RCS-915母线防护.ppt

RCS-915 系列微机母差保护;;硬件 诸多的外部连线和繁多的内部走线与装置整体的电磁兼容的矛盾 软件 由电流互感器饱和而引起的保护的可靠性与安全性的矛盾;硬件结构;电磁兼容指标; 采样及运算单元采用高速数字信号处理芯片（DSP）以及32位微处理器，精度高、速度快，保证了保护算法的实时计算（24点/周波）。 输入、输出逻辑单元采用大规模可编程逻辑阵列，灵活性高、兼容性强，在同一硬件平台上可开发出多种保护装置。;;电流互感器饱和问题;电流20In，无非周期分量;电流40In，无非周期分量;电流93In，无非周期分量;电流20In，时间常数180ms（89°） 短路角60°;电流20In，时间常数180ms（89°） 短路角30;电流20In，时间常数60ms（87°）;电流20In，时间常数180ms（89°）;电流20In，时间常数260ms（89.3°）;电流40In，时间常数260ms（89.3°）;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。; 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同名端在一母侧。 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。;;标准双母线差流计算示意图;旁路兼母联（母联方式）差流计算示意图;旁路兼母联（I母代路）差流计算示意图;母联兼旁路 （母联方式）差流计算示意图;母联兼旁路 （II母代路,代路极性负）差流计算示意图;双母单分段主接线差流计算示意图;双母双分段主接线差流计算示意图;国内外首创的以工频变化量为基础的自适应加权式母差保护原理（国家发明专利ZL 991145186） 构成元件： 1．工频变化量差流过流继电器 2．工频变化量比率差动继电器 3．系统阻抗继电器 4．电压开放元件;大差K’可整定，小差K’=0.75;系统阻抗继电器（ △Z ）： |△u/ΣΔi| Zs;电压开放元件（△U ）： |△u| △UT +0.05UN △u： 母线电压工频变化量瞬时值 △UT ： 母线电压工频变化量浮动门坎 0.05UN ：固定门坎 无论何种故障，△u都会自适应地开放。;自适应加权算法; 在3/2接线母线，或双母线等接线发生电压互感器断线等无母线电压的情况下，可将工频变化量阻抗元件退出，同时将电压工频变化量开放元件改为电流工频变化量开放元件，并将权值略抬高。;自适应加权式差动保护;抗TA饱和性能十分优异 动作速度快，8～12ms出口 灵敏度高，受故障接地电阻以及负荷的影响小 灵敏度不受常规制动系数的影响 从根本上解决了母差保护 灵敏度与可靠性之间的矛盾;稳态比率差动保护;制动系数K可整定; 由谐波制动原理构成的TA饱和检测元件的原理利用了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。; 利用波形特征检测TA饱和的判据同样具有很强抗TA饱和能力，并且不依赖于制动系数，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较快切除母线故障。;与复式比率差动比较： Id k (Ir – Id) Id Ir; 为防止由于刀闸位置异常造成母差保护拒动，母差保护另设一后备段，当抗饱和母差动作（利用波形特征检测TA饱和的判据检测为母线区内故障），且无母线跳闸，则经过250ms切除母线上所有的元件。 为保证在难以预料的复杂故障情况下不失去保护，在稳态比率差动保护中增设不经谐波制动闭锁的延时段保护。 ;区内故障录波计算图 ;区外出口故障录波计算图 ;区内故障谐波分析图 ;区外故障谐波分析图 ;线路分布电容对差动保护的影响 ;;保护对运行方式的自适