10kv线路正常运行,三相合成零序平衡。显示零序电压过高什么原因呢?

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零序电流互感器有什么作用
零序电流互感器有什么作用
零序电流互感器一般是用来检测穿过这只互感器的主电路回路上的'不平衡'电流(漏电流)的,因为在穿过这只互感器的主回路线路上,电流应该是从电源端出来,经过互感器中的一条线路到用电设备(负载),再由负载回来经过穿过互感器的其它线路再回到电源端,这个电流的大小,在经过互感器时应该是'等量'的也就是大小相同,只是方向不同而已。因为大小相同而方向相反的电流在经过互感器一次侧(主电路线路可看作是互感器的一次侧)时,不会在二次侧感应出电流来或者是电信号来(电磁感应由于其大小相同而方向相反而互相抵消),所以在零序电流互感器上就没有'信号输出'。
  如果当主回路线路上的其中有一路线上的电流在从电源端出来后经过了零序互感器'一次侧'后,不再通过互感器一次侧的其它线路或不完全通过互感器一次侧的其它线路再回到电源端,而是经过其它'通路'回到电源端,那么就会使互感器的二次侧(互感器线圈)感应出这个'经过而不回到'互感器的电流信号(比如象人体触电或设备漏电),而这个信号经过放大后,就可以控制和零序电流互感器有电气连接的保护设备动作,比如电流继电器或微机综保,断开被保护的主回路的电源,保证了人身和设备的安全。
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机变保护中的“失灵启动保护”,是判断保护已动作、电流仍存在、开关还在合位的情况,然后去启动“失灵保护”。
你们的出口压板的这两个启动失灵,可能是启动不同的失灵保护所用,比如一个去启动开关的失灵保护、另一个去启动母线的失灵保护,或是直接启动跳闸的。
我们也有楼主说的两个压板,一个是失灵启动保护(保护压板),另一个是失灵启动(功能压板),前一个是失灵保护启动回路里的,后一个是失灵启动保护的出口,一个去启动开关的失灵保护、另一个去启动母线的失灵保护
一个是保护出口,去启动断路器的失灵保护,当断路器判断本断路器拒动后,动作出口,跳相邻开关;一个是动作出口,本断路器判断本断路器拒动,出口动作,跳相邻开关。
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重合闸的几种闭锁条件
(1) 停用重合闸方式时,直接闭锁重合闸。
(2) 手动跳闸时,直接闭锁重合闸。
(3) 不经重合闸的保护跳闸时 ( 断路器失灵、母差、远方跳闸、电抗器保护、距离Ⅱ段、Ⅲ段 ) ,闭锁重合闸。
(4) 在使用单相重合闸方式时,断路器三跳,用位置继电器触点闭锁重合闸;保护经综重三跳时,闭锁重合闸。
(5) 断路器气压或液压降低到不允许重合闸时,闭锁重合闸。
(6) 线路保护后加速动作:当优先合闸的母线断路器重合于永久性故障线路上时,通过后加速保护动作脉冲,一方面对本断路器重合闸闭锁,同时对相应的中间断路器发出闭锁重合闸脉冲。
至于距离或零序等保护的二三段保护范围已经延伸到下一级,也就是说此类保护是后备保护,此类保护动作很有可能故障不是在本线路而是在下一级线路甚至母线等元件上,此时便闭锁重合闸。
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非电量保护为什麽不允许启动失灵保护
非电量保护动作后,返回时间比较长,会给失灵保护一直发启动信号,如果此时失灵保护的电气量满足要求,失灵保护会误动作,而失灵保护误动作后过很严重,故要求非电量保护不启动失灵保护,同时,对启动失灵保护的启动失灵电流元件的返回时间有规定,要求小于20ms。
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简单的逻辑电路
1.如果有一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生,我们把这种关系叫做“与”逻辑关系,具有“与”逻辑关系的电路称为与门电路.简称“与”门.
& &2.若几个条件中只要有一个条件得到满足某事件就会发生,这种关系叫做“或”逻辑关系,具有“或”逻辑关系的电路称为或门电路.简称“或”门.
3.输出状态和输人状态呈相反的逻辑关系,叫做“非”关系,具有“非”逻辑关系的电路被称为非门电路.简称“非”门.
4.一个与门电路和一个非门电路组合在一起,做成一个复合门电路,称为“与非”门.
5.一个或门电路和一个非门电路组合在一起,做成一个“或非”门.
六、简单的逻辑电路
1.如果有一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生,我们把这种关系叫做“与”逻辑关系,具有“与”逻辑关系的电路称为与门电路.简称“与”门.
& &2.若几个条件中只要有一个条件得到满足某事件就会发生,这种关系叫做“或”逻辑关系,具有“或”逻辑关系的电路称为或门电路.简称“或”门.
3.输出状态和输人状态呈相反的逻辑关系,叫做“非”关系,具有“非”逻辑关系的电路被称为非门电路.简称“非”门.
4.一个与门电路和一个非门电路组合在一起,做成一个复合门电路,称为“与非”门.
5.一个或门电路和一个非门电路组合在一起,做成一个“或非”门.
6.集成电路:以半导体材料为基片,将组成电路的各种元件(如:电阻、电容、二极管等)和连线集成在同一基片上,成为具有一定功能的微电路系统,这就是集成电路.
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浅谈母线差动保护
关键词:BP-2A母差保护;RCS-915A/B母差保护
1.1.1& & & & 差动原理实现的保护作为电力系统最基本保护之一,以其原理简单、可靠、反映区内故障特征明显等优点,在保护中广为应用。如:主变纵差保护、母线差动保护和线路分相电流差动保护等。
1.1.2& & & & 在我公司220kV及以上变电所中110kV、220kV、500kV母线大都采用RCS-915A/B、BP-2B以及REB-103型母差保护。虽然母差保护型号不同,但基本原理是相同的,都是反映区内故障电流差原理的,受复合电压闭锁(低电压、负序电压和零序电压)的保护。
1.2基本原理(以固定式母差为例)
1.2.1母差保护差动回路包括母线大差回路和各条母线小差回路。母线大差回路是指除母联开关以外所有支路电流构成的差动回路。作为母线区内故障的判别元件;某条母线小差是指该母线上所连接的所有支路(包括母联)电流所构成的差动回路,作为故障母线选择元件。
1.2.2 原理分析
1.2.2.1 正常运行或区外故障时
从上图分析可以看出(忽略负荷电流)
(1)& & & & 大差动继电器
11cj=i1+i2(701)- i1(721)- i2(722)=0或i(701)- i(722)=0
所以大差动继电器11cj作为母线区内故障判别元件不动作,它与母联电流无关。与支路运行在哪条母线无关。
(2)& & & & 甲母线小差动继电器
1cj=i1+i2(701)- i1(721)- i2(710)=0或i(701)- i(710)=0
所以甲母线小差动继电器1cj作为甲母线故障选择元件不动作,它与母联电流及甲母线上支路电流有关。
(3)& & & & 乙母线小差动继电器
2cj=i2(710)- i2(722)=0或i(710)- i(722)=0
所以乙母线小差动继电器2cj作为乙母线故障选择元件不动作,它与母联电流及乙母线上支路电流有关。
1.2.2.2 区内故障时
从上图分析可以看出:(甲母故障时)
11cj=i+0+0= i&Icd(大差电流定值)
1cj=i+0+0= i&Icd1(甲母小差电流定值)
2cj=0+0= 0
大差动11cj、甲母线小差动1cj继电器中均有差电流流过,且大于定值时,甲母线差动保护动作跳开甲母线上所有连接开关,切除故障母线,保证非故障乙母线继续运行。
乙母故障情况类同。
1.2.2.3 非固定连接方式(单母方式)
从上图分析可以看出:在非固定连接(一、二次方式不对应)方式下,发生甲母线故障时,
11cj=i(701)&Icd
1cj= i(701)+i(710)= 2i&Icd1
2cj= i(710)&Icd2
结论:在此种方式下运行,当甲母线发生故障时,差动继电器11cj、1cj、2cj中均有差电流流过,且大于定值时继电器动作,将切除两条母线上所有支路开关,造成母差保护无选择性地切除故障。
造成上述的原因:是由于1号主变701开关一次运行于乙母线,而二次电流回路仍接于甲母线差回路,形成一次与二次不对应,使非故障母线的差回路产生差电流。
1.2.2.4 根据上述分析:母线差动保护是反映相关支路电流差的保护。支路电流的正确接入母差回路是实现母线差保护正确动作的必要前提。因此,要求我们运行人员熟悉母差的电流回路以及对回路正确地切换操作,特别注意一二次对应关系,要防止出现一次运行,二次电流未切入,一次运行而无刀闸位置的开入等。
1.3 复合电压闭锁
为了防止母差在正常运行时,由于支路电流的不正确接入而产生的差电流或不平衡电流或误碰母差出口继电器而导致母差保护误动作,为此,所有220kV及以下等级的母差保护均设有复合电压闭锁元件(低电压、负序和零序电压),提高母差保护动作的正确性。低电压闭锁在三相短路故障时开放,负序和零序电压闭锁,在不对称短路故障时开放。即母差保护对各种类型的短路故障时起保护作用,切除故障点。
1.4 母差保护其它功能
1.4.1 充电保护:RCS-915A/B、BP-2B型母差均带充电保护。当任一条母线检修后或长期停役投入运行之前,利用母联开关进行充电时,可投入充电保护。当被充电母线存在故障,利用充电保护切除故障,同时根据控制字决定在此期间是否闭锁母差保护。一般设定为有效。
1.4.2 母联过流保护:RCS-915A/B、BP-2B型母差均带有母联过流保护,可作为向线路充电的串联后备保护。如图示。用甲母线上的电源经母联开关,给已空出乙母线上的线路充电。当充电到故障时,首先由线路保护动作,再由母联过流保护作后备。
1.4.3 母联失灵与母联死区保护:RCS-915A/B、BP-2B、REB-103母差保护均带有母联失灵及死区保护。当母差保护或充电保护向母联开关发出跳闸令后,经整定延时母联电流仍大于母联失灵定值时,母联失灵保护经两母线电压闭锁开放后切除两母线上所有支路。
母联死区故障见图示:
当母联与其CT之间发生故障,乙母线差动保护动作跳开母联及支路开关,但故障仍然存在,这就是所谓的死区故障。为此,母差增加了死区保护。
在RCS-915A/B母差中,当判别母联开关已跳开,母联CT仍然有电流,且大差动元件和乙母侧小差动元件不返回的情况下,延时100ms再跳开甲母上所有支路开关,切除故障。
对于BP-2B、REB-103母差保护采用母联CT自动短接的方法来切除故障,跳开甲母线上所有支路开关。分析如下图所示:
故障发生在母联开关与CT之间,乙母线差动保护动作跳开乙母线上所有开关,但母联开关跳开后故障仍然存在,母联CT仍然有电流,保护经50ms延时后,自动短接母联CT,使故障转化为甲母线故障,甲母线差动保护动作跳开甲母线上所有开关,切除故障点,这就是所谓母联死区保护。
1.5 微机母线保护
1.5.1 RCS-915A/B、BP-2B属于微机型母线保护,REB-103属于电磁型母线保护,它们的基本原理是相同的。
1.5.2 微机型母线保护:就是将母联及支路的电流、母线电压的交模拟量,通过交流变换、低通滤波、采样保持及模数转换,变成二进制的0.1.1.0的数字量,提供给中央处理器CPU进行逻辑运算和故障判别,以决定保护是否动作输出。
1.5.3 微机型母线保护中的大差动元件,所计算的是各支路的电流的数字量(母联除外)之和;各条母线的小差动元件,所计算的是各支路母刀位置决定的电流的数字量之和,还包括母联电流的数字量。
1.6 母差保护的操作及注意事项
1.6.1 启用操作
1.6.1.1启用前的检查核对项目
(1)母差保护所用的各支路及母联CT回路连接完好。有转接屏的SD投入,未用的SD在CT侧短接退出,端子箱内母差CT用回路端子连接良好,无短接线;
(2)刀闸切换操作屏上,刀闸位置的开入灯与一次相对应;
(3)装置液昌显示器上的开关、刀闸位置(BP-2B)、母联开关位置(RCS-915)的主接线方式与一次相符合;
(4)大差电流、小差电流显示的值应在50mA以下,且无CT断线告警信号,显示的时间与当前的时间一致;
(5)RCS-915面板上除“运行”灯亮外,其它灯均不亮;BP-2B面板上除左下角三列亮或闪亮外,其它灯均不亮;
(6)母差保护柜上:直流电源、两组交流电压空开均合上;(正常方式时)RCS-915电压方式切换开关1QK置“双母”位置,BP-2B保护方式开关QB置“母差投、失灵投”位置;
(7)保护定值按定值单核对正确。
1.6.1.2 启用操作
& &&&(1)在经上述检查核对正常的前提下,才能将母差保护投入;
& &&&(2)按定值单要求投入各保护的开入压板,查显示开入变位正常;可以不经测量电压,若测是+24V开入电压;
& &&&(3)投入母差跳各支路开关的出口压板,必须经测量电压无异常后投入;
& &&&(4)投入各支路启动母差的失灵保护压板,必须经测量电压无异常后投入;
1.6.2 停用操作
& &&&(1)退出各支路母差跳闸出口压板;
& &&&(2)退出各支路启动母差的失灵启动压板;
& &&&(3)退出各保护的开入压板;
& &&&(4)直流电源及交流电压空开一般不断开,校验时按《继保安措票》要求执行。
1.6.3 母差操作注意事项
1.6.3.1 刀闸位置开入
& &(1)220kV母差保护中的小差元件都是通过采集支路的母线刀闸位置所构成差动回路,母线刀闸位置正确开入母差保护才能实现母差保护的正确动作。因此,母差保护对支路刀闸位置进行实时监视,发现变位后及时报警。
& &(2)刀闸位置开入
a&&以RCS-915A/B为例、BP-2B与此类同
b&&正常时,刀闸位置切换开关放“自动”位置,显然随一次母刀位置自动将支路的母线CT切至相应的差回路。当出现某一刀闸位置指示灯熄灭和刀闸位置变位报警时,值班员立即察看显示器上主接线变化及显示对应刀闸位置变化后给予确认,然后将相应刀闸位置切换开关切至“强制通”位置,再汇报处理,处理时不必停用母差保护。处理结束后恢复“自动”位置,并且确认刀闸位置正确后再按“确认”按钮。
C&&当出现某一支路停役,母刀拉开后,刀闸位置指示仍亮,说明该刀闸辅助接点未断开,此时,应将对应的刀闸位置切换开关切至“强制断”位置,然后汇报处理。
D&&支路的母线刀闸操作后,会发出刀闸位置报警信号,要及时按下“确认”按钮,使母差保护读取新状态。
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母线差动保护误动
摘要:结合BP-2A母线差动保护动作与实际现场,分析母线区外故障引起母联误动的实际情况,并对BP-2A母线差动保护作进一步的分析和建议。
关键词:BP-2A母差保护;母联误动
BP-2A母线差动保护要求必须在区内故障时,有足够的灵敏度去动作母联及母线所有断路器,以可靠隔离故障点,而当区外故障时,为防止断路器误动,必须校验其可靠性。现结合BP-2A母差保护与现场误动母联做出分析,并对现场使用BP-2A母差保护时做出建议。
1 BP-2A母线差动保护原理简介
BP-2A母线差动保护原理采用复式比率差动原理,差动电流Id为各支路电流的向量和,制动电流Ir为各支路电流矢量取模值的和,在制动量的计算中引入差动电流,使得该继电器在区内故障时无制动,而在区外故障时有极强的制动特性。复式比率差动继电器非常明确地区分区内和区外故障,而且选取范围很广,从0到∞,灵敏度高。
BP-2A差动回路是由一个母线大差动和几个各段母线小差动组成的。母线大差动是指除母联断路器和分段断路器以外的母线上所有其余支路电流所构成的差动回路,某段母线小差动是指与该段母线相连接的各支路电流构成的差动回路。其中包括与该段母线相关联的母联断路器和分段断路器。通过大差动判别区内和区外故障,通过各段小差动来选择故障母线。逻辑见图1。
图1 母联逻辑图
双母线内部故障时故障母线的选择,在双母线上总是把双母线作为整体设置总的母线差动保护。总差动保护在外部故障时有良好的选择性,在内部任一条母线故障时都能灵敏动作。BP-2A装置通过母线大差动判别区内和区外故障,通过各段小差动来选择故障母线。一般情况下,母线大差动的构成不受母线运行方式变化的影响,而各段母线小差动,则是根据各分路的分合闸位置,由母线运行方式自适应环节来自动地、实时地进行组合。发生母联断路器失灵(死区)故障时的逻辑行为:当母线发生死区故障,即母联断路器和TA间发生短路时,若II母差动作,切除母联断路器和II母线上各引出线断路器后,故障就会消除,I母线仍能正常运行。但是很显然母差保护会判I母线小差动有差流,而II母线无差流,从而切除I母线上各支路断路器和母联断路器,而母联电流仍存在。传统的母差保护将无法继续切除真正的故障点。BP-2A母差保护,有专门的死区故障逻辑,消除死区及母联失灵造成的无法切除故障的后果。在保护动作,发出跳开母联断路器的命令后,经延时,判别母联电流是否越限,若母联电流满足越限条件,且母线复合电压动作,则跳开电压不正常母线上的所有断路器。
2 动作情况分析
日,某220kV变电站110kV双母线合环运行,约16时电网遭受雷击,甲线与乙线为同杆并架出线,同时出现短路电流及母线电压降低,见图2~5。
图2 甲线电流录波图
图3 乙线电流录波图
图4 母联电流录波图
图5 电压录波图
2.1 甲线、乙线相继跳闸(时间相隔几个毫秒母联跳开)
从以上电压、电流图可以看出甲线、乙线同时出现较大短路电流,A、B相母线电压同时降低,检查甲线、乙线跳闸录波图,跳闸正常。检查110kV故障录波器录波图,发现大差动启动,但母线差动并没有动作。检查母差屏有一出口备用灯亮,无其他异常或报告。
2.2 BP-2A母线差动保护
BP-2A母线差动保护,是当发生区外故障时,大差动保护、小差动保护均不启动。如果出现穿越性故障电流或电流互感器饱和而引起不平衡电流,大差动启动依然不会出口(因小差动保护不会启动)。但此次母联出口必然是BP-2A母差保护误动而产生。
2.3 检查甲线、乙线电流互感器
检查甲线、乙线电流互感器保护用准确级为15P20,由电流录波图可以看出甲线、乙线遭受雷击时,电流达到35倍额定电流,因此甲线、乙线电流互感器已严重饱和而形成大差启动的不平衡电流,导致大差动保护启动。
2.4 BP-2A母线差动保护内部逻辑(见图6)
图6 逻辑图
从以上几点综合分析母联误动主要原因,是区外故障引起电流互感器严重饱和而形成大差动保护启动的条件,并由电流畸变影响到母联的零序电流采样,加之内部程序导致备用接点(此程序的开出量)出口跳母联断路器。
3 继电保护反事故措施
针对事故,技术管理方面应采取技术措施,以防止事故重复发生。
针对母差保护误动,责成BP-2A生产厂家对保护缺陷进行软件修改,增加了对差动电流的过零判断,杜绝区外故障引发母差误动或误切母联。
针对电流互感器在故障时易发生严重饱和,设计部门在设计安装电流互感器时,准确计算最大短路电流,并做好电流互感器的选型。
讨论BP-2A内部程序出口的优缺点,并在此程序对母联零序判断定值作出优化。
母差动作误跳母联是外部条件及内部程序两个方面共同引起,而母差保护如果出现误动后果非常严重,因此必须加强母差保护的运行维护和管理工作,以保证动作的灵敏性、可靠性。
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BP-2B母差保护相关异常分析
摘要:BP-2B微机母线保护装置是深圳南瑞科技有限公司的定型产品,适用于500kV及以下各种电压等级及单母线、单母线分段、双母线、双母分段、3/2开关接线等各种主接线方式。被广泛应用于220kV变电站中,本文就BP-2B母差保护的相关异常进行了探讨。
关键词:BP-2B母差保护&&异常& &分析
BP-2B微机母线保护装置采用了复式比率差动原理,由于在制动量的计算中引入了差电流,使其在母线区外故障时有极强的制动特性,在母线区内故障时无制动,因此BP-2B母差保护的灵敏度及可靠性大为提高。BP-2B微机母线保护装置可以实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联失灵(或死区)保护以及断路器失灵保护出口等功能,下面以220kV双母线(独立母联)为例就BP-2B母差保护几种异常情况进行分析。
1 BP-2B 电流回路断线的分析
当大差电流大于CT断线定值,延时9S发CT断线告警信号,同时闭锁母差保护,电流回路正常后,0.9S自动恢复正常运行。
当大差电流≤0.08In,而与母联相连的两段母线小差电流均≥0.08In,且大小相等、方向相反,装置就会判为母联电流回路断线。
母联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,装置自动转入母线互联(单母方式),同时发出互联信号。由于母联电流并不记入母差大差回路,所以母联电流断线时,大差电流并不会越限,CT断线信号并不会发出,只会发出互联信号。母联电流回路正常后,需手动复归恢复正常运行。
当出现CT断线告警信号时,运行人员要注意查看各个间隔电流幅值、相位关系,确认各个间隔电流回路接线是否有接触不良,如无法排除,联系检修人员处理。
2& & & & 分列运行方式时无母联开关位置的异常分析
BP-2B母差保护装置通过自动和手动两种方式判别母线是并列运行还是分列
运行。自动方式是将母联开关常开和常闭辅助接点引入装置的端子,根据以上分析,若开关的常开和常闭接点不对应,装置会默认为母联开关在合位,同时发开入异常告警信号;手动方式是运行人员在母联开关断开后,投“母线分列运行压板”,在合母联开关前,退出该压板。以上两种方式中,手动方式优先级最高。即:若投“母线分列运行压板”,装置认为母线分列运行;若退出“母线分运行列压板”,装置根据自动方式判别母线运行状态。当一次系统分列运行方式时无母联开关位置,若运行人员未投入“母线分列运行压板”,保护装置会认为是并列运行方式,母联电流计入小差,若区内故障(如下图),因一次设备母联开关在分位,母联CT无故障电流,大差元件动作,同时故障母线小差元件也会动作,故障母线的复合电压开放,母线差动动作跳开故障母线上相联的所有开关。
若母联死区发生故障(如下图),虽然一次设备母联开关在分位,但是母
联CT还是能反应II母向故障点提供的故障电流,由于在这种情况下保护装置会认为是并列运行方式,母联电流计入小差,按差电流回路,保护仍判为Ⅰ母故障,但由于母联开关分开,Ⅰ母电压在正常范围,复合电压无法开放,虽然Ⅰ母小差动作,但由于出口是由Ⅰ母小差、大差,Ⅰ母复合电压组成与门关系,故Ⅰ母不出口跳闸,此时只能通过大差动作跳母联逻辑跳一次母联,大差动作跳母联逻辑如下:
(1)& & & & 大差元件动作
(2)& & & & 任何一段母线复压开放
(3)& & & & 母差保护没有出口
(4)& & & & 母联电流大于“母联失灵电流”定值
(5)& & & & 母联处于合位
当(1)、(2)、(3)、(4)、(5)条件均满足时大差动作跳母联开关,在该情况
下发生母联死区故障时均满足以上条件,因此大差动作再跳一次母联开关,因母联开关实际位置为分位,而装置无母联开关位置还判为母联在合位,之后装置启动母联失灵逻辑,封母联CT,此时II母小差元件动作、大差元件动作、II母复压开放,差动保护会动作跳开II母上相联的所有开关。如果系统在分列运行时,运行人员手动投入“母线分列运行压板”,若出现母联开关无位置,装置会认为母线分列运行,装置封母联CT,出现死区故障时,差动保护动作直接出口跳II母,切除故障时间相对缩短,这样对系统的稳定性运行十分有利,因此在现场规程中我站明确规定:在母联开关断开后,投入“母线分列运行压板”,在合母联开关前,退出“母线分列运行压板”,防止发生类似事故。
3& & & & 并列运行方式时无母联开关位置有母联电流的异常分析
BP-2B母差保护装置中母联失灵和母联死区保护共用一个保护逻辑,当母联
开关在分位,延时50ms封母联CT,即母联电流不计入小差比率元件,当母联开关失灵时,经过母联失灵延时(母联断路器灭弧时间并留有适当裕度)才能封母联CT,因此母联开关状态的正确读入对保护至关重要,现场通常是将母联开关辅助接点的常开接点和常闭接点同时引入装置,相互校验,对于分相断路器,通常将三相常开接点并联,三相常闭接点串联。常开接点与母联一次开关分合状态相同,常闭接点与母联一次开关分合状态相反,保护装置会根据母联开关常开辅助、常闭接点状态来判定母联开关位置:
(1)当母联开关常开辅助接点合、常闭接点分时,装置会判母联开关在合
(2)当母联开关常开辅助接点分、常闭接点合时,装置会判母联开关分位。
(3)当母联开关常开辅助接点合、常闭接点合时,装置会判母联开关合位,
同时报开入异常告警信号。
(4)当母联开关常开辅助接点分,常闭接点分时:装置会判母联开关合位,
同时报开入异常告警信号。
因此仅当母联开关常开辅助接点分且常闭接点闭合时,装置才认为母联开关
在分位,系统为分列运行方式,母联电流不计入小差,其他情况装置均认为母联开关在合位,系统为并列运行方式,母联电流计入小差。当出现并列运行方式时无母联开关位置有母联电流,装置仍认为是并列运行方式,与一次系统运行方式一致,母联电流计入小差,区内故障差动动作跳开故障母线。当出现该情况时,运行人员要注意检查母联开关操作箱分、合闸位置指示灯是否点亮,是否存在控制回路断线,防止母线故障时母联开关跳不开,扩大事故范围,影响系统稳定性,同时联系检修人员检查母联开关常开与常闭辅助接点输入回路。
母差保护装置是变电站最重要、最复杂的保护装置之一,也是变电运行人员需要着重掌握的难点、重点。本文是本人的一点粗浅的看法,希望能与运行的同行一起交流、探讨,不当之初,敬请批评指正。
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TV断线对变电站二次设备的影响
摘& &要: 电压互感器为变电站内的保护及自动装置、表计等二次设备提供电压源 ,用于测量、监视高压母线的实际运行电压。一旦电压互感器二次侧回路断线,二次设备对高压母线的实际运行电压就会误测量,在这种情况,各种保护及自动装置会作出各自的反应,本文针对这个事件作一些简单的探讨。
关键词: 电压; 断线; 误动; 闭锁
& &&&前言:
& &&&在变电站里,不论任何电压等及的高压母线,都需要安装电压互感器(简称TV),提 供给保护及自动装置 ,表计等二次设备,用于测量、监视母线上的电压。由于电压互感器是一个电源,其二次侧不能短路,为了防止TV二次侧短路引发电压互感器的损坏,需要在其二次侧装设熔断器或是自动空气开关,当电压二次回路发生短路时,要求熔断器快速熔断,或要求自动空气开关快速脱扣, 来达到保护电压互感器及防止保护误动作的目的。那么TV断线后会对运行中的保护及自动装置产生什么样的影响?我们要采取什么相应的措施以保证保护及自动装置在这种特殊环境下继续运行?以下我们来作一些探讨。
& & 1.10KV母线TV断线
& & 1.1 断线与单相接地的区别
10KV系统现在常见的有两种对地运行方式,第一种是不接地方式,即变压器的10KV侧的三相绕组是三角形接线的,没有看得见的实体中性点,它有看不见的电气上的中 性点0,当然不能在这个看不见的电气中性点上接东西,故这种方式是不接地方式。第二种是接地方式,在10KV母线上接一个星形接线的三相变压器,人为建立一个中性点, 在它的中性点串接一个与大地相连通的消弧线圈或电阻,以实现接地。
我们先讨论不接地方式TV断线与单相接地的区别。当10KV电压互感器高压熔断器熔断,熔断相电压降低,但不为零。由于TV还会有一定的感应电压,所以其电压并不为零,而其余两相为正常电压,其向量角为120°,同时由于断相造成三相电压不平衡,故开口三角形处也会产生不平衡电压,即有零序电压,例如C相高压熔断器熔断,矢量合成结果见图三,零序电压大约为33V左右,故能起动接地告警装置, 发出接地信号。但其正常相A、B相的电压是正常,不增大也不减小。变电站低压熔断器熔断时,与高压熔断器之不同在于:一次三相电压仍平衡,故开口三角形没有电压,因而不会发出接地信号,其它现象均同高压熔断器熔断的情况。
当线路或带电设备上某点发生金属性接地时(如A相),接地相与大地同电位,接地相电压为零,两正常相的对地电压数值上升为线电压,产生严重的中性点位移。中性点位移 电压的方向与接地相电压在同一直线上,与接地相电压方向相反,大小相等。
中性点接地方式与不接地方式在情况基本相同,最大区别主要在于:单相接地时,正常相对地电压不会上升为线电压而会比线电压小,接地相,即使是金属性接地,其电压也不 会降为零。这是由于10KV 母线是通过接地变压器串接消弧线圈(或电阻)的原因。
1.2 对线路保护的影响
10KV线路保护使用电压的元件主要有:①方向元件,②低电压件,③低频低压元件。TV断线后,微机保护都能检测出TV断线而不认为是系统故障,装置可根据控制字的整定情况,或者自动退出带方向元件或低电压元件的各段保护,或者退出方向及电压元件。由于微机保护自动化程度很高,可以不用人为干预。大部分10KV线路保护装设有低频低压元件,该元件对TV断线有良好的防误性能,主要因为有一个滑差闭锁元件,df/dt和du/dt。由于TV断线后,引起的电压下降是非常快的,很容易满足du/dt的滑差闭锁要求,并且TV断线也不会带来频率下降的问题,所以低频低压元件可靠不误动。
1.3 对元件保护的影响
1.3.1 主变保护
差动保护和非电量保护由于不需要电压参与,所以TV断线后,对这两个主保护是没有影响的。当作为两圈变压器保护时,后备过电流保护一般都会取本侧电压及对侧电压都作为复合电压的判据,所以0KV侧的TV断线后不论是单相断线、两相断线所产生的正序低电压、负序过电压,还是三相断线后产生的正序低电压,均会同时影响高、低后备保护此时,大部份微机保护都会根据整定控制字选择是退出经方向或复合电压闭锁的某段过电流保护还是暂时取消方向和复合电压闭锁元件,或者可以人为地通过压板的控制,只取110侧的电压,取消10KV侧的电压作为复合电压的判据。
1.3.2 电容器保护
电容器的电压保护设有过电压保护:防止电压过高使电容器的功耗和发热增加,影响电容器使用寿命。低电压保护:当电容器组所接母线突然失压时,一旦电压恢复(如备自投动作),变压器与电容器同时投入,可能造成电容器的过电压损坏,母线失压后,电容器的积聚电荷未释放前,若电压立即恢复而电容器再次充电,也能造成过压损坏。TV断线对过电压保护是不会有影响,只会对低电压 护造成影响。低电压保护的电压 据为UAB、BC、CA都要同时低于整定值,可见若单相、两相TV断线是不能满足上述判据的,所以保护不误动,然而一旦三相同时断线,则上述判据可以成立,为防止误动,增设了有流闭锁元件, 只有满足IA、IB、IC同时低于整定值时,保护才能动作跳闸了。
1.3.3站用变保护
站用变保护不同的型号有不同的保护元件所组成,①有的保护没有电压元件,此类保护TV断线并没有影响。②带有复合电压元件的过电流保护,此类保护TV断线的影响可以参考线路保护。③带有零序过电压保护, 此类保护TV断线的影响可以参考线路保护,现在微机保护3U0已不采用外接TV开口角,而使用自产3U0。当单相或两相TV断线时,必然会有3U0产生,零序过压保护定整值较高,TV断线后所产生的零序电压也不足以达到动作门槛值,所以也不会发生零序过电压误动事件。
1.4对自动装置的影响
1.4.1备用电源自投
备自投装置是当工作电源因故障断开以后,引起母线失去电压,能自动而迅速地将备用电源投入工作。从而使母线不至于被长时间停电的一种装置。所以备自投装置必须能引入母线TV,用于监视母线的电压,用于有压,无压判别。当母线TV发生断线时,不论是单相,两相或是三相断线,备自投都不会动作于出口。因为备自投还会检测工作电源有无电流,当检测到的电流值大于整定值时,备自投认为发生母线TV断线,从而闭锁备自投。若是工作电源的电流太小,小于备自投装置的无流判断定值,则视TV断线后,备自投检测到的低电压水平,若能低于整定值,则备自投还是不能被闭锁引发误动作。
1.4.2故障录波
故障录波的启动有三种方式:①开关量启动;②模拟量突变启动;③模拟量越限启动。前两种方式的启动,会短时间的启动录波,而后一种启动则能引起录波装置长时间录波。当母线TV断线后,只要电压足够低,就会引起电压低越限启动录波,这种录波直到达到录波装置整定的最大录波时限,或TV压恢复后,录波才会停止。在这么长的一段录波时间里,录波数据并不是采用相同的采样频率进行纪录的而是刚开始录波时数据采样频率高,越往后,采样频率越低。因此当TV断线经过一段时间后,系统发生故障,保护动作的录波数据可能会因为采样频率低而无法进行有效的分析。
2 110KV母线TV断线
2.1对线路保护的影响
2.1.1距离保护:测量阻抗与整定阻抗比较,确定短路点在保护范围内时,阻抗元件动作。为测量短路点到保护安装点之间的阻抗Zk,将变电站母线电压Uk和线路电流Ik经电压和电流互感器二次侧端子接入阻抗元件进行比值:Zk=Uk/Ik。因此, 要保证距离保护的正常工作,必须要有能反映母线真实情况的电压量。若TV发生断线则Uk下降,即使是在负荷电流的情况下,由于Uk的下降,必然导致Zk的下降。当Zk低于整定值,距离保护在没有其它闭锁措施的情况下是要误动作的。当保护装置检测到TV断线后,首先要闭锁距离保护,以防止距离保护误动,此时微机保护自动将距离保护退出。
2.1.2 零序保护
TV断线是不会对不带方向的零序保护造成影响的,然而为了保证零序保护的选择性, 通常零序功率方向都投入。零序功率P0由3U0和3I0所得到的,现在的微机保护3U0已不采用外接TV开口角,而使用自产3U0。当单相或两相TV断线时,必然会有3U0产生,而三相断线后则无电压输入,不论是任何一种断线,都会对零序功率元件产生影响,使其不能正确工作,若零序功率方向元件不能正确工作,当线路有外部故障时,零序保护就可能误动作。为了防止保护误动,TV断线后必须采取必要的防止保护误动作的措施。现在的微机保护均可以通过控制字来选择退出某段零序保护或是不经方向元件控制。
2.1.3 重合闸
微机保护的重合闸方式非常灵活,有检母线无压,检线路无压。检同期方式。由于检母线无压和检同期方式都需要母线电压的参与,当重合闸运行在检母线无压或者在检同期 的方式下,发生母线TV断线,重合闸会检测到TV断线,并且自动放电,此时没有“充电”的重合闸相当于闭锁,在这种情况下,重合闸不能启动,也不能完成重合功能。当重合闸运行在检线路无压方式下,由于重合闸不用检测母线电压,只检测线路电压,所以TV对此方式不会构成影响, 重合闸依然能正常工作。
2.2 对元件保护的影响
110KV变电站110KV母线一般不装设母线保护和断路器失灵保护等,所以元件保护只有变压器保护,正如在上述10KV母线TV断线对变压器保护的影响一样,110KV测TV断线对后备保护的复合电压过电流影响是相同的。现在微机主变保护3U0 已不采用外接TV开口角,而使用自产3U0。当单相或两相TV断线时,必然会有3U0 产生,变压器的零序过压保护定整值较高,TV断线后所产生的零序电压也不足以达到动作门槛值,所以也不会发生零序过电压误动事件。110KV变压器的中性点一般都不接地运行,所以零序过电流保护一般不投入,这里也不讨论变压器零序方向过电流保护。
2.3对自动装置的影响
2.3.1电源备自投
可参见 10KV 母线 TV 断线。
2.3.2故障录波
可参见 10KV 母线 TV 断线。
2.3.3低频低压切负荷
可参见 10KV母线TV断线对线路保护的影响。
3 特殊讨论
& &不论是线路保护还是元件保护,当保护装置启动后,再发生TV断线时,这种情况比较特殊。一旦保护启动后立即进入故障处理程序,再发生TV断线,保护无法检测到TV 断线,而认为是系统故障造成电压降低,那么保护可能会误动作。曾在RCS941及CSC161线路保护装置上做过试验,当有1SA负荷电流的情况下(TA额定 电 流 为 5A),保护装置处于启动状态而未返回时,此刻发生三相TV断线,当距离保护定值足够大 时,距离保护会误动作。& && &
TV断线在变电站的运行中是比较常遇见的事情,由于微& && && && && && && && & 机保护装置的自动、智能化的程度高,并且获得大量使用,所以TV断线后对保护及自动装 置的影响虽然很大,但是保护及自动装置依然能可靠运行。可是我们也不能对TV断线掉以轻心,对TV断线不作足够的重视,毕竟当TV断线后,保护及自动装置所作的自适应措施是以牺牲性能,甚至是退出运行为代价的。& &
& &&&参考文献
[1]《电气主设备继电保护原理与应用》第二版王维俭中国电力出版社.
[2]《继电保护》孙成宝中国电力出版社.
[3]《继 电 保 护 自 动 装 置 及 二 次 回 路》第二 版 熊 为 群. 陶 然 中 国 电 力 出 版社.
[4]《消弧线圈自动调谐技术讲义》李福寿上海思源电气股份有限公司.
[5]《RCS- 941A(B、D)型高压输电线路成套 保 护 装 置 技 术 说 明 书》南京南瑞继保电气有限公司.
[6]《RCS- 9000 变电站综合自动化系统技术使用说明书》& && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &南京南瑞继保电气有限公司.
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刀闸与辅助接点位置不对应对母差保护的影响
摘要& &本文对一起220kV母线闸刀更换过程中发生的异常进行分析,引出母线侧刀闸与辅助接点位置不对应的4种情况对母差保护的不同影响,提出防范措施,杜绝位置不对应引起的母差保护异常。
关键词&&接点&&位置不对应&&验收 防范及措施
母差保护需要正确跟随母线运行方式的变化,才能保证母线保护的正确动作,双母线接线方式下配置的母线差动保护均利用隔离刀闸辅助接点判别母线运行方式,因此隔离刀闸辅助接点的可靠性就直接影响到保护的安全运行情况,一旦刀闸与辅助接点位置不对应将会对母差保护的正常运行造成重大影响。
案例:2008年,我处一220kV变电站实施刀闸机构箱及刀闸更换共达30余次。该变电站为双母线接线方式,使用的是BP-2B母线保护装置。在进行220kV邓金49192刀闸改造后恢复邓金4919操作过程中,当合上邓金49192刀闸时,BP-2B保护信号发出“切换继电器同时动作”“互联”信号,检查发现邓金4919开关操作箱上L1,L2灯均亮,母差屏上显示4闸刀均在合位,检查后发现是该间隔原运行于220kV正母,停电操作拉开49191刀闸时,辅助接点传动轴切换不同步,刀闸辅助接点仍在合位,且运行人员未认真检查闸刀辅助接点变位情况。这样当49192闸刀合闸后,保护装置读入的闸刀状态均为合闸位置,且导致通过电压切换继电器YQJ电压并列。经检修人员将49191刀闸辅助接点整体更换后恢复正常。
通过对该案例的研究我们发现,母线侧刀闸与辅助接点位置不对应对母差保护的正常运行有着诸多的影响。下面试详述一二:
一、刀闸与辅助接点位置不对应的分类
刀闸与辅助接点位置不对应的原因主要是检修维护不到位和辅助开关质量不良及二次回路存在问题。分为两种。
1)接点不良:刀闸主接点已闭合而辅助接点读入位置为断开
2)接点粘连:刀闸主接点已断开而辅助接点读入位置为闭合
二、刀闸与辅助接点位置不对应对母差保护的影响
差动保护使用大差比率差动元件作为区内故障判别元件;使用小差比率差动元件作为故障母线选择元件。即由大差比率元件是否动作,区分母线区外故障与母线区内故障;当大差比率元件动作时,根据各连接元件的刀闸位置开入计算出两条母线的小差电流,构成小差比率差动元件,最后由小差比率元件是否动作决定故障发生在哪一段母线。
A)接点不良对母差保护的影响
I、某一单元已投入运行,但其辅助接点为断开。除本单元保护发“PT断线”告警外,母差保护亦受其影响。
BP-2B母线差动保护装置虽然具有刀闸变位修正功能,但其对刀闸位置的校验或修正是在判别支路有电流的情况下进行的,如果该单元只有极小负荷或者空载运行,那么即使该单元的刀闸辅助触点无法正确反映刀闸位置,微机母线差动保护装置也会因为二次电流分布近乎平衡,大差、小差电流都几乎为0,而无法修正该单元刀闸位置,这样一来如果此时发生区外故障,母差保护将极有可能误动。
II、某一单元倒母线过程中,两把刀闸都已闭合,但其一组辅助接点为断开。
BP-2B母线差动保护装置判别互联的方式有两种:1、投入互联压板。2、当两母刀双跨时,装置自动判别为互联方式。
如此时运行人员漏投“互联压板”,而保护装置由于辅助接点断开将不会自动判别互联状态。由于此时母联开关已经改为非自动,如果任一条母线故障,小差动不退出,都将是母联失灵启动跳开另一条母线,延误了母线故障切除时间,有可能造成系统稳定破坏。
B)接点粘连对母差保护的影响
I、某一单元开关断开,刀闸拉开而接点粘连。
在该单元下一次投入前不影响保护运行,但当该单元再次投入于另一条母线上时,YQJ复归线圈不动作,将导致压变二次并列运行,可能造成反充电,从而可能造成保护失压误动,或烧坏电压互感器二次绕组。该位置不对应情况还将造成母差保护误入互联方式,若发生区内故障就会将两段母线上的所有元件全部跳闸,扩大事故范围。
我处的此次异常,就属于这一类型。
II、倒母线过程结束,拉开其中一把刀闸而其接点粘连。
操作结束后,母线差动保护装置将会长期处在互联方式,其结果同上。
& && && && && && &  
三、防范刀闸与辅助接点位置不对应的措施
在要求检修人员提高检修质量的同时,运行人员要把好验收巡视关,及时发现问题解决问题。
1、& & & & 母线保护运行中一般不得在闸刀辅助接点的回路内工作,如工作十分必要时,运行人员应在征得调度同意后将闸刀位置开入装置上闸刀的辅助接点切换开关根据闸刀实际位置切至“强制通”或“强制断”位置后方可许可工作。
2、& & & & 闸刀验收时应测量闸刀和辅助接点的同步,辅助接点的电阻和导通情况,保证刀闸辅助接点接触良好, 切换正常。
3、& & & & 由于现在普遍采用的南瑞CZX-12R操作箱提供给电压切换回路,失灵保护,母差保护,位置信号的均为自保持的电压切换继电器,因此,在相关校验完毕后应要求继电保护人员测量两组带自保持的1YQJ、2YQJ电压继电器,确保只有一组电压切换继电器动作。
4、& & & & 操作和巡视设备时应及时到操作箱和母差屏检查刀闸位置,观察有无“开入异常”等异常信号,应确认母差保护各开关单元方式指示是否符合当时的运行方式,是否不用干预。必要时进入“运行方式设置”菜单进行强制设定,直到刀闸辅助接点检修完毕取消强制。
5、& & & & 发现“开入变位” “互联” “分列运行” “切换继电器同时动作”等信号时,应详细检查是否符合现场实际方式,不得轻易复归。
6、& & & & 发现异常情况后,应及时做好事故预想。
小接点关联大保护,刀闸辅助接点的问题充分说明了安全无小事。精于细、慎于微,将有助于提高运行人员的验收巡视质量, 避免由于操作方法不当、反常现象判断不清和疏忽检查, 可能造成的异常或事故, 从而为变电站安全运行奠定基础。
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双母线接线方式下母差保护互联回路的运行
摘&&要:本文介绍了目前220kV双母线(分段)接线方式下中阻抗和微机型母差保护原理,对双母线(分段)接线方式下两种母差保护互联回路进行介绍,并对母差保护互联回路运行中存在的问题进行了分析,提出了一些改进措施和注意事项。
关键词:中阻抗&&微机型&&母差保护&&互联回路
变电所的母线是电力系统的一个重要组成元件,当母线故障不能迅速切除,将会造成或扩大事故,破坏电力系统的稳定运行,甚至造成电网的瓦解。因此当母线发生故障时,母线保护的正确动作对于电网的稳定运行起着重要的作用。目前500kV和220kV枢纽变电所的220kV母线一般均采用双母线(分段)接线,其母差保护广泛采用中阻抗和微机型母差保护,当母线上的连接元件倒闸过程中,两条母线经刀闸相连时,母差保护要通过互联回路正确调整连接元件的接入,确保母差保护正确动作。本文对中阻抗和微机型母差保护的互联回路的运行进行分析比较,并对运行和维护中重点问题提出改进措施和注意事项。
   500kV和220kV枢纽变电所的220kV母线一般均采用双母线(分段)接线,双母线接线方式下母差保护早期采用固定连接式电流差动保护、母联相位差动保护、电流比相式母线保护,随着母线保护的不断发展,目前广泛采用的是中阻抗母差保护(如ABB公司的RADSS和REB103型母差保护)和微机型母差保护(如国电南瑞公司的BP-2B型母差保护)。
2&&中阻抗和微机型母差保护的原理及特点
&&中阻抗母差保护将高阻抗的特性和比率制动特性两者有效结合,显著降低了母差回路的负载阻值,在处理TA饱和方面具有独特的优势,基于电流瞬时值比率制动原理,动作速度快,可躲开TA饱和的影响,较好地保证了区外故障TA饱和不误动,区内故障正确快速动作。它以电流瞬时值作测量比较,当母线内部故障时,动作速度极快,如REB103型母差保护整组动作时间为10~13ms。
微机型母差保护最主要的特点是充分利用计算机进行数字计算的能力,方便地实现带比率制动特性的电流瞬时值差动原理、复式比率差动原理等。微机型母差保护对TA饱和具有独特的检测方法,抗TA饱和能力强,多用同步识别法来克服TA饱和的影响,通过判别差动动作与故障发生是否同步来识别饱和情况,如BP-2B型母差保护是以分相瞬时值复式比率差动电流保护与“和电流突变量”和“差电流越限”两个判据构成,并采用自适应全波暂态监视器的方法可以准确检测饱和发生的时刻。
中阻抗母差保护在充分利用了TA的暂态过程时,还考虑了TA稳态过程,其原理保证了保护装置快速动作和较好的抗TA饱和性能,并且装置实现简单、可靠。而微机型母差保护可通过单片机实现各种先进算法并具有自检功能,可靠性进一步得到提高,同时具有通信接口,可方便地与监控系统互联,完成信息的远传与远控,实现自动化。从调试和整定的角度来看,微机型母差保护优势明显。
3&&双母线接线方式下母差保护互联回路分析
3.1&&双母线接线方式下母差保护互联回路功能
中阻抗和微机型母差保护均采用了辅助变流器,解决了TA变比不一致的问题,并且实现了电流切换在辅助变流器的二次侧进行,避免了电流切换时TA回路的开路。刀闸接点采用常开接点、常闭接点的双输入方式作为刀闸运行方式的判据,在双母线接线方式下,将各单元刀闸的辅助接点引入了电流切换回路,各单元的电流回路随着刀闸位置自动进行切换,在提高保护可靠性的同时实现了运行方式的灵活变化。
刀闸主触头和其辅助接点动作行为如下表所示:
刀闸主触头& & & & 分闸& & & & 合闸
辅助接点& & & & 常开接点
打开& & & & 合上
& & & & 常闭接点
合上& & & & 打开
表1&&刀闸主触头和其辅助接点动作配合
当某一单元的两把母线刀闸均被拉开时,电流回路被短接退出差动回路;当某一单元的两把母线刀闸同时跨接在两段母线上时,母差保护互联回路启动,实现两段母线互联。
3.2& & & && &中阻抗母差保护互联回路(以REB103为例)
如图1、图2所示,当两把母线刀闸同时合上时,刀闸辅助接点变位,同时启动母差保护屏上该单元刀闸两只双位置继电器的上线圈,将该单元电流回路同时接入两段母线,同时断开Ⅰ段母线差动继电器,并启动两只跳闸出口中间继电器将两段母线跳闸出口回路均短接,形成了只用Ⅱ段母线母差保护来同时保护Ⅰ、Ⅱ段母线的运行方式,同时Ⅰ—Ⅱ母互联继电器掉牌,并发“Ⅰ—Ⅱ母刀闸双跨信号”。
图1&&REB-103母差保护内联回路
图2&&REB-103母差保护互联回路(某一出线为例)
3.3& & & && &微机型母差保护互联回路(以BP-2B为例)
BP-2B引入母线刀闸的辅助接点来实现对母线运行方式的判别,同时采集各支路电流和电流分布情况来校验刀闸辅助接点的正确性。当发现刀闸辅助接点状况和实际不符时,发“开入异常”告警信号,在状态确定的情况下可自动修正错误的刀闸辅助接点。
当两把母线刀闸同时合上时,刀闸辅助接点变位,并经光耦将其状态传输到微机保护,保护装置内部进行状态字判别,确认后经内部逻辑自动转入母线互联方式(非选择方式),如图3所示,当Ⅰ—Ⅱ母互联回路接通后,不经故障母线的选择,母线范围内一旦发生故障同时切除两段母线。
当运行方式需要时,如母联操作回路失电,也可以设定保护控制字中的强制母线互联软压板,强制保护进入互联方式。
图3&&BP-2B母差保护选择逻辑框图
4&&母差保护互联回路运行及维护中注意事项
4.1&&母差保护电流切换回路
& & 中阻抗和微机型母差保护的电流回路的切换均是随刀闸辅助接点的切换进行的,实际运行中,遇到以下几个问题:
1)刀闸辅助接点质量问题
刀闸辅助接点在长期运行后可靠性下降,较早的变电所母线刀闸所配用的辅助接点大多采用机械摩擦接触式,普遍存在接触不良、转换不到位、环境适应性差、防护等级低和使用寿命短等缺点。电网中出现过因刀闸辅助接点与主触头动作配合与该母差保护的要求不一致而造成装置误动的例子,这一点特别是对于本身不具有电压闭锁功能的母差保护装置显得尤为突出。
2)微机型母差保护光耦插件故障
& & 微机型母差保护是通过光耦元件来采集开入、开出量,它的优点是实现了强电和弱电的隔离,但光耦元件自身质量和运行环境因素对其影响较大,一旦装置不能正确采集一次设备状态,很容易造成保护装置不正确动作。
根据以上分析,可采取如下措施:
1)采用性能优良的真空辅助接点,保证其动作准确性和抗干扰性能,对存在质量问题的刀闸辅助接点及时进行更换。
2)微机型母差保护可通过定期对刀闸辅助接点自检,判断其刀闸状态和电流采样值是否同时存在(如BP-2B采用各支路电流和电流分布来校验刀闸辅助接点的正确性),及时发出告警信号;同时保护中应具备刀闸状态的强制定位功能,以便于运行人员采取紧急措施。
3)对于无人值班变电所,母差保护应开放软压板功能来实现强制定位,或者通过具备刀闸状态的记忆功能,保证运行人员未到达处理前,母差保护记忆住刀闸原始状态,防止保护误动。
4)微机型母差保护的光耦插件应具备闭锁功能,如装置故障或电源消失应立即告警,并且对光耦元件应建立可靠的故障检测手段。
5)倒闸操作中,对刀闸辅助接点以及双位置继电器(中阻抗母差保护)加强检查,配合各类信号进行综合判断。
4.2&&微机型母差保护互联投入压板的操作
微机型母差保护一般设有互联投入压板(BP-2B型母差保护),供运行检修人员强制母差保护进入互联方式。
母线倒排前,可先投入母差保护互联压板,再将母联开关改为非自动方式,这样可以防止倒排操作时母线故障而母差保护拒动。但这样一来,母差保护就提前失去了选择性,而倒闸操作中发生母线故障的机率远比正常运行时大,所以该方式一般在母线刀闸辅助接点存在缺陷时可以使用。
正常运行时,如发现母联开关出现缺陷异常时,如控制回路断线、开关闭锁分闸等,应及时汇报,并投入互联压板,强制母差保护进入互联方式。同样,当一段母线压变回路故障和检修时,应将互联压板投入并将母联开关改为非自动。
4.3&&其它注意事项
1)对于双母线分段接线方式,当母差保护处于互联方式时,母线应开环运行,以避免母差保护拒动和母联分段开关拒动,扩大事故。
2)采用中阻抗母差保护的变电所,如存在重负荷线路,二次电流较大,对于继电器正常运行有危害。
3)母差保护检修维护时,须对互联回路进行详细校验,包括:各单元手动互联、自动互联电流切换功能(母联、分段开关须着重进行);母差互联回路启动后对差动回路的校验等。
& &变电所日常运行、操作和维护中,必须加强对母差保护互联回路的巡视和检查,特别是涉及母差互联回路操作,做好针对性事故预想,及时发现操作过程中遇到的异常现象,尽快处理,确保设备安全运行。
6&&参考文献
1、贺家李、宋从矩,电力系统继电保护原理(第三版),中国电力出版社,1994
2、柳海龙、刘春、谈杏全,中阻抗母线保护的应用,电网技术,2000年第10期,2000
3、REB-103母线差动保护说明书,ABB公司,2001
4、BP-2B微机母线保护装置技术说明书,V1.02,国电南瑞,2002
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