母线及断路器失灵保护.ppt

1 母线及断路器失灵保护 山东威海供电公司许春华 2009年9月 济南 主要内容 1 装设母线保护的基本原则2 母线保护分类介绍3 母联过流及充电保护4 母联死区保护5 断路器失灵保护6 断路器非全相保护 装设母线保护的基本原则 母线故障是最严重的电气故障之一 故障几率较低 但影响面很大 母线保护应特别强调其可靠性 并尽量简化结构 母线保护可以分为两大类型 利用供电元件的保护来保护母线 装设母线保护专用装置 装设母线保护的基本原则 利用供电元件的保护来保护母线 装设母线保护的基本原则 装设母线保护专用装置对于变电站的35kV 110kV电压的母线来说 以下重要母线应装设专门的母线保护 1 110kV双母线 2 110kV单母线 重要发电厂或110kV以上重要变电站的35kV 66kV母线 需要快速切除母线上的故障时 3 35kV 66kV电力网中 主要变电站的35kV 66kV双母线或分段单母线需快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障 以保证系统安全稳定运行和可靠供电 装设母线保护的基本原则 专用母线保护应满足以下要求 装设母线保护的基本原则 专用母线保护应满足以下要求 装设母线保护的基本原则 母线保护的基本原则 幅值上看 正常运行和区外故障时 流入 流出电流大小相等 而母线故障时电流全流入母线 相位上看 正常运行和区外故障时 流入 流出电流反相位 而母线故障时 电流全流入母线 流入电流同相位 母线保护分为 母线完全差动 固定连接的双母线差动保护 电流比相式差动保护 母联相位差动保护 RCS一915 BP 2B型微机母线保护 适用于各种电压等级 各种主接线方式母线的保护 RCS一915型保护装置由分相式比率差动元件构成 BP 2B型保护装置为复式比率差动保护 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 断路器失灵保护等功能 CT极性要求 支路CT同名端在母线侧 母联CT同名端在I母或 母侧 RCS 915BP 2B 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断母线区内和区外故障 小差比率差动用于故障母线的选择 RCS一915 BP 2B型微机母线保护 电压闭锁元件为了防止差动继电器误动作或误碰出口中间继电器造成母线保护误动作 故采用电压闭锁元件 它利用接在每组母线电压互感器二次侧上的低电压继电器和零序过电压继电器实现 三只低电压继电器反应各种相间短路故障 零序过电压继电器反应各种接地故障 接线简单 防止母线保护误动接线是将电压重动继电器的触点串接在各个跳闸回路中 这种方式如误碰出口中间继电器不会引起母线保护误动作 因此被广泛采用 RCS一915 BP 2B型微机母线保护 母联过流相电流保护实现只有本站母线故障才将双母线解列的目的 母联充电保护保护为了更可靠地切除被充电母线上的故障 在母联或分段开关设置相电流或零序电流保护 作为母线充电保护 充电保护只在母线充电时投入 当充电良好后 应及时停用 母联充电保护动作应满足以下四个条件 1 母联充电保护压板投入 2 母联电流大于母联充电保护电流定值 3 母联断路器位置由分到合 4 其中一段母线已失压 母联过流及充电保护 母差保护中使用的母联开关电流取自 母侧电流互感器CT 如母联开关与CT之间发生故障 将造成 母差动保护动作 母失压 但故障没有切除 此时母线差动保护应该启动母联失灵 或死区 保护 切除故障 母失压 母联死区保护 互联 压板 当一条线路两把刀闸同时合在两条母线上时 投互联压板 互联 压板主要判别双母线判别状态 此时如果母差保护动作 两条母线全跳开 而不是先跳母联 后跳故障母线 在母线倒排操作前投入 完成后停用 双母线分列 压板 即母联断开 两条母线分列运行 投 停与运行方式有关 单母方式 压板 当双母线按单母方式运行不需进行故障母线的选择时 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 双母线完全电流差动保护在母线倒闸操作过程中应注意的操作 在母线配出元件倒闸操作的过程中 配出元件的两组隔离开关双跨两组母线 配出元件和母联断路器的一部分电流将通过新合上的隔离开关流入 或流出 该隔离开关所在母线 破坏了母线差动保护选择元件差流回路的平衡 而流过新合上的隔离开关的这一部分电流 正是它们共同的差电流 此时 如果发生区外故障 两组选择元件都将失去选择性 全靠总差流启动元件来防止整套母线保护的误动作 在母线倒闸操作过程中 为了保证在发生母线故障时 母线差动保护能可靠发挥作用 需将保护切换成由启动元件直接切除双母线的方式 但对隔离开关为就地操作的变电所 为了确保人身安全 此时 一般需将母联断路器的跳闸回路断开 双母线完全电流差动保护在母线倒闸操作过程中应注意的操作 断路器失灵保护是近后备保护的一种 它对断路器失灵起后备保护作用 当断路器失灵 如机械故障 分闸线圈烧毁 控制回路故障等 而不能切除短路故障时 失灵保护动作后 将连接于拒绝动作的断路器所在母线上的其他断路器全部切除 以消除故障 对于双母线或单母分段的接线 失灵保护还力图保留一条母线继续运行 即先跳分段断路器 后跳拒绝动作的断路器所在母线上的其他断路器 断路器失灵保护 为提高动作可靠性 必须同时具备下列条件 断路器失灵保护方可起动 1 故障线路或电力设备能瞬时复归的出口继电器动作后不返回 故障切除后 起动失灵的保护出口返回时间应不大于30ms 2 断路器未断开的判别元件动作后不返回 若主设备保护出口继电器返回时间不符合要求时 判别元件应双重化 失灵保护动作跳闸应满足什么要求 1 对具有双跳闸线圈的相邻断路器 应同时动作于两组跳闸回路 2 对远方跳对侧断路器的 宜利用两个传输通道传送跳闸命令 3 应闭锁重合闸 断路器失灵保护 失灵保护运行注意事项 1 双母线并列运行 且某一段母线PT检修时 通常是通过PT切换把手将检修PT的二次回路与运行PT的二次回路并在一起 如果此时检修PT所在母线的出线发生故障 开关失灵 保护先跳母联开关 再跳线路开关时 由于母线电压恢复失灵保护无法出口 此情况下要将失灵保护跳母联开关的压板断开 2 鉴于失灵保护误动引起的严重后果 应严格要求 配置有失灵保护的元件停电或其保护装置故障 异常 停用 应解除其起动失灵保护的回路或停用该开关的失灵保护 失灵保护故障 异常 试验 必须停用失灵保护 并解除其起动其它保护的回路 如母差保护 断路器失灵保护 电力系统不允许长期非全相运行 为了防止断路器一相断开后 长时间非全相运行 应采取措施断开三相 并保证选择性 其措施是装设断路器三相不一致保护 断路器三相不一致保护的动作时间应可靠躲单相重合闸时间整定 再考虑一定的时间裕度 如不需要考虑和重合闸的配合 时间可适当缩短 若有电气量判别元件 其动作值应按可靠躲过断路器额定负载时的最大不平衡电流整定 与线路相关的断路器非全相保护 220kV线路的