动门坎和固定门坎构成）时电压工频变化量元件动作，其判据为： △u >△U T +0.05U N 其中：△u 为相电压工频变化量瞬时值；0.05U N 为固定门坎；△U T 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 > I cdzd 其中：Id 为大差动相电流；I cdzd 为差动电流起动定值。 母线差动保护电压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： cdzd m j j I I >∑=1 （1） ∑∑==>m j j m j j I K I 1 1 （2） 其中：K 为比率制动系数；I j 为第j 个连接元件的电流；cdzd I 为差动电流起动定值。） 其动作特性曲线如图3.2所示。 ∑j I j I cdzd I 图3.2 比例差动元件动作特性曲线 为防止在母联开关断开的情况下，弱电源侧母线发生故障时大差比率差动元件的灵敏度不够，大差比例差动元件的比率制动系数有高低两个定值。母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时大差比率差动元件采用比率制动系数高值，而当母线分列运行时自动转用比率制动系数低值。 小差比例差动元件则固定取比率制动系数高值。 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件，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：
母差保护的工作原理
母差保护的工作原理、保护范围 来源：电力网时间：2007-12-19 责任编辑：葛红波母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器,按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行.根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线,可以在万一发生误操作造成母线短路时,由保护装置动作,切除故障,从而避免事故的进一步扩大,防止设备严重损坏、系统失去稳定或发生人身伤亡事故. 事实上,与其说母线倒闸操作容易引起母线差动保护误动,倒不如说,母线倒闸操作常常会使母线差动保护失去选择性而误切非故障母线. 3 母线倒闸操作后,是否要将母线差动保护的非选择性开关合入，实际工作中一些运行人员片面地认为,母线倒闸操作会使母线差动保护失去选择性,故在操作完成后,合入母线差动保护的非选择性开关.产生这一认识误区的根源在于他们不明白母线差动保护装置中设置这一非选择性开关的目的. 母线保护有多种类型,不同类型的母线保护其实现保护的工作原理
变压器差动保护的基本原理及逻辑图
变压器差动保护的基本原理及逻辑图 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别： 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器，应使
8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 （1）励磁涌流： 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 （2）产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样
经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
（3）励磁涌流的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 （4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施： 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护； ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护； ③利用间断角原理构成的变压器差动保护； ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 （1）稳态情况下的不平衡电流
[应用]差动放大电路原理介绍
[应用]差动放大电路原理介绍 从电路结构上说，差动放大电路由两个完全对称的单管放大电路组成。由于电路具有许多突出优点，因而成为集成运算放大器的基本组成单元。一、差动放大电路的工作原理 最简单的差动放大电路如图7-4所示，它由两个完全对称的单管放大电路拼接而成。在该电路中，晶体管T、T型号一样、特性相同，R为输入回路限流电12B1 阻，R为基极偏流电阻，R为集电极负载电阻。输入信号电压由两管的基极输入，B2C 输出电压从两管的集电极之间提取(也称双端输出)，由于电路的对称性，在理想情况下，它们的静态工作点必然一一对应相等。 图7-4 最简单的差动放大电路 1(抑制零点漂移 在输入电压为零， u= u= 0 的情况下，由于电路对称，存在I= I，i1 i2 C1 C2所以两管的集电极电位相等，即 U= U，故 C1 C2 u= U- U= 0。 o C1 C2 当温度升高引起三极管集电极电流增加时，由于电路对称，存在，导致两管集电极电位的下降量必然相等，即
所以输出电压仍为零，即。 由以上分析可知，在理想情况下，由于电路的对称性，输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式，对于无论什么原因引起的零点漂移，均能有效地抑制。 抑制零点漂移是差动放大电路最突出的优点。但必须注意，在这种最简单的差动放大电路中，每个管子的漂移仍然存在。 2(动态分析 差动放大电路的信号输入有共模输入、差模输入、比较输入三种类型，输出方式有单端输出、双端输出两种。 (1)共模输入。 在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压，即，这种输入方式称为共模输入。大小相等、极性相同的信号为共模信号。 很显然，由于电路的对称性，在共模输入信号的作用下，两管集电极电位的大小、方向变化相同，输出电压为零(双端输出)。说明差动放大电路对共模信号无放大作用。共模信号的电压放大倍数为零。 (2)差模输入。 在电路的两个输入端输入大小相等、极性相反的信号电压，即u = -ui1i2 ,这种输入方式称为差模输入。大小相等、极性相反的信号，为差模信号。 在如图7-4所示电路中，设u> 0 u< 0，则在u的作用下，T管的集电i1 i2 i11极电流增大，导致集电极电位下降(为负值);同理，在U的作用下，T管i22的集电极电流减小，导致集电极电位升高(为正值)，由于 = ，很显然，和大小相等、一正一负，输出电压为 u- o =
差动保护基本原理
差动保护基本原理 1、母线差动保护基本原理 母线差动保护基本原理,用通俗的比喻，就是按照收、支平衡的原理进行判断和动作的。因为母线上只有进出线路，正常运行情况，进出电流的大小相等，相位相同。如果母线发生故障，这一平衡就会破坏。有的保护采用比较电流是否平衡，有的保护采用比较电流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判别出母线故障，立即启动保护动作元件，跳开母线上的所有断路器。如果是双母线并列运行，有的保护会有选择地跳开母联开关和有故障母线的所有进出线路断路器，以缩小停电范围 2、什么是差动保护？为什么叫差动？这样有什么优点？ 差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。 主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。 在绕组变压器的两侧均装设电流互感器，其二次侧按循环电流法接线，即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧，则将同级性端子相连，并在两接线之间并联接入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流只差，也就是说差动继电器是接在差动回路的。 从理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡点流Iumb流过，此时流过继电器的电流IK 为Ik=I1-I2=Iumb 要求不平衡点流应尽量的小，以确保继电器不会误动。 当变压器内部发生相间短路故障时，在差动回路中由于I2改变了方向或等于零（无电源侧），这是流过继电器的电流为I1与I2之和，即 Ik=I1+I2=Iumb 能使继电器可靠动作。 变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，所以在区内故障时，可以瞬时动作。 3、为什么220KV高压线路保护用电压取母线TV不取线路TV 事实上，两个电压都接入保护装置的，它们的作用各不相同 母线电压，一般用来判别正方向故障和反方向故障，通过电流与电压之间的夹角来判别 线路电压，一般用来重合闸的时候用，作为线路有压无压的判据 现在220kV线路保护比较常用的就是一套光纤电流差动以及一套高频距离保护 也有采用两套光纤电流，两套高频的比较少了 4、变压器差动保护的基本原理 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。
母线差动保护动作跳闸原因分析
母线差动保护动作跳闸原因分析 【摘要】母线差动保护是电力系统的重要保护，当系统发生故障其应当正确迅速切除母线故障元件，它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害。本文分析了母线差动保护动作跳闸原因，提出了相应的处理措施。 【关键词】电力系统；母线差动保护；跳闸；处理措施 0 前言 母线差动保护基本原理.用通俗的比喻，就是按照收、支平衡的原理进行判断和动作的。因为母线上只有进出线路，正常运行情况，进出电流的大小相等，相位相同。如果母线发生故障，这一平衡就会破坏。有的保护采用比较电流是否平衡，有的保护采用比较电流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判别出母线故障，立即启动保护动作元件，跳开母线上的所有断路器。如果是双母线并列运行，有的保护会有选择地跳开母联开关和有故障母线的所有进出线路断路器，以缩小停电范围。 1 母线差动保护动作跳闸的分析及处理 1.1 母线差动保护动作跳闸的原因 母线差动保护动作跳闸有以下十项原因：母线上设备引线接头松动造成接地；母线绝缘子及断路器靠母线侧套管绝缘损坏或发生闪络；母线上所连接的电压互感器故障：连接在母线上的隔离开关支持绝缘子损坏或发生闪络故障；母线上的避雷器、及支持绝缘子等设备损坏；各出线（主变压器断路器）电流互感器之间的断路器绝缘子发生闪络故障：二次回路故障；误拉、误合、带负荷拉、合隔离开关或带地线合隔离开关引起的母线故障；母线差动保护误动；保护误整定。 1.2 母线故障跳闸的处理 1.2.1 母线故障时，故障电流很大。在母差保护动作的同时，相邻线路/元件都会启动或发信，故障录波器因其具有更高的灵敏度必然启动；如果相邻线路/元件保护不启动或很少启动，故障录波图上没有明显的故障波形，则可认为母差保护有误动可能或因其他原因造成非故障跳闸。此时，值班人员可在停用母差保护、排除非故障原因并确认该母线上所有断路器均已跳闸后，要求调度选择合适的电源并提高其保护灵敏度后对停电母线进行试送，试送成功后-逐一送出停电线路。 1.2.2 利用备用电源或合上母线分段（或母联）断路器，先对失压的中、低压侧母线及分路恢复供电，并优先恢复站用电。 1.2.3 对跳闸母线的母差保护范围内的设备，认真地进行外部检查。检查有
10、一起主变、母差保护相继动作原因分析
一起主变、母差保护相继动作原因分析 叶远波陈实 （安徽电力调度通信中心，安徽省合肥市 230022） 摘要: 本文从系统内发生的一起实际复杂故障出发，对母差、主变保护相继动作的动作行为进行了详细的分析。并从继电保护设计的角度出发，对提高继电保护动作可靠性展开了思考。 关键词:复杂故障母差、主变保护相继动作 0引言 某220kV变电站110kV母差保护动作，跳开运行于I母线的所有开关，随即220kV#1主变保护动作跳闸，跳开主变三侧开关，这是一起较为罕见的主变、母差保护相继跳闸事件，本文对此进行了原因分析。 1 故障前运行方式 图1 一次方式简图 1.1 220kV部分运行方式 220kV＃1主变2801开关、2791、2821运行于220kV #Ⅰ母线，220kV＃2主变2802开关、2792、2822开关运行于220kV #Ⅱ母线。2800开关并列双母线运行，2810开关及旁
母在冷备用。 1.2 110kV部分运行方式 220kV＃1主变110kV侧101开关、131、137开关运行于110kV #Ⅰ母线，102开关代132、130、138开关及运行于110kV #Ⅱ母线，135、139开关热备用于110kV#Ⅰ母线、136开关在110kV#Ⅱ母线热备用、100开关热备用。110开关在冷备用。 1.3 35kV部分运行方式 301开关代 305、306、307、309开关运行于35kV #Ⅰ母线，300开关热备用，302开关代311、312、314、316开关运行于35kV #Ⅱ母线。 2 设备故障和继电保护动作情况 2.1 现场一次设备故障检查情况 现场设备检查发现在LH变220kV #1主变101开关B相流变靠开关侧、B相流变靠1013闸刀侧、B相流变靠导线侧有多处放电痕迹，造成多点不同时故障。其他设备无异常。 2.2 现场继电保护动作检查情况 110kV I母线差动保护首先动作出口，跳开110kV #1母线上所有开关。随后约1100MS 后220kV #1主变保护A柜差动保护动作；#1主变保护B柜差动保护没有动作，B柜110kV过流段Ⅱ时限保护动作出口，跳开主变三侧开关。 2.3 保护动作情况疑问 （1）正常情况下母差和主变保护的差动保护范围是有着公共重叠区的，在非重叠区外发生故障，主变、母差动作是应具有明确的选择性的；在重叠区发生故障，主变、母差保护将同时动作切除故障，而本例却是母差保护动作1100MS之后，主变保护才相继动作，这是一个应该深入研究的问题。 （2）按照国网设计规范要求，本站主变两套保护是双重化配置的微机差动保护，通常情况下是两套差动同时动作，本次故障中LH变的主变A柜差动保护动作,主变B柜差动保护没有动作，而是B柜110kV延时复合电压过流II段保护动作，这是一个值得研究的问题。 3 保护动作行为分析 通过对现场SOE以及故障录波器的分析，发现本次故障是复合故障，在不同时间和设备的不同的部位发生了多次故障。
差动保护原理
前提是变压器为常见的星星三角接线，点数11. 所谓差流平衡，就是当正常运行或主变区外故障时的状态，装置感受到的变压器两侧电流方向相反，大小相等。这里暂且称装置感受到用来计算差流的量为装置量。 先计算1202的平衡系数。方法如下： 高压侧：PH高=变压器绕组星形接线1/√3 中压侧：PM中=变压器绕组星形接线Mct*Mdy/(Hct*Hdy*√3) 低压侧：PL低=变压器绕组角形接线Lct*Ldy/(Hct*Hdy) 装置量=输入值*平衡系数 例：CT变比H：1200/5 M：1200/5 L：2000/5 PT变比H：230/100 M：115/100 L：37.5/100 变压器星星角接线，CT二次星星星接线 可计算得Ph高，Ph中和Ph低值 当做高低压侧差流平衡时，加量方法如下：任取一个装置制动量X A(装置量)， 则测试仪加入X/PH高 0度（加在高压侧A相） X/ PH低 180度（加在低压侧A相） (补偿电流) X/PH低 0度（加在低压侧C相） 楼主给的是3A,取X为3代入，就可以得到测试仪加入的量了。这样加一定是装置无差流的。 至于为什么要加补偿电流，是因为从前的主变保护如果两侧为星型和三角型，则CT二次侧星型接为三角，三角接为星型，以补偿相位达到差流的平衡。但是现在的微机保护装置，统一二次侧全接为星型，因此需要软件中进行相位补偿。1202相位校正采取方法是星变三角，即将高压侧二次电流进行以下公式变换，也就是楼主所提供的公式。 IAH=（Iah-Ibh）/根3 IBH=（Ibh-Ich）/根3 ICH=（Ich-Iah）/根3 其实就是将来自高压侧的电流互相相减再除以根3 根据上式，如果做高低压侧差流平衡，本来在高压侧A相和低压侧A相通入相同幅值，相位相反的装置量，就应该差流平衡的。但是因为高压侧进行了以上的相位变换，所以当高压侧A相通入电流时，高压侧C相也产生了反相的同幅值电流，所以C相产生了差流。这样没有办法差流平衡。所以要进行补偿，同时在高压侧C相或者低压侧C相也加入一个同相同幅值的装置量来抵消。这就是C相补偿电流的来源。注意上面所
什么是差动保护
差动保护 [1]电流差动保护是中的一种保护。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是 A 超前C,C超前B各是120度。有功方向变反只是和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。 差动保护是根据“电路中流入电流的总和等于零”原理制成的。 差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保护设备的各侧跳开，使故障设备断开电源。 差动保护原理 差动保护 差动保护是利用电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动不动作。当时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于，差动继电器动作。 差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。另外差动保护还有线路差动保护、差动保护等等。 变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。其接线方式，按原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，即：iJ=ibp=iI-iII=0。 如果内部故障，如图ZD点短路，流入继电器的电流等于短路点的总电流。即：iJ=ibp=iI2+iII2。当流入继电器的电流大于，保护动作断路器跳闸。 技术参数 1.环境条件 正常温度： -10℃~55℃ 极限温度： -30℃~70℃ 存储温度： -40℃~85℃ 相对湿度：≤95%，不凝露 大气压力： 80~110kPa 2.工作电源 电压范围： 85~265V（AC或DC) 正常功耗：<10W 最大功耗：<20W 电源跌落：200ms 上电冲击：4A 隔离耐压：3kV
变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护的基本原理 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别： 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。 变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 1）励磁涌流 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。
2）产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
- 3）励磁涌流的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。 ②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。
4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施： ①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护； ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护； ③利用间断角原理构成的变压器差动保护； ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 （1）稳态情况下的不平衡电流 ①变压器两侧电流相位不同 电力系统中变压器常采用Y，d11接线方式，因此，变压器两侧电流的相位差为30°，如下图所示，Y侧电流滞后△侧电流30°，若两侧的电流互感器采用相同的接线方式，则两侧对应相的二次电流也相差30°左右，从而产生很大的不平衡电流。
母线差动保护动作跳闸分析及处理.doc
母线差动保护动作跳闸分析及处理- 变电设备在整个电力系统中发挥重要的作用，所以要确保变电设备运行的安全性。母线在变电运行中起到连接各种设备的作用，所以要保护母线运行的安全性。母线差动保护装置就是利用进出电流平衡的原理来判断故障，当电流出现异常时，就会采取动作，跳开母线上的所有断路器，避免或者缩小故障范围。在受到运行环境或者装置自身性能的影响时，差动保护装置有时会发生动作跳闸，在母线电流出现异常时，无法发挥保护作用，影响到电力系统的安全运行，所以研究母线差动保护动作跳闸对于整个电力系统的安全运行非常大的意义。 1 母线差动保护动作跳闸的原因分析及处理 1.1 母线差动保护动作跳闸的原因分析 研究分析表明，母线差动保护动作跳闸的原因有以下几种：母线的设备接头不良造成接地或者短路；母线的绝缘套及断路器发生损坏或造成闪络现象；母线的电压互感器出现故障：母线上支持绝缘子的隔离开关损坏或发生闪络故障；母线上支持绝缘子的避雷器等设备发生损坏；各主变压器断路器的电流互感器绝缘子出现闪络故障或二次回路故障；误操作合隔离开关或带地线合隔离开关引起的母线故障；母线差动保护出现失误；保护误整定。 （1）在母线中的电流异常增大时，就会导致母线发生故障，在这种情况下，就会启动母线差动保护装置，而相邻的线路装置也会同时启动并发出信号，随即启动具有很高灵敏度的故障录波器，这是正常情况下所产生的一系列联动现象。但是如果母差发生动作，但是相邻的线路或者元器件却没有正常的反应，并且故障录波图也没有显示出相应的故障波形，那么此时就应该引起高
度重视，可能是母差保护装置出现了故障。值班人员应该及时采取措施，可以停止母差保护的运行，并且将母线上所有断路器断开，然后调度会选择合适的电流对停止差动的母线试送，并提高保护母线的灵敏度，在对母线试送成功以后，再逐一试送停电的其他线路。 （2）在母线发生跳闸故障后，可以先对母差保护范围内的设备进行检查，首先应该从外观开始，观察是否存在自燃或者爆炸的现象，检查瓷质装置是否有破碎或者闪络的情况，配电装置是否有异常物体，在该段范围内是否存在其他工作。 （3）在发现故障时，如果能够找出明显的故障点时，应该采取及时有效的措施，如利用隔离开关或者断路器对故障点进行逐一的排除或者隔离处理处理。在处理之后重新检测母线是否漏电以及是否有损伤，如果检测良好再打开电源主进断路器的开关，对母线进行充电，之后恢复正常供电。如果故障不能及时的解决，在双母线连接的情况下，将电流转移至另一条正常母线上，然后恢复正常供电。在单母线接线的情况下，将大部分的负荷转移到旁母线上，尽量提早的正常供电，减少停电所产生的损失。如果以上条件都不符合的情况下，只能够报请上级，在停电之后进行检修，然后再恢复供电。 （4）如果没有发现故障现象，并且站内的设备也正常时，如果分路中出现信号掉牌的情况，可能是因为外部出现了故障，或者是母差保护因电流回路的问题产生误动。应将该问题汇报至调度，暂时将母差保护退出，有效隔离外部故障后，再重新启动母线保护，恢复正常供电，同时将问题汇报至上级，再由专业人员检查问题产生的原因。 （5）如果检查不出任何故障，跳闸时无电流冲击现象，站
母差保护功能、特性
RCS-915 母差保护表
保护功能 母线差动保护 保护范围 动作特性 母线所连线路断路器 1、跳母联、跳故障母线。 CT 至母线之间 （非特 2、启动母联失灵保护。 殊点） 3、闭锁线路断路器重合闸。 4、启动故障录波器。 5、发信号。 6、线路保护发远跳令。 母联充电保护 被充电的母线及母设 1、跳母联断路器。 2、启动母联失灵保护。 3、启动故障录波器。 4、发信号。 母联死区保护 母联断路器至其 CT 1、跳母联、跳两条母线。 之间 2、闭锁线路断路器重合闸。 3、启动故障录波器。 4、发信号。 5、线路保护发远跳令。 母联失灵保护 母差、充电（或过流） 1、跳两条母线。 保护动作跳母联，母 2、闭锁线路断路器重合闸。 联拒动时启动的一种 3、启动故障录波器。 保护。 4、发信号。 母联过流保护 作线路（变压器）应 1、跳母联断路器。 急的一种保护。 2、启动母联失灵保护。 3、启动故障录波器。 4、发信号。 5、线路保护发远跳令。 母联非全相保护 断路器三相不一致时 1、跳母联断路器。 的一种保护。 2、启动故障录波器。 3、发信号。 断路器失灵保护 非母联的其它断路器 1、跳母联、跳故障断路器 拒动的一种保护 所在母线的其它断路器。 2、闭锁线路断路器重合闸。 3、启动故障录波器。 4、发信号。 5、线路保护发远跳令。 用途说明 保护范围内单相接地、 相间短路各种故障。
恢复双母运行， 用母联 断路器向检修母线充 电期间使用。 运行期间 充电保护必须退出。 母联断路器至其 CT 之 间各种故障。
母差、充电（或过流） 保护跳母联断路器， 母 联断路器拒动时的情 况 串代线路（变压器）时 使用。
母联断路器三相不一 致故障。 线路或变压器保护动 作跳该断路器， 断路器 拒动时的情况。