变电运行新进职工培训资料－母差保护.ppt

继电保护（母线保护）相关知识继电保护（母线保护）相关知识 本次培训模块组成：基础知识基础知识 BP-2B介绍介绍 操作票部分操作票部分 基础知识部分：母差保护功能的引出母差保护功能的引出 母差保护基本原理母差保护基本原理 1、和电流和电流、差电流的概念差电流的概念 2、装置的起动装置的起动、差动逻辑判断差动逻辑判断、复合电压闭锁判据复合电压闭锁判据 3、差回路的构成差回路的构成 4、母差保护的出口母差保护的出口 5、母联失灵和死区保护母联失灵和死区保护 6、电流回路断线电流回路断线、电压回路断线电压回路断线 7、失灵保护的出口失灵保护的出口 8、母线分列母线分列、并列运行有关注意点并列运行有关注意点 9、BP-2B母线保护的介绍母线保护的介绍 母差保护功能的引出 有选择的快速切除故障母线范围内故障点，保障系统的稳定性和非故障母线的正常运行。母线母线 未投入母差时发生母线故障未投入母差时发生母线故障 220kV母线母线 母线上所有线路对侧保护二段动作跳开线路开母线上所有线路对侧保护二段动作跳开线路开关，时间长，无选择性关，时间长，无选择性 110kV母线母线 主变后备保护动作先跳母联，再跳故障母线侧主变后备保护动作先跳母联，再跳故障母线侧主变开关，时间长主变开关，时间长 35kV 母线母线 母分保护动作跳开母分开关后，母分保护动作跳开母分开关后，主变后备保护主变后备保护动作跳开故障母线侧主变开关，时间长动作跳开故障母线侧主变开关，时间长 母差保护基本原理 和电流和电流、差电流的概念差电流的概念 电流差动原理并采用一次穿越电流（Ir-Id）作为制动电流 和电流：流出母线电流与流入母线电流之和的绝对值，有故障时突然增大（Id）差电流：流出母线电流与流入母线电流绝对值之和，有故障时突然增大(Ir)母差保护基本原理 装置的起动装置的起动 差电流越限或者和电流突变（分相启动，分相返回），启动后进入逻辑判断 母差保护基本原理 母线保护差动元件由分相复式比率差动判据和分相突变量复式比率差动判据构成。复式比率差动判据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很强的制动特性，在母线区内故障时无制动，因此能更明确的区分区外故障和区内故障。母差保护基本原理 复式比率差动判据动作表达式：复式比率差动判据动作表达式：)1(IdsetId)2()(IdIrKrIdId Ir-Id Idset Kr 母差保护基本原理 复合电压闭锁：复合电压闭锁：setUUsetUUUsetUUUcabcab2200,3)(其中一个条件满足，电压闭锁元件就动作开放 母差保护基本原理 )1(IdsetId)2()(IdIrKrId)3(IdsetId)4()(5.0IdIrId 分相突变量复式比率差动判据动作表达式为：由于电流故障分量的暂态特性，分相突变量复式比率差动判据仅在和电流突变起动后的第一个周波投入 母差保护基本原理 差回路的组成差回路的组成 差动回路是由一个母线大差动和几个各段母线小差动所组成的；大差动是指除母联开关和分段开关以外的母线上所有其余支路电流所构成的差动回路；大差动判别母线故障，小差动判别故障母线；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，其中包括了与该段母线相关联的母联开关和分段开关；母线上所有元件极性相同，母联CT极性同II母线上元件极性；母线分列运行：大差比率差动元件自动转用比率制动系数低值；母线互联运行：小差比率差动元件自动退出保护不进行故障母线的选择，一旦发生故障同时切除两段母线。母差保护基本原理 大差复式比率动作 I母小差复式比率动作 I母差动复合电压 与 II母小差复式比率动作 II母差动复合电压 与 与 与 I母出口 II母出口 注：1 大差回路不接入母联电流，并且不判断刀闸位置 作为区内故障判断 2 小差回路接入母联电流，根据刀闸位置计算差流 作为故障母线判断 母差保护的出口回路母差保护的出口回路 母差保护基本原理 差动动作 充电动作 母联失灵延时 或 或 封母联TA 母联失灵过流 母联开关分位 死区 失灵 母联死区延时 母联失灵动作时间：母联开关灭弧时间母联失灵延时母联失灵动作时间：母联开关灭弧时间母联失灵延时+差动动作时间差动动作时间 母联失灵、死区保护回路母联失灵、死区保护回路 母差保护基本原理 1、非母联TA断线影响母差的正确动作，需闭锁母差；母联TA断线，由于母联电流不接入大差回路，并不影响大差逻辑判断，只是失去了对故障母线的选择性，不必闭锁母差；2、非母联TA断线：延时9S闭锁母差并报TA断线信号；电流恢复正常 后，0.9S后装置自动恢复正常运行；3、母联TA断线：延时20MS转入母线互连方式并报互连信号；电流恢复正常后，需手动复归才能恢复正常运行；电流回路断线闭锁电流回路断线闭锁 母差保护基本原理 某一段非空母线失去电压，延时9秒发TV断线告警信号。除了该段母线的复合电压元件将一直动作外，对保护没有其他影响。电压回路断线告警电压回路断线告警 母差保护基本原理 1、BP2B本装置即可以实现失灵起动，但我所220kV开关均配有开关失灵保护。2、失灵复合电压与母差复合电压定值不同。失灵的电压闭锁元件，与差动的电压闭锁类似，也是以低电压（线电压）、负序电压和3倍零序电压构成的复合电压元件。只是使用的定值与差动保护不同，需要满足线路末端故障时的灵敏度。同样失灵出口动作，需要相应母线段的失灵复合电压元件动作。母差保护基本原理 断路器失灵保护出口断路器失灵保护出口 母差保护基本原理 互联压板 强制母线互连，母差不再判断小差，只要大差动作，保护就将母线上所有开关跳开【在倒母操作或母线硬连接时放上】分列压板 强制母线分列，小差不再计入母联电流，同时将大差比率差动元件自动转用比率制动系数低值【在母联开关分位时放上】母线分列、并列运行有关注意点母线分列、并列运行有关注意点 母差保护基本原理 母差保护基本原理 母线分列运行的说明母线分列运行的说明(1)母差保护基本原理 母差保护基本原理 220kV、110kV、35kV母差的不同母差的不同 电压等级 开入量 第一组跳闸出口接点功能 第二组跳闸出口接点功能 后台信号 35kV 1 母分开关的分合接点 启动第一组跳闸线圈 母分开关跳闸接点闭锁35kV备自投 1 母差动作 2 失灵动作 3 母联保护动作 4 开入变位 5 开入异常 6 CT断线 7 PT断线 8 装置异常 9互连 10 直流消失 110kV 1 闸刀的辅助接点 2 母联开关的分合接点 启动第一组跳闸线圈 母联开关跳闸接点闭锁35kV备自投 220kV 1 闸刀的辅助接点 2 母联开关的分合接点 3 失灵启动接点 4 主变失灵解闭锁（1#2#3#主变共用）启动第一组跳闸线圈 启动第二组跳闸线圈 BP-2B介绍：BP-2B介绍：1 正副母闸刀辅助接点可以自动跟随，并且当辅助接点接触不好的时候，通过电流的分布来校正辅助接点（只能校正一组），发出“开入异常”信号。2 母联接入开关位置接点，合闸接点和跳闸接点接入后相互验证，保证母联开关位置的正确接入，分相开关要求将三相常开接点并联，将三相常闭接点串联。常开常闭结点的4种状态：常开合，常闭断：母联开关合状态。常开断，常闭合：母联开关分状态。常开合，常闭合：母联开关合状态，报开入异常信号。常开断，常闭断：母联开关合状态，报开入异常信号。3 非母联失灵保护的逻辑判断在各开关失灵保护装置内，装置出口后经过母差保护失灵启动压板至失灵出口回路。4 主变失灵解闭锁压板主要是为了防止在主变内部或低压侧发生故障同时高压侧开关失灵，因主变短路电抗偏大，高压侧电压变化不大，可能复合电压闭锁元件不能可靠开放，失灵保护不能出口，从而加装了该功能。BP-2B介绍：BPBP-2 2B B的运行的运行、维护：维护：BP-2B母线保护由保护元件、闭锁元件和管理元件三大系统构成。保护元件主要完成各间隔模拟量、开关量的采集，各保护功能的逻辑判别并出口至TJ；闭锁元件主要完成各电压量的采集，各段母线的闭锁逻辑并出口至BJ；管理元件的工作是实现人机交互、记录管理和后台通讯。各系统独立工作，相互配合。保护元件和闭锁元件的主机模件、光耦模件完全相同，可互换使用。由于是按母线间隔进行插件设计，因此维护扩展极为方便。其强弱电分离的走线连接和独立的电源分配，再加上滤波、屏蔽等环节，使各模件工作于稳定的环境中，充分保证了装置的电磁兼容性能。BP-2B介绍：BP-2B介绍：差动动作I/II/III灯亮分别表示I/II/III段母线母差保护元件动作；失灵动作I/II/III灯亮分别表示I/II/III段母线失灵出口起动；差动开放I/II/III灯亮分别表示I/II/III段母线母差复压闭锁开放；失灵开放I/II/III灯亮分别表示I/II/III段母线失灵复压闭锁开放。BP-2B的信号灯含义的信号灯含义 告警告警信号信号 可能原因可能原因 导致后果导致后果 处理方法处理方法 TA 断线 流互的变比设置错误 闭锁差动保护 1）立即退出保护 2）查看各间隔电流幅值、相位关系 3）确认变比设置正确 4）确认电流回路接线正确 5）如仍无法排除，则尽快安排检修 流互的极性接反 接入母差装置的流互断线 其他持续使差电流大于TA断线门坎定值的情况 TV 断线 电压相序接错 保护元件 中该段母 线失去电 压闭锁 1.查看各段母线电压幅值、相位 2.确认电压回路接线正确 3.确认电压空气开关处于合位 4）尽快安排检修 压互断线 保护元件电压回路异常 BP-2C告警信号列表告警信号列表 BP-2B介绍：BP-2B介绍：告警信告警信号号 可能原因可能原因 导致后果导致后果 处理方法处理方法 互联 母线互 联 母线处于经刀闸互联状态 保护进入非选择状态，大差比率动作则切除互联母线 确认是否符合当时的运行方式，是则不用干预，否则进入参数-运行方式设置，使用强制功能恢复保护与系统的对应关系 保护控制字中，强制母线互联设为“投”确认是否需要强制母线互联，否则解除设置 母联TA断线 尽快安排检修 互联压板合 确认是否需要强制母线互联，否则解除压板 开入异常 刀闸辅接点与一次系统不对应 能自动修正则修正否则告警 1）进入参数-运行方式设置，使用强制功能恢复保护与系统的对应关系 2）复归信号 3）检查出错的刀闸辅接点输入回路 失灵接点误起动 闭锁失灵出口 1）断开与错误接点相对应的失灵起动压板 2）复归信号 3）检查相应的失灵起动回路 联络开关常开与常闭接点不对应 默认联络开关处于合位 检查开关接点输入回路 BP-2B介绍：告警信告警信号号 可能原因可能原因 导致后果导致后果 处理方法处理方法 开入变位 刀闸辅接点变位 联络开关接点变位 失灵起动接点变位 装置响应外部开入量的变化 确认接点状态显示是否符合当时的运行方式，是则复归信号，否则检查开入回路 闭锁异常 闭锁元件硬件故障 退出闭锁元件 1）退出保护装置 2）查看装置自检菜单，确定故障原因 3）交检修人员处理 保护异常 保护元件硬件故障 退出保护元件 1）退出保护装置 2）查看装置自检菜单，确定故障原因 3）交检修人员处理 出口退出 保护控制字中出口接点被设为退出状态 保护只投信号，不能跳出口 装置需要投出口时设置保护控制字 操作票部分 以以220kV母差停役操作令为例：母差停役操作令为例：1、对侧各220kV线路距离保护灵敏段由正常时限改0.5秒 2、220kV母联开关过流解列保护由信号（或停用）改跳闸（采用1号定值区，动作时限0.3S）【有选择的隔离故障】3、220kV母差保护由跳闸改信号 4、220kV母差保护由信号改跳闸 5、220kV母联开关过流解列保护由跳闸改信号（采用1号定值区，动作时 限0.3S）6、对侧各220kV线路距离保护灵敏段由0.5秒改正常时限