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对于母线槽保护的研究与应用

发布时间:2021-03-22 15:53:59 | 点击:283   

母线槽保护装置对于如今电力系统的安全运行十分重要。为此对于母线槽保护的研究已是必不可少的,也是继电保护工编辑的共同愿望。

1母线槽的保护原理及配置

微机型母线槽保护装置是当前电力系统中非常重要的设备,其功能是实现:

1.1 母线槽差动保护分相式比率差动元件是母线槽差动保护装置中的基础元件。根据TA极性要求,支路TA同名端在母线槽侧,母联TA同名端在一母侧。各段母线槽大、小差回路共同构成了差动回路。母线槽大差,即所有支路电流所构成的差动回路,但是不包括母联开关和分段开关;而母线槽小差就是与母线槽段相连的所有支路电流构成的差动回路。

常规比率差动元件和工频变化量比率差动元件在母线槽差动保护中经常采用。常规比率差动元件与工频变化量比率差动元件共同组成快速差动保护,这在一定程度上提高了保护抗过渡电阻能力,同时,受故障前系统功角关系的影响,保护性能也有所降低。其动作判据为

 

逻辑框图如下所示:

 

1.2母联充电保护当母联断路器跳位继电器归零,两母线槽均能通电压,或母联TWJ=1且接通电流,就要开放充电保护300ms,并且根据控制字对母差保护闭锁情况进行判定。在充电保护过程中,如果母联电流大于充电保护的整定电流,母联开关则需要跳开。在不经复合电压的情况下母联充电保护闭锁。

1.3母联失灵保护 母联一旦接收到保护发送的跳令,母联电流经整定延时后依然大于母联失灵电流。母线槽电压进行闭锁处理,连接母线槽的所有元件被母联失灵保护切掉。母差保护与母联充电保护同时作用时,启动母联失灵保护。

1.4母联死区保护母线槽接收到差动保护发出的跳令随即实施母联死区保护,母联TA在母联开关跳开时就能通电,且断路器侧小差比率差动元件和大差比率差动元件不回返的状态下,延时Tsq跳开第二条母线槽。当第一、二条母线槽都能通电压,母联跳位时不将母联电流计入小差,从而避免母联在跳位时发生死区故障而将母线槽全切除。

1.5 母联非全相保护由母联TWJ和 HWJ接点起动非全相保护,其动作的辅助判据可采用零序和负序电流。在母联非全相保护发挥作用时,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。


2母线槽保护的安装调试

2.1 母线槽差动保护投母差保护控制字和投入母差保护压板。①区外故障。将两元件的Ⅰ母与Ⅱ母刀闸进行短接处理,使母联TA与2TA同极串联,再将1TA与其反极串联,形成一个模拟的母线槽区外故障。将此区接通大于差流起动高定值的电流,母差电压闭锁条件经过确认开放后启动保护。②区内故障。将元件2的Ⅱ母刀闸与元件1的Ⅰ母刀闸进行短接处理,使母联TA 与1TA、2TA同极串联,形成一个模拟的Ⅰ母故障。接入电流(该电流大于差流起动高定值),确认母差电压闭锁条件开放后,保护动作跳Ⅰ母;按上述操作模拟Ⅱ母故障,最终保护动作跳Ⅱ母。投入单母控制字和单母压板。重复模拟上述操作步骤,最终l母与Ⅱ母上的连接元件均被保护动作切除。③比率制动特性。同上,将元件2的Ⅱ母刀闸短接在元件1的Ⅰ母刀闸的接点处,大小可调且方向相反的一相电流加入元件1TA和元件2TA,差动电流为[i 2+i2],制动电流为K·(丨i1丨+丨i2丨)。对差动电流起动定值IHcd和比率制动特性分别进行检验。④电压闭锁元件。电压闭锁元件中的零、负序电压和相电压定值,在比率差动元件动作时,进行逐一检验,将误差控制在可控范围之内。⑤投母联带路方式。将整定投母联兼旁路主接线控制字设置为1,投入母联带路压板,将Ⅰ母带路开入短接在其刀闸上。反极性串联处理元件1TA和母联TA并通入电流,将装置差流采样值归零,同极性串联处理元件1TA和母联TA并通入电流,将试验电流的2倍的电流对装置大差及Ⅰ母小差电流进行处理;投入带路TA极性负压板,同极性串联处理元件1TA和母联TA并通入电流,将装置差流采样值归零,反极性串联元件处理1TA和母联TA并通入电流,对于装置大差及Ⅰ母小差的电流设置为两倍试验电流。2

2.2母联充电保护投母联充电保护控制字和投入母联充电保护压板。将母联 TWJ开入( TwJ=1)进行短接处理,母联TA通电流,TWJ归零,母联充电保护下动作跳母联。

2.3 母联失灵保护按上述操作模拟母线槽区内故障,当母联接收到跳令后,母联TA通电流,两母差电压闭锁条件确认开放后,母联失灵保护经整定延时,连接母线槽的所有元件被母联失灵保护动作切掉。

2.4 母联死区保护1母联开关处于合位时的死区故障。通过采用母联跳闸接点方式对母联跳位开入接点进行模拟处理,对母

线区内故障进行模拟。当母线槽收到跳转命令后,持续接入电流,Tsq经整定延时,另一母线槽被母联死区保护动作切掉。②母联开关处于跳位时的死区故障。将母联TWJ开入

进行短接处理(TJ =1),确保两母线槽电压已达到电压闭锁要求后,按上述操作模拟母线槽区内故障,确保只跳死区

侧母线槽。

2.5 母联过流保护投母联过流保护控制字和投入母联过流保护压板。母联TA通电流(该电流大于母联过流保护定值),经整定延时母联过流保护动作跳母联。

2.6母联非全相保护投母联非全相保护控制字和压板。确保母联非全相保护的零、负序电流,母联THWJ接点进行短接处理,经整定时限跳开母联非全相保护。母联非全相保护对零、负序电流定值进行逐一检验,尽量将误差控制在可控范围之内。


3母线槽保护的运行维护

①新安装的保护柜的接地装置必须牢固可靠。保护柜内应设置接地铜排,并与电站接地网相接。②宜使用屏蔽电缆,屏蔽层同时在控制室和开关场同时接地,且要在同一电缆内设置各相电流线及其中性线。③必须在保护柜内接地处理电流互感器二次回路。④用于母联兼旁路主接线系统时,必须在母联开关处于分闸位置时投退母联带路压板。5保护中除用于母线槽电压切换的"投一母TV"和“投二母TV"外,各控制字和对应压板之间均为“与"关系,也就是说同时投入控制字与压板时,才能确保相应的保护功能投入。


总结

经过上述对母线槽各个保护的动作逻辑以及安装调试运行维护的研究,对母线槽保护的应用得以更好的应用。提高了变电站母线槽保护二次维护与检修水平,更好地保障了电力系统稳定运行。


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