第12章母线保护.ppt

3、实现母线保护的基本原理 断路器失灵保护是电力系统故障与断路器失灵双重故障情况下的保护。继电保护四项基本要求允许适当降低，仅要求最终能切除故障即可。 装设断路器失灵保护的条件： （1）相邻元件的远后备保护灵敏度不够时，应装设断路器失灵保护。对分相操作的断路器，允许只按单相接地故障来校验其灵敏度。 （2）根据变电所的重要性和装设失灵保护作用的大小，决定是否装设断路器失灵保护。例如：多母线运行的220kV及以上变电所，当断路器失灵保护能缩小断路器拒动引起的停电范围时，就应装设失灵保护。 对断路器失灵保护的要求是： （1）断路器失灵保护的误动和母线保护误动一样，影响范围很广，必须有较高的可靠性（安全性）。 （2）断路器失灵保护首先动作于母联断路器和分段断路器。此后，相邻元件保护已能以相继动作切除故障时，断路器失灵保护仅动作于母联断路器和分段断路器。 （3）在保证不误动的前提下，应以较短延时、有选择性地切除有关断路器。 （4）断路器失灵保护的故障鉴别元件和跳闸闭锁元件，应对断路器所在线路或设备末端短路有足够灵敏度。 所有连接I母线的元件的保护装置，其出口继电器动作于跳开本身断路器的同时，还启动断路器失灵保护中的公用时间继电器，该时间继电器的延时应大于故障元件断路器的跳闸时间与保护装置返回时间之和。因此，保护装置启动断路器失灵保护并不妨碍正常的切除故障。如果保护装置能够正常切除故障，断路器失灵保护返回，断路器失灵保护出口继电器不会动作。保护装置启动断路器失灵保护后，如果故障线路的断路器（如QF1）拒动，则断路器失灵保护中的公用时间继电器动作，启动失灵保护的出口继电器动作，使连接该组（段）母线上所有其他断路器（如QF2、QF3、QF7）跳闸，从而切除k点的短路电流。断路器失灵保护起到了QF1拒动时的后备保护作用。 断路器失灵保护的逻辑框图。为了提高失灵保护不误动的可靠性，断路器失灵保护的启动电路还需增加一项条件。这项条件通常为检测保护设备各相电流，电流持续存在，说明断路器失灵，故障尚未清除。电流继电器的定值，如能满足灵敏度要求，应尽可能整定大于负荷电流。为提高断路器失灵保护出口回路的可靠性，应装设低压元件和（或）零序过压元件或负序过压元件，低压元件和（或）零序过压元件或负序过压元件的出口中间继电器动合触点，与断路器失灵保护的出口中间继电器动合触点串联，共同构成断路器失灵保护的跳闸回路。公用时间继电器的延时可分为两级，较短一级（延时I段）跳母联断路器或分段断路器；较长一级（延时II段）跳母线所有有电源的出线断路器。 1、当元件固定连接保护区外短路 2、内部短路 3、固定连接破坏，且外部短路 4、固定连接破坏，内部短路 结 论 （1）固定连接未破坏，区外短路故障时，保护不起动；内部故障时保护动作具有选择性。 （2）固定连接破坏，外部短路故障时，保护不会误动。 （3）固定连接破坏，且内部发生短路故障时，保护将失去选择性。 二、 二、 三、 微机母线保护 微机母线保护分为差动原理和相位比较原理。 1、差动原理 差动原理的实质是基尔霍夫第一电流定律，将母线当作一个节点。 在正常运行及外部短路故障时，各支路电流相量和为零。即 在内部短路时, 流过差动保护的电流为短路点总短路电流。 若为保证电流互感器二次断线时保护不误动及躲过不平衡电流，整定值就比较高，保护灵敏度将降低。为了解决这一问题，就引入带制动特性的差动判据。 主要判据有 ≥ ≥ 、 其中 设差动电流为 制动电流为 或 则动作方程可表示为 ≥ 从上式判据可见，为了提高外部短路故障的制动作用，但内部短路时由于制动量的存在降低了保护灵敏度。 解决办法采用综合判据： ≥ ≥ 正常运行及外部短路故障时，差动电流 制动电流较大，所以有较大制动量。 ≥ 内部故障时， 制动量为零，保护判据有足够灵敏度。 取 取 2、相位比较原理 正常运行或外部短路故障时，流入各支路电流相量和为零，即支路电流中瞬时值有正、有负。 在不考虑内部故障有电流流出时或外部短路电流互感器严重饱和时，各支路电流基本同向。 也就是说，一段时间电流瞬时值为正，另一段时间为负。 由于相位比较只比较相位，与幅值无关，因此无需考虑电流互感器同变比问题，提高了保护使用的灵活性。 注意：这种保护难于满足母线内部故障有电流流出和外部短路电流互感器严重饱和的情况。 只要电流互感器是线性传变的，在任一时刻，差动关系总是成立的。 1.母线保护存在的问题 （1）母线各出线支路电流互感器变比不相同 （2）母线运行方式变化 （3）电流互感器饱和造成母差保护误动 （4）母联电流互感器与母联断路器之间发生故障 四、母线保护的特殊问题及对策 （5）两