电网异常及事故处理-母线

第一部分母线保护有关知识跳开故障母线上的所有元件跳开故障母线上的所有元件造成大面积停电事故造成大面积停电事故C破坏系统稳定运行C破坏系统稳定运行D使故障进一步扩大)三常用电气主接线方式 单母线分段)三常用电气主接线方式 单母线分段单母线分段加旁母双母线分段 双母线双母线双母线分段双母线分段加旁母3/2接线3/2接线外桥接线桥形接线外桥接线桥形接线母线故障开始阶段大多表现为单相接地故障随着短路电弧的移动，故障往往发展为两相随着短路电弧的移动，故障往往发展为两相或三相接地短路倒闸操作时引起断路器或隔离开关的支持绝缘子损坏倒闸操作时引起断路器或隔离开关的支持绝缘子损坏就是保护母线的保用通俗的定义，就是按照收、支平衡的原理进行判断和动作的就是保护母线的保一种情况是，不采用专门的母线保护，而利用相邻供电元件的保护装置就可以把母线故障切除。一般用于较低电压等级的母线，例如10kV母线。另一种情况是，采用专门的母线保护，一般用于非常重要的高压母线，其中差动原理的母线保护应用尤其广泛。+It+++Ikt+It+++Ikt利用供电元件的保护装置切除母线故障1）发电厂采用单母线接线，母线上的故障可利用发电机的定子过电流保护使发电机的断路器跳闸予以切除。--利用供电元件的保护装置切除母线故障 .V. .V.高压母线E口tE口tIlIE口tE口tIlI/利用供电元件的保护装置切除母线故障3）对双侧电源网络（或环形网络）当变电站B母线故障时可由保护1和4的Ⅱ段动作予以切除。CAC414k2///3kB变电站母线B变电站母线5利用供电元件的保护装置切除母线故障利用供电元件的保护装置切除母线故障4）辐射电源网络（或馈线网络）当变电站B母线故障时可由保护1的Ⅱ段动作予以A1k2BB变电站母线B3 O装设专用母线保护的原因OA）利用供电元件的保护装置切除母线故障的时间较长（速动性）。B）当双母并列运行或单母分段时，保护不能保证有选择性地切除故障母线。（选择性）kC）对于高压电网不能满足系统稳定和运行上的要求，需装设专门的母线保护原理：因为母线上只有进出线路，正常运行情况，进出电流的大小相等，相位相同。如果母线发生故障，这一平衡就会破坏。有的保护采用比较电流是否平衡,有的保护采用比较电流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判别出母线故障，立即启动保护动作元件，跳开母线上的所有断路器。如果是双母线并列运行，保护会有选择地跳开母联开关和有故障母线的所有进出线路断路器，以缩小停电范围单母线电流差动保护的工作原理双母线电流差动保护的工作原理发生外部故障时：流入差动继电器的电流为：.发生外部故障时：流入差动继电器的电流为：.IKΣ3此时，保护不动作nK发生内部故障时：流入差动继电器的电流为：此时，保护动作接线图的特点：◆要求电流互感器的变比要◆采用环流法接线K发生内部故障时：流入差动继电器的电流为：此时，保护动作接线图的特点：◆要求电流互感器的变比要◆采用环流法接线.III123保护装置.III123保护装置K由电流互感器TA1、TA2、TA3、TA4与差动电流继电器KD3组成，反映母线上是否出现故障由电流互感器TA由电流互感器TA1、TA2、TA3、TA4与差动电流继电器KD3组成，反映母线上是否出现故障由电流互感器TA3、TA4、TA6和差动电流继电器KD2组成，反映母TA5和差动电流继电器KD1组成，反映母QF1QF2 QF3QF4 11、发生外部故障时的工作原理//QF5发生外部故障时的工作原理发生外部故障时的工作原理发生内部故障时的工作原理母母线差动保护要诀单母线差动保护，外不动内动双母线差动保护，外不动内动（一）母线保护与所有开关跳闸回路的关联I母线保护4母线保护4（二）母线保护与所有CT二次回路的关联4母线保护323（三）母线保护与所有支路母线侧刀闸位置信号的关联I母线保护4母线保护母线保护243母线保护243 母线保护的范围•••母线各段所有出线断路器••母线各段所有出线断路器••之间的一次电气部分为满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。所以不论母线上元件有多少，实现差动保护的基本原则仍是适用的，即：a)在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等，或表示为I总=0；b）当母线上发生故障时，所有与电源连接元件都向故障点供给短路电流，而在供电给负荷的连接元件中电流等于零，因此，I总=Id。为满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。所以不管母线上元件有多少，实现差动保护的基本原则仍是适用的，即：c）如从每个连接元件中电流的相位来看，则在正常运行以及外部故障时，至少有一个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位是相反的，具体地说，就是电流流入的元件和电流流出的元件这两者的相位相反。而当母线故障时，除电流等于零的元件以外，其它元件中的电流则是同相位微机型母线差动保护由能够反映单相故障和相间故障的分相式比率差动元件构成。双母线接线差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。大差是除母联开关或分段开关外所有支路电流所构成的差回路，某段母线的小差指该段所连接的包括母联或分段断路器的所有支路电流构成的差动回路。大差用于判别母线区内和区外故障，小差用于故障母线的选择。这两种原理在使用中最大的不同是微机母差引入大差的概念作为故障判据，反映出系统中母线节点和电流状态,用以判断是否真正发生母线故障，较传统比率制动式母差保护更可靠，可以最大限度地减少刀闸辅助接点位置不对应而造成的母差保护误动作。复合电压闭锁母联充电保护母联失灵及死区保护母联过流、CT\PT断线（闭锁）告警是指除母联开关或分段开关以外是指除母联开关或分段开关以外的母线上所有其余支路电流所构成的差动回路（一）差动保护I是指该段母线是指该段母线上所连接的所有支路（包括母联或分段开关）电流所构成的差动回路大差判别母线故障差动保护动作逻辑大差判别母线故障 大差复式比率动作 切除母联 切除母联——切除母联切除母联2 2为防止运行人员误投或漏退充电保护，充为防止运行人员误投或漏退充电保护，充仅在运行人员合母联1当任一组母线检修后入，并展宽一定时限后自动退出再投入之前，利用母联（或分段）开关对该母线进行充电试验时可投入母联充电保护，当被试验母线存入，并展宽一定时限后自动退出在故障时，利用充电保护切除故障充电良好后退出），（三）母联失灵保护（四）死区保护（五）电流回路断线闭锁正常情况下，接入每条母线各单元的电流瞬时值之和等于0。当发生TA断线时，检测到某相或三相有差流并达到TA断线定值时，延时9秒发TA断线告警信号，同时闭锁母差保护。电流回路正常后，0.9秒自动恢复正常运行。母联（分段）电流回路断线，并不会影响保护对区内、区外故障的判别，只是会失去对故障母线的选择性。因此，联络开关电流回路断线不需闭锁差动保护，只需转入母线互联（单母方式）即可。母联（分段）电流回路正常后，需手动复归恢复正常运行。由于联络开关的电流不计入大差，母联（分段）电流回路断线时上一判据并不会满足。而此时与该联络开关相连的两段母线小差电流都会越限，且大小相等、方向相反。母线短路或母线保护动作；馈电线路故障引起保护的越级跳闸；降压变电站受电线路故障或上一级电源故障；馈电线路故障，开关拒动，失灵保护动作，切除故障段母线；电源侧断路器跳闸。母线事故处理原则及注意事项（一）为了迅速处理事故，防止事故扩大，下列情况无须等待调度指令，事故单位可自行处理，但事后应尽快报告值班调度对人身和设备安全有威胁时，根据现场规程采取措施；确知无来电的可能性时，将已损坏的设备隔离；厂、站用电全停或部分停电时，恢复送电；当母线停电时，除应保留规程规定的主电源断路器外，将该母线上其它断路器拉开；电源联络线（网调调度设备除外）跳闸后，开关两侧有电压，恢复同期并列或合环；安全自动装置（如切机、切负荷、低频解列、低压解列等装置）应动未动时，应立即手动拉开应跳的断路器；现场规程明确规定可不等待值班调度员指令自行处理者。（二）防止联系不周、情况不明或现场汇报不准确造成误判按照规定及时处理异常频率、电压；防止电网稳定破坏；开关故障跳闸次数在允许范围内。事故信号发出后，监控员应快速将开关跳闸、保护动作情况等重要信息汇报设备管辖调度。紧急情况下，值班监控员应根据有关规程或调度的指令，遥控执行拉合开关等操作，进行事故的快速处理，并应密切监视潮流、电压的变化和设备运行情况，防止事故扩大当运维人员到达现场后，事故处理则由运维人员在值班调度员的统一指挥下现场执行。运维人员应根据打印记录、保护信号、设备故障的象征及环境、天气条件，判明故障的性质、范围及确切地点，及时汇报调度以下内容：环境、天气情况，跳闸开关的名称、编号，继电保护和自动装置动作情况，故障录波和故障测距情况，出力、频率、电压、潮流变化等情况，一次、二次设备的运行情况等。电网事故处理过程中，各单位