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    對于母線槽保護的研究與應用

    發布時間:2021-03-22 15:53:59 | 點擊:907   

    母線槽保護裝置對于如今電力系統的安全運行十分重要。為此對于母線槽保護的研究已是必不可少的,也是繼電保護工作者的共同愿望。

    1母線槽的保護原理及配置

    微機型母線槽保護裝置是當前電力系統中非常重要的設備,其功能是實現:

    1.1 母線槽差動保護分相式比率差動元件是母線槽差動保護裝置中的基礎元件。根據TA極性要求,支路TA同名端在母線槽側,母聯TA同名端在一母側。各段母線槽大、小差回路共同構成了差動回路。母線槽大差,即所有支路電流所構成的差動回路,但是不包括母聯開關和分段開關;而母線槽小差就是與母線槽段相連的所有支路電流構成的差動回路。

    常規比率差動元件和工頻變化量比率差動元件在母線槽差動保護中經常采用。常規比率差動元件與工頻變化量比率差動元件共同組成快速差動保護,這在一定程度上提高了保護抗過渡電阻能力,同時,受故障前系統功角關系的影響,保護性能也有所降低。其動作判據為

     

    邏輯框圖如下所示:

     

    1.2母聯充電保護當母聯斷路器跳位繼電器歸零,兩母線槽均能通電壓,或母聯TWJ=1且接通電流,就要開放充電保護300ms,并且根據控制字對母差保護閉鎖情況進行判定。在充電保護過程中,如果母聯電流大于充電保護的整定電流,母聯開關則需要跳開。在不經復合電壓的情況下母聯充電保護閉鎖。

    1.3母聯失靈保護 母聯一旦接收到保護發送的跳令,母聯電流經整定延時后依然大于母聯失靈電流。母線槽電壓進行閉鎖處理,連接母線槽的所有元件被母聯失靈保護切掉。母差保護與母聯充電保護同時作用時,啟動母聯失靈保護。

    1.4母聯死區保護母線槽接收到差動保護發出的跳令隨即實施母聯死區保護,母聯TA在母聯開關跳開時就能通電,且斷路器側小差比率差動元件和大差比率差動元件不回返的狀態下,延時Tsq跳開第二條母線槽。當第一、二條母線槽都能通電壓,母聯跳位時不將母聯電流計入小差,從而避免母聯在跳位時發生死區故障而將母線槽全切除。

    1.5 母聯非全相保護由母聯TWJ和 HWJ接點起動非全相保護,其動作的輔助判據可采用零序和負序電流。在母聯非全相保護發揮作用時,有THWJ開入且母聯零序電流大于母聯非全相零序電流定值,或母聯負序電流大于母聯非全相負序電流定值,經整定延時跳母聯開關。


    2母線槽保護的安裝調試

    2.1 母線槽差動保護投母差保護控制字和投入母差保護壓板。①區外故障。將兩元件的Ⅰ母與Ⅱ母刀閘進行短接處理,使母聯TA與2TA同極串聯,再將1TA與其反極串聯,形成一個模擬的母線槽區外故障。將此區接通大于差流起動高定值的電流,母差電壓閉鎖條件經過確認開放后啟動保護。②區內故障。將元件2的Ⅱ母刀閘與元件1的Ⅰ母刀閘進行短接處理,使母聯TA 與1TA、2TA同極串聯,形成一個模擬的Ⅰ母故障。接入電流(該電流大于差流起動高定值),確認母差電壓閉鎖條件開放后,保護動作跳Ⅰ母;按上述操作模擬Ⅱ母故障,最終保護動作跳Ⅱ母。投入單母控制字和單母壓板。重復模擬上述操作步驟,最終l母與Ⅱ母上的連接元件均被保護動作切除。③比率制動特性。同上,將元件2的Ⅱ母刀閘短接在元件1的Ⅰ母刀閘的接點處,大小可調且方向相反的一相電流加入元件1TA和元件2TA,差動電流為[i 2+i2],制動電流為K·(丨i1丨+丨i2丨)。對差動電流起動定值IHcd和比率制動特性分別進行檢驗。④電壓閉鎖元件。電壓閉鎖元件中的零、負序電壓和相電壓定值,在比率差動元件動作時,進行逐一檢驗,將誤差控制在可控范圍之內。⑤投母聯帶路方式。將整定投母聯兼旁路主接線控制字設置為1,投入母聯帶路壓板,將Ⅰ母帶路開入短接在其刀閘上。反極性串聯處理元件1TA和母聯TA并通入電流,將裝置差流采樣值歸零,同極性串聯處理元件1TA和母聯TA并通入電流,將試驗電流的2倍的電流對裝置大差及Ⅰ母小差電流進行處理;投入帶路TA極性負壓板,同極性串聯處理元件1TA和母聯TA并通入電流,將裝置差流采樣值歸零,反極性串聯元件處理1TA和母聯TA并通入電流,對于裝置大差及Ⅰ母小差的電流設置為兩倍試驗電流。2

    2.2母聯充電保護投母聯充電保護控制字和投入母聯充電保護壓板。將母聯 TWJ開入( TwJ=1)進行短接處理,母聯TA通電流,TWJ歸零,母聯充電保護下動作跳母聯。

    2.3 母聯失靈保護按上述操作模擬母線槽區內故障,當母聯接收到跳令后,母聯TA通電流,兩母差電壓閉鎖條件確認開放后,母聯失靈保護經整定延時,連接母線槽的所有元件被母聯失靈保護動作切掉。

    2.4 母聯死區保護1母聯開關處于合位時的死區故障。通過采用母聯跳閘接點方式對母聯跳位開入接點進行模擬處理,對母

    線區內故障進行模擬。當母線槽收到跳轉命令后,持續接入電流,Tsq經整定延時,另一母線槽被母聯死區保護動作切掉。②母聯開關處于跳位時的死區故障。將母聯TWJ開入

    進行短接處理(TJ =1),確保兩母線槽電壓已達到電壓閉鎖要求后,按上述操作模擬母線槽區內故障,確保只跳死區

    側母線槽。

    2.5 母聯過流保護投母聯過流保護控制字和投入母聯過流保護壓板。母聯TA通電流(該電流大于母聯過流保護定值),經整定延時母聯過流保護動作跳母聯。

    2.6母聯非全相保護投母聯非全相保護控制字和壓板。確保母聯非全相保護的零、負序電流,母聯THWJ接點進行短接處理,經整定時限跳開母聯非全相保護。母聯非全相保護對零、負序電流定值進行逐一檢驗,盡量將誤差控制在可控范圍之內。


    3母線槽保護的運行維護

    ①新安裝的保護柜的接地裝置必須牢固可靠。保護柜內應設置接地銅排,并與電站接地網相接。②宜使用屏蔽電纜,屏蔽層同時在控制室和開關場同時接地,且要在同一電纜內設置各相電流線及其中性線。③必須在保護柜內接地處理電流互感器二次回路。④用于母聯兼旁路主接線系統時,必須在母聯開關處于分閘位置時投退母聯帶路壓板。5保護中除用于母線槽電壓切換的"投一母TV"和“投二母TV"外,各控制字和對應壓板之間均為“與"關系,也就是說同時投入控制字與壓板時,才能確保相應的保護功能投入。


    總結

    經過上述對母線槽各個保護的動作邏輯以及安裝調試運行維護的研究,對母線槽保護的應用得以更好的應用。提高了變電站母線槽保護二次維護與檢修水平,更好地保障了電力系統穩定運行。


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