RCS-915A微机型母线保护的运行分析及与非微机型母线保护的比较.pdf

交流与探讨 主持人： 海 子 GUANGXI DI ANYE R C S - 9 1 5 A微机型母线保护的运行分析 及与非微机型母线保护的比较 李 杰 ( 玉林兴能电力实业有限公司， 广西玉林市5 3 7 0 0 0) 詹 它 景 【 摘要】 以玉林供电局运行的南瑞 R C S - 9 1 5 A微机母线保护装置为例 ， 阐述了南瑞继保电气有限公司 R C S 一 9 1 5 A微机母 线保护装置的原理及运行情况， 并从原理、 性能、 运行、 维护、 试验等角度与国产电磁型、 晶体管型母线保护进行分析比较。 【 关键词】 母线保护； 原理分析； 运行比较 1 引言 2 0 0 2年玉林供电局引进 了南瑞继 保 电气有 限公司的 R C S - 9 1 5 A微机母 线保护装置。 本文就玉林供电局运行的 南瑞 R C S - 9 1 5 A微机母线保护装置的 2 2 0 k V母线保护的运行 、试验等情况进 行综述 ， 并与国产电磁型、 晶体管型母 线保护进行比较。 2 保护配置及原理介绍 R C S 一 9 1 5 A型微机母线保护装置适 用于各种电压等级的单母线 、单母分 段 、 双母线等各种主接线方式， 母线上 允许所接的线路与元件数最多为 2 1 个 ( 包括母联 ) 。 R C S 一 9 1 5 A型微机母线保护装置设 有母线差动保护、 母联充电保护 、 母联 死区保护、 母联失灵保护 、 母联过流保 护、 母联非全相保护以及断路器失灵保 护等功能。 2 1 母 线差 动保护 母线差动保护 由分相式 比率差动 元件构成， r A极性要求支路 T A同名端 在母线侧。 母联 T A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。母线大 差比率差动用于判另 U 母线区内和区外 故障， 小差比率差动用于故障母线的选 择 。 当双母线按单母方式运行不需进 行故障母线 的选择时可投入单母方式 压板。当元件在倒闸过程中两条母线经 刀闸双跨， 则装置 自动识别为单母运行 方式。这两种情况都不进行故障母线的 选择， 当母线发生故障时将所有母线同 时切除。 2 2 母联充电保护 当任一组母线检修后再投入之前， 利用母联断路器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 线存在故障时 ，利用充电保护切除故 障。 2 - 3 母联过流保护 当利用母联断路器作为线路的临 时保护时可投入母联过流保护。母联过 流保护在任一相母联电流大于过流整 定值 ， 或母联零序电流大于零序过流整 定值时 ， 经整定延时跳母联开关 ， 母联 过流保护不经复合电压元件闭锁。 2 4 母联失灵与母联死区保护 当保护向母联发跳令后 ， 经整定延 时母联电流仍然大于母联失灵电流定 值时 ， 母联失灵保护经两母线电压闭锁 后切除两母线上所有连接元件。只有母 差保护和母联充电保护才起动母联失 灵保护。 若母联开关和母联 T A之间发生故 障，断路器侧母线跳开后故障仍然存 在， 正好处于 T A侧母线小差的死区， 为 提高保护动作速度， 专设了母联死区保 护。母联死区保护在差动保护发母线跳 令后 ， 母联开关已跳开而母联 T A仍有 电流， 且大差比率差动元件及断路器侧 小差比率差动元件不返回的情况下 ， 延 时 l O O m s 跳开另一条母线。为防止母联 在跳位时发生死区故障将母线全切除， 当两母线都有电压且母联在跳位时母 联电流不计入小差。 2 5 母联非全相保护 当母联断路器某相断开， 母联非全 相时， 可由母联非全相保护延时跳开三 相。 2 6 断路器失灵保护 该装置的断路器失灵保护有两种 方式可选择。 方式一： 与线路的失灵保护装置配 合， 当母线所连接的某条线路断路器失 灵时， 该线路的失灵起动装置的失灵接 点与电压切换接点串联提供给本装置。 2 0 0 6 1 0 ( 总 第 7 9 期 )团 维普资讯 詹 它 景 主 持 人： 海 子 交流与探讨 GUANGXI DI ANYE 当保护检测到此接点动作时， 经过失灵 保护电压闭锁 ，经跳母联时限跳开母 联 ， 经失灵时限切除该元件所在母线的 各个连接元件。 方式二 ： 由该连接元件的保护装置 提供的保护跳闸接点起动。经过电流闭 锁 ( 零序电流或负序电流闭锁 ) ， 经过 失灵保护电压闭锁起动失灵保护。失灵 保护起动后经跟跳延时再次动作于该 线路断路器，经跳母联延时动作于母 联 ， 经失灵延时切除该元件所在母线的 各个连接元件。 3 运行情况 引进的 R C S - 9 1 5 A型微机母线保 护装置是成功的， 使玉林供电局母线保 护的整体运行水平上了一个新的台阶。 自 投运以来， 保护设备运行状况稳定。 4与国产非微机母 线保 护的 比较 4 1 在硬件上， R C S - 9 1 5 A保护具 有较大的优势， 无论是接插件、 芯片、 印 刷电路板及结构材料工艺制作等 ， 其质 量稳定性较好。所有保护功能在一个机 箱内完成，真正做到了总线不出板， 弱 线不出箱。取消手工扎线， 采用背板总 线结构 ， 强弱电完全分离。具有很好的 电磁兼容性。 4 2 母线差动保护主要解决区外 故障时， 故障支路的 C T暂态饱和问题。 R C S - 9 1 5 A微机母线保护装置在抗饱和 问题上采用 国内外首创的以工频变化 量为基础的 自适应阻抗加权抗饱和方 法， 即利用快速起动元件和 自 适应的加 权算法。 当发生母线区内故障时， 工频变化 量差动元件 A B L C D和工频变化量阻抗 元件 A Z与工频变化量电压元件 U ( 或差电流元件起动元件 ) 基本同时快 速动作， 立即动作出口。 而发生母线区外故障时， 由于故障 起始 T A尚未进入饱和， AB L C D元件和 A Z 元件的动作滞后于工频变化量电压 元件。利用 当 起动元件、 A B L C D元件、 A Z 元件同时动作的时刻较晚，权值较 小的特点，实现了区外故障的抗 T A饱 和功能。 由于此判据充分利用 了区外故障 发生 T A饱和时差流不同于区内故障时 差流的特点 ， 具有极强的抗 T A饱和能 力 ， 而且区内故障和一般转换性故障时 的动作速度极快。 R C S - 9 1 5 A微机母线保护装置的第 二种 T A饱和检测元件是由谐波制动原 理构成的T A饱和检测元件。这种原理 利用了T A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 T A是否发生 饱和。以此原理实现的T A饱和检测元 件同样具有很强的抗 T A饱和能力 ， 而 且在区外故障 T A饱和后，发生区外转 区内同名相性故障的极端情况下仍能 快速切除母线故障。 4 3 非微机母线保护的母线运行 方式固定， 不灵活。 R C S - 9 1 5 A微机母线 保护针对不同的主接线方式， 可整定相 应的系统主接线方式控制字。对于双母 线运行方式， 装置引入隔离刀闸辅助触 点判别母线运行方式 ， 同时对刀闸辅助 触点进行自检。当某条支路有电流而无 刀闸位置时。 装置能记忆原来的刀闸位 置， 并根据当前系统的电流分布情况校 验该支路刀闸位置的正确性； 因刀闸位 置错误产生小差流时， 装置会根据当前 系统的电流分布情况计算出该支路的 正确刀闸位置。而且还配置与母差保护 装置配套的模拟盘 ， 以减小刀闸辅助触 点的不可靠性对保护的影响。 4 4 允许 T A变比不同， T A调整系 数可整定。 4 5 完善 的事故报文处理及友好 的全中文人机界面。 5结 语 综上所述 ， 微机型母线保护装置 与非微机型母线保护装置相比， 具有极 大的优越性。通过实际运行证明， 微机 型母线保护装置具有很高的可靠性、 试 验简便 、 运行维护方便等特点 ， 将逐步 取代传统的中阻抗式非微机型母线保 护装置。 ( 上接第 8 O页 ) 时， 采用软件回环时， 正好跳过该接口卡， 无法发现这个问题。 一 条 2 2 0 k V光纤保护，投运后一侧通道告警指示灯频繁 闪烁。 通信人员已进行过 2 0 4 8 k b i t s 速率的误码测试， 无误码。 进行检查后发现 ， 保护设备能进行近程 M U x 一 6 4电自环。 远程 电自 环时， 通道告警指示灯即开始闪烁。重新进行 6 4 k b i t s 速 率的误码测试， 发现通信设备在6 4 k b i t s 口存在周期的滑码现 象。由于滑码造成保护信息包的丢失 ， 从而使得突发误码过 高，导致通道告警指示灯频繁闪烁。更换有问题的通信