母线差动微机保护原理.doc

母线差动微机保护原理 一、大差和小差 1、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。2、双母保护用的比较多,大差做为启动元件,判断区内故障;小差做为选择元件,判断故障在那一条母线上。 3、母差保护中大差和小差动作的区别在于，小差动作，第一时限跳开母联开关，再跳开与故障设备挂同一母线的所有开关。大差动作，是同一时限跳开所有开关，不区分设备挂在哪一母线。正常双母运行情况下，投的是小差，能有选择性。在倒母线的过程中，才把母差设为大差（防止操作并列刀闸时的环流引起保护误 动）。 4、大差更多的是作为一个起动元件起作用的，关键还要是小差来选择故障母线，进而动作。如果仅有大差动作而小差没动，保护本身就不选择，经延时跳开所有母线的接元件。微机母线保护小差和大差总是一起的，在一条母线内部故障时总是大差和该条母线的小差保护都动作才构成跳闸的必要和充分条件。大差动作，母联没有跳开，大差比率差动元件仍然动作没有返回，加上小差比率差动元件动作出口跳故障母线。 5、对于保护范围来说，大差是无选择性的，保护范围是两条母线小差是有选择性的，即可以判断是哪条母线故障。大差保护动作跳开故障母线上的所有开关和母联开关。差保护范围是一条母线和母联开关CT之间的区域。 ⑵差动回路的分类： ①大差：指母联开关或分段开关外，所有支路电流构成的差动回路。 ②I母小差：指I母上所连接的所有支路（包括母联开关或分段开关）。 ③II母小差：指II母上所连接的所有支路（包括母联开关或分段开关）。 ⑶差动回路的作用： ①大差：用以判别故障是区内故障，还是区外故障。 ②I母小差：是故障母线的选择元件。故障点在I母上，则I母小差动作。 ③II母小差：同I母小差，是故障母线的选择元件。故障点在II母上，则II母小差动作。 5.2大差小差的动作原理 图1标出了正常运行时的一次电流方向，同时依据电流互感器的极性和位置都已安装确定，得出并标出了其二次电流方向。说明：增加的4处短路故障点，只是为了在讨论4种故障时，说明一下其故障点的位置而已，图1标出的电流流向是正常运行时的。 为便于分析，作以下规定：①大小差采用的是分相式比率差动元件，电流均以一相分析。②母联断路器处于投运状态，正常运行时假设其电流流向如图1所示。③为便于说明,一次电流用大写字母表示，其对应的二次电流用小写字母表示。④电流的大小和方向的表示：流入元件的电流用正号表示，流出元件的电流用负号表示。电流的大小用字母表示。即字母只代表电流的大小，正负号只代表电流的方向，这点很重要，否则不容易理解。说明：由于是微机保护，它的一个很重要的优点就是，把从电流互感器采样过来的数值，存储到微机的专门的数据区，谁要用，谁就可以到指定的数据区去取，实现了一个电气数据量的共享。还一个优点就是，可以对数据进行处理。电流互感器的变比不等，可以通过软件整定其调节系数，来达到一次、二次电流的大小对应关系。 （1）正常运行时 大差 其一次电流简图如图2所示（假设正常运行时母联电流方向如图2所示），正常运行时，其一次电流是平衡的，即：I1+I3=I2+I4 则其二次电流的大小：i1+i3=i2+i4（见正常运行时的图1接线，附在后面）。说明：一次电流的关系式，与二次电流的关系式，总是对应的，这是因为已经按实际接线规定好了同名端，以此使得二次电流与一次电流的关系式相对应。以后一次电流按其关系式变化，二次电流也即按对应关系式变化。 流入大差的二次电流：x=i2+i4-i1-i3=0。所以大差不动作。 ②I母小差 其一次电流简图如图2所示，正常运行时，其一次电流是平衡的，即：I1=I2+I0 则其二次电流的大小：i1=i2+i0。流入I母小差的二次电流：x1=i2+i0-i1=0。所以I母小差不动作。 ③II母小差 其一次电流简图如图2所示，正常运行时，其一次电流是平衡的，即：I3+I0=I4 则其二次电流的大小：i3+i0=i4。流入II母小差的二次电流：x2=i4-i3-i0=0。所以II母小差也不动作。 ⑵当I母发生故障时 ①大差 其一次电流简图如图3所示，I2与I4 的方向发生改变，则其二次电流i2与i4的电流方向也发生了改变。流入大差的二次电流：x=-i2-i4-i1-i3=-（i1+i2+i3+i4）≠0，是一个很大的差流，在我们这个实际系统里，两条出线不反馈电，可以认为是两条进线电流之和，所以大差动作，则判断为母线区内故障。 说明：大差和小差都是采用的比率差动元件，大差小差的动作与否，与它的动作方程和比率动作特性曲线及其整定都是有关