500KV母线保护.ppt

500KV母线保护 一 500KV母线保护的配置 3 2接线的两段母线分别装设保护每段母线保护双重化配置差动保护一般不装设闭锁装置配有断路器失灵保护 上一张 二 500KV母线保护的要求 区外故障不动作区内故障灵敏性和快速性好与其它自动装置配合可靠 一般选择带制动特性的母差保护 数字式 模拟式 上一张 500KV母线保护的要求 无倒闸操作 无需运行方式的识别无充电保护无互联状态无需电压闭锁元件 500KV母线与220KV母线保护比较 500Kv一般3 2接线 220Kv以双母线类型较多 上一张 三 比率制动特性母线差动保护原理分析 设3 2接线的母线上有m个串 即m个连接元件 m个连接元件的电流和的绝对值即为差动电流 差动电流 设各电流的方向指向母线为正 理想下 流出母线的电流 为负 与流入母线的电流 为正 相等故Id 0 母线故障故障 上一张 正常及外部故障 所有电流同相故Id Ik 故障点的短路电流 带制动特性母线保护原理分析 动作判据 制动电流Ir选取 不带制动特性 带制动特性 Id ID Id KIr I0 差动定值 制动电流 制动系数 或 最小动作值 所有支路中最大电流 最大制动方式各支路电流的绝对值之和 绝对值之和制动方式制动电流中含有差动电流 复合制动方式 上一张 带制动特性母线保护原理分析 制动电流 设其判据为 Id KIr I0 绝对值之和制动方式讨论 其中 差动电流 上一张 正常及外部故障时 各电流必然有正有负 Id 0 Ir Id 判据不成立 母线上发生故障时 各电流均为正 同相 Id Ir I0很小 合理选取制动系数K可使判据成立 保护动作 0 3 0 8 返回 四 REB103 上一张 可作为母线保护装置的一部分 也可以作为单独装置比率制动特性母线差动保护和断路器失灵保护可反映相间和接地故障差动保护的动作定值较低 灵敏性好动作速度快 从故障到输出跳闸脉冲约6 9ms外部故障TA饱和时 可靠不误动可以使用不同变比和特性的TA适用于不同的主接线方式 最大可达9个间隔 一 保护柜 上一张 二 差动继电器电原理图 上一张 分析 制动 差动 行为 上一张 TA1 Tam 电流互感器 其变比为nTAT1 Tm 辅助变流器 其变比为kTD 中间变流器 其变比为kdKDR 差动继电器的执行元件 KSR 起动继电器综合变比n k nTA 原理图 三 差动继电器原理分析 上一张 T1 Tm为辅助变流器 其输出电流I1 Im分别正比于连接元件电流II IM 即I1 nII Im nIM n为综合变比电流I1 Im分别经二极管V3 V4和V5 V6及V7 V8全波整流 在RS1 RS2 RS上形成制动电压UR以电流I1为例正半周时 T1 V4 K RS2 RD11 TD KSR N负半周时 T1 V3 L RS1 RD11 TD KSR N所以 在RS1 RS2上形成全波整流电压 即为制动电压UR n k nTA 原理图 制动电压 上一张 制动电压用平均电压表示为 因有 故有 可见该差动元件采用绝对值之和的制动方式 原理图 差动电压 上一张 在N接点上有电流关系 动作电流 原理图 Id经过TD变换后 得IC3 在RD3上形成动作电压UD KDR的动作方程 UD UR U0 KDR的动作电压 差动电流判据 上一张 UD UR U0 U0 即 Id KIr I0 制动系数 若忽略执行元件的门槛值U0 则I0 0 判据 四 动作行为分析 上一张 原理图 该保护原理基于以下准则 在电流互感器不饱和时 测量回路各单元电流之和在正常及母线外部故障时为0 在母线内部故障时为各短路电流之和电流互感器严重饱和时 其二次回路阻抗极小 小电阻 二次输出电流为0 a图 对母线内部故障 空载线路的电流互感器阻抗极大 b图 一次 上一张 原理图 TAm 动作行为分析 上一张 母线外发生故障 TA不饱和 0 很大 判据不成立 继电器不动作 母线上发生故障 TA不饱和 连接元件的电流同相 Id Ir 判据成立 继电器可靠动作 母线外发生故障 故障支路TA严重饱和 设m支路外部F点故障 TAm饱和 Im 0 Tm二次看其等值阻抗极小 用Rm表示 等值图 系统图 由等值图 Ir经过RS2后 分两路IL经RS1 V7 Rm成回路 该回路阻抗小 IL大Id经RD11 TD KSR成回路 因RD11大 Id小故 动作量 制动量继电器可靠不动作 外部故障系统分析图 上一张 外部故障等值电路图 m支路外部故障 等值电路图 上一张 外部 动作行为分析 上一张 母线上发生故障 TA不马上饱和 系统图 设m支路为负荷支路 且空载 Im 0 从TAm及Tm二次看其等值阻抗极大 仍用Rm表示 设其它支路为有源支路 TA尚未饱和 IL小 Id大 动作量大于制动量 继电器可靠动作 动作行为分析 上一张 系统图 断线监视元件AR TA断线时AR动作 五 差动保护内部逻辑 上一张 五 差动保护内部逻辑 上一张 上一张 六 面板图 面板图 上一张 运行灯 三相跳闸信号 三相TA短线告警 启动信号 母差动作信号 闭锁信号 手动闭锁按钮 信号复归按钮 启动元件定值 电流回路断线定值 面板图 上一张 Inservice 运行信号 正常运行 闪烁1Hz 闪烁3Hz 装置小故障已消失 装置致命故障 退出运行 装置轻微故障 CPU自动重起 信号灯1Hz闪烁 装置严重故障 轻微故障 CPU重起1s后 故障仍然 存在 保护退出 3Hz闪烁 退出运行 保护CPU不能正常运行 装置失电 面板图 上一张 电流回路断线告警 L1 A相 电流回路断线5s钟后 告警灯亮每相给出黄色信号并自保持 直至手动复归差动继电器DR和启动继电器SR动作后 给出红色信号并自保持 直至手动复归 L2 B相 L3 C相 L1 A相 L2 B相 L3 C相 跳闸信号 面板图 面板图 上一张 启动信号 L1 A相 启动继电器SR动作后 该灯亮 发黄色信号该信号在试验期间使用 不能自保持 L2 B相 L3 C相 L1 A相 L2 B相 L3 C相 差动信号 面板图 闭锁信号 差动继电器DR动