母线保护培训-xx

1、许继电气技术中心许继电气技术中心微机母线保护微机母线保护 2008.32008.3 一、母线的形式及差动原理的实现一、母线的形式及差动原理的实现 二、母线保护的配置二、母线保护的配置三、主要技术问题及解决方案三、主要技术问题及解决方案四、许继母线保护供货情况简介四、许继母线保护供货情况简介 1 1、母线的定义、母线的定义母线是发电厂或变电站同一电压等级所有流入电流与流出电流汇集的母线是发电厂或变电站同一电压等级所有流入电流与流出电流汇集的一个点。一个点。2 2、主要保护原理、主要保护原理u 比相式比相式u 方向式方向式u 不完全差动不完全差动u 带比率制动的差动带比率制动的差动 3 3、带比率

2、制动的差动保护原理、带比率制动的差动保护原理 差动保护设置大差及各段母线小差差动保护设置大差及各段母线小差 大差作为起动元件，用以区分母线区内外故障大差作为起动元件，用以区分母线区内外故障 小差作为故障母线的选择元件小差作为故障母线的选择元件 动作方程为：动作方程为：niiIId1n1iiIIfIfKIdIddId 大差及小差各自的范围：大差及小差各自的范围： III 差动保护动作曲线：差动保护动作曲线： 制动系数 流出母线电流比值(%) 允许CT误差 (%) 0.3 53.8 46.2 0.4 42.8 57.2 0.5 33.3 66.7 0.6 25 75 0.7 17.6 82.4 0

3、.8 11.1 88.9 母线区内故障流出电流及外部故障母线区内故障流出电流及外部故障CT误差对差动保护的影响：误差对差动保护的影响： 4 4、母线的形式及差动原理的实现、母线的形式及差动原理的实现1 1）单母线接线：只设置一个差动回路，）单母线接线：只设置一个差动回路，将母线上所有元件电流计入该回路将母线上所有元件电流计入该回路即可。即可。 3 3）单母分段接线：设置大差和两个小）单母分段接线：设置大差和两个小差，需引入分段断路器隔离刀闸辅差，需引入分段断路器隔离刀闸辅助触点。助触点。分段电流是否计入小差，需依赖分分段电流是否计入小差，需依赖分段断路器隔离刀闸辅助触点状态段断路器隔离刀闸辅助

4、触点状态。II1#1G2GI2 2）3/23/2接线：按两套保护配置，每套保接线：按两套保护配置，每套保 护相当于单母线。护相当于单母线。 II I 4 4）双母线接线：需引入各元件的隔离）双母线接线：需引入各元件的隔离刀闸辅助触点，作为各段母线小差刀闸辅助触点，作为各段母线小差计算范围的依据。计算范围的依据。当检测到某个元件两个隔离刀闸都当检测到某个元件两个隔离刀闸都合或母线互联压板投入时，作单母合或母线互联压板投入时，作单母线处理。线处理。 5 5）单母分段接线：设置一个大差和三）单母分段接线：设置一个大差和三个小差个小差 III 6 6）双母单分段接线：需设置一个大差）双母单分段接线：需

5、设置一个大差 和三个小差；和三个小差； 为解决倒闸操作时差流计算范围的为解决倒闸操作时差流计算范围的 自动切换，还需设置自动切换，还需设置I-IIII-III母差流和母差流和 II-IIIII-III母差流。母差流。 7 7）双母双分段接线：）双母双分段接线：按两套保护配置按两套保护配置两个分段在每一套保护中都相当于两个分段在每一套保护中都相当于出线出线大差和小差都需计入分段电流大差和小差都需计入分段电流 III1#1G2G1G2G1G2GIII2#1G2G3#1G2G1G2G1G2GB母 线 保 护 屏A母 线 保 护 屏 8 8）母联兼旁路及旁路兼母联接线：将母联断路器三个刀闸辅助触点都引

6、）母联兼旁路及旁路兼母联接线：将母联断路器三个刀闸辅助触点都引 入保护，来判别该断路器的运行状态入保护，来判别该断路器的运行状态 检测到是旁路运行状态，则母联电流需同时计入大差；检测到是旁路运行状态，则母联电流需同时计入大差； II IP MP MII III IP MPMIII 9 9）母线兼旁母接线：还需引入所有出线的旁路刀闸辅助触点位置，用来）母线兼旁母接线：还需引入所有出线的旁路刀闸辅助触点位置，用来 识别是双母运行还是旁母运行状态识别是双母运行还是旁母运行状态 旁路刀闸处于合位时：旁路刀闸处于合位时： 闭锁旁路母线的差动保护；闭锁旁路母线的差动保护； 大差计算需计入母联大差计算需计入

7、母联TATA电流，若该出线在旁母需同时扣除该出线电流，若该出线在旁母需同时扣除该出线TATA的的 电流。电流。 III u 母线差动保护母线差动保护u 母联失灵保护母联失灵保护u 母联死区保护母联死区保护u 母联充电保护母联充电保护u 母联过流保护母联过流保护u 母联非全相保护母联非全相保护u 断路器失灵保护断路器失灵保护u 大差后备保护大差后备保护 u 母联失灵保护母联失灵保护 u 母联死区保护母联死区保护靠母联靠母联TWJTWJ差动相继动作切除故障差动相继动作切除故障母联母联TWJTWJ未接时靠母联失灵切除故障未接时靠母联失灵切除故障 u 母联充电保护母联充电保护 u 母联过流保护母联过流

8、保护 u 母联非全相保护母联非全相保护 u 断路器失灵保护断路器失灵保护 u 大差后备保护大差后备保护n 切除无隔离刀闸位置的电源元件切除无隔离刀闸位置的电源元件 n 解决母联充电至死区故障解决母联充电至死区故障 1 1、 TATA饱和问题饱和问题u TPYTPY和和TPZTPZ型电流互感器特点：型电流互感器特点： 铁心有气隙、剩磁减少到饱和磁密的铁心有气隙、剩磁减少到饱和磁密的10%10%、暂态传递性能好、暂态传递性能好uP P级电流互感器特点：级电流互感器特点： 铁心没有气隙、剩磁大、易饱和。铁心没有气隙、剩磁大、易饱和。uTATA饱和特征：饱和特征：故障发生的初始阶段存在一个线性传变区故

9、障发生的初始阶段存在一个线性传变区TATA饱和后，电流过零点附近仍存在一个线性传变区饱和后，电流过零点附近仍存在一个线性传变区 102030405060708090100110-4-3-2-1012345102030405060708090100-3-2-1012345 同步识别法：根据同步识别法：根据故障发生时，差动元件故障发生时，差动元件IdId与故障判别元与故障判别元件件IfIf的动作是否同步，正确区分区内故障与区外故障的动作是否同步，正确区分区内故障与区外故障CTCT饱和；饱和；虚拟制动电流抗虚拟制动电流抗TATA饱和：利用差动电流的自身的信息，虚饱和：利用差动电流的自身的信息，虚拟一

10、个制动电流，然后统计一个周波内大于该制动电流的拟一个制动电流，然后统计一个周波内大于该制动电流的点数点数N N，如果，如果NMNM，则开放差动保护，否则闭锁差动保护。，则开放差动保护，否则闭锁差动保护。该判据已经申请专利：该判据已经申请专利：1 1、专利名：一种抗、专利名：一种抗TATA饱和的方法。饱和的方法。2 2、专利号：、专利号：200510017607.1200510017607.1 内部故障差流波形分析内部故障差流波形分析 （以每周波采样（以每周波采样2424点为例）点为例）理想情况：理想情况：一个周波一个周波 只有三个点。只有三个点。考虑采样点的偏差（采考虑采样点的偏差（采样点不在

11、过零点）也只样点不在过零点）也只有四个点。有四个点。|2 . 0|maxiik当当M=20M=20时，内部故障时可以可靠开放差动，考虑到一定的时，内部故障时可以可靠开放差动，考虑到一定的裕度，裕度，M=18M=18。01020304050607080-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 N N的大小与的大小与TATA饱和程度关系：饱和程度关系： 当当TATA饱和的时间为饱和的时间为3.3mS3.3mS时，时，N=14N=14。7580859095100105110115120125-15-10-505101520 该专利判据的应用，使保护抗该专利判据的应用，使保护抗

12、TATA饱和能力达到饱和能力达到2mS2mS 2 2、隔离刀闸位置异常问题、隔离刀闸位置异常问题u有电流无隔离刀闸位置的修正有电流无隔离刀闸位置的修正n利用电流平衡法可校验出来并发告警信号，异常排除前运利用电流平衡法可校验出来并发告警信号，异常排除前运行人员可通过模拟盘强制为正确的运行方式行人员可通过模拟盘强制为正确的运行方式n当差流不平衡时记忆原运行方式当差流不平衡时记忆原运行方式n采用试探法确认其所在母线组采用试探法确认其所在母线组u运行元件中存在无电流无隔离刀闸元件的处理运行元件中存在无电流无隔离刀闸元件的处理n所在母线发生故障靠所在母线发生故障靠大差后备保护大差后备保护延时切除该元件延

13、时切除该元件 3 3、客户定制及版本管理问题、客户定制及版本管理问题原因：母线形式多样、功能要求多样、元件数目不一致等原因：母线形式多样、功能要求多样、元件数目不一致等配置文件配置接口配置保护业界普遍状态：全生命周期改代码业界普遍状态：全生命周期改代码许继许继A A系列状态：配置工具配置系列状态：配置工具配置 采用以下技术解决：采用以下技术解决：1 1、功能自描述技术、功能自描述技术2 2、数据自描述功能、数据自描述功能提供配置工具解决表现形式：提供配置工具解决表现形式：1 1、功能定制工具、功能定制工具2 2、主接线自定义工具、主接线自定义工具 u利用主接线拓扑结构识别技术（利用主接线拓扑结

14、构识别技术（专利技术专利技术），由主接线绘），由主接线绘制工具绘制主接线生成配置文件后下载到装置，即可自动制工具绘制主接线生成配置文件后下载到装置，即可自动实现对接线形式、元件数目、连接信息、特殊元件信息、实现对接线形式、元件数目、连接信息、特殊元件信息、通道等的定义通道等的定义010102020404060608080303050507070909 u利用功能配置工具，选择所需功能，生成配置文件后下载利用功能配置工具，选择所需功能，生成配置文件后下载到装置，即可自动实现功能定义，并自动屏蔽不相关的显到装置，即可自动实现功能定义，并自动屏蔽不相关的显示、定值、报文等示、定值、报文等 1.1. WMH-800WMH-800微机母线保护微机母线保护20002000年推向市场，至今供货年推向市场，至今供货15001500多套多套2.2. WMH-800AWMH-800A微机母线保护微机母线保护试验情况：试验情况： 20072007年年