继电保护原理-第五章-母线保护

第五章母线的继电保护第一节母线故障和装设母线保护基本原则220kV母线3408条，其中有37条母线发生过44次故障，年故障率为1.29次/百条·年330kV母线135条，全年没有发生故障500kV母线345条，其中有5条母线发生过7次单相接地故障，年故障率为2.02次/百条·年2003年全国电网统计资料后果严重2003年220kV及以上系统母线故障类型统计故障名称220kV系统母线500kV系统母线次数故障率/％次数故障率/％单相接地3579.5557100.00两相短路接地两相短路715.91三相短路发展性故障24.55两条母线同时故障总计44100.007100.001.利用供电元件的保护来切除母线故障k利用发电机的过电流保护切除母线故障k电源利用变压器的过电流保护切除低压母线故障13ABC24k利用电源侧的线路保护切除母线故障缺点：延时较长当双母线或单母线分段时，无选择性2.装设母线保护专用装置在110kV及以上的双母线和分段单母线上110kV及以上的单母线，重要发电厂的35kV母线或高压侧为110kV及以上的重要降压变电所的35kV母线第二节母线差动保护基本原理幅值上看•正常运行和区外故障时，∑I=0•母线故障时，∑I=Ik相位上看•正常运行和区外故障时，流入、流出电流反相位•母线故障时，流入电流同相位一、单母线完全电流母线差动保护正常运行或外部故障时1.工作原理I...n1tstIs1I.p1I.....p2Ip3Is2Is3IpnIsnI..01n1tptTAn1tstKAInIITA变比相同母线上故障时1.工作原理I...kn1tstIs1I.p1I.....p2Ip3Is2Is3IpnIsnI..kTAn1tptTAn1tst11InInITA变比相同2.整定计算①躲外部短路所产生的不平衡电流TAkrelunb.relr.set10nIKIKImax.max.②电流互感器二次回路断线时不误动TALrelr.setnIKImax.取较大者为定值TAr.setminksennIIK.灵敏度校验要求不低于2二高阻抗母线差动保护U...s1Ip1I.....p2Ip3Is2Is3IpnIsnI..mnkru=2.5~7.5kΩmnKVrurrZσ2Zσ1Zμ≈0pnI11nisiIKV不动作U...s1Ip1I.....p2Ip3Is2Is3IpnIsnI..mnkru=2.5~7.5kΩKV动作优点：接线简单、选择性好、灵敏度高，防止外部故障TV饱和时保护误动作一般只适用于单母线三具有比率制动特性的中阻抗母线差动保护set.0res1IIKIiniimax}{动作判据：或set.01res1IIKIniinii为弥补TA严重饱和时判据失去一个最大的制动电流，可在差动回路中适当增加电阻四、电流比相式母线保护基本原理：根据母线在内部故障和外部故障时各连接元件电流相位的变化来实现的1I2I1I2I1I2I1I2Ikk特点：①不需考虑不平衡电流的影响，提高了灵敏度②不要求采用同型号和同变比的电流互感器，增加了使用的灵活性五、元件固定连接的双母线电流差动保护QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA3TA4TA6TA5III************KD1KD3KD2第一组：TA1、TA2、TA5和KD1，用以选择I母线上的故障第二组：TA3、TA4、TA6和KD2，用以选择II母线上的故障第三组：TA1~4和KD3，用作启动元件QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA3TA4TA6TA5III************正常运行或区外故障时kKD1KD3KD2QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA3TA4TA6TA5III************第I组母线故障KD1KD2KD3kKD3跳QF5KD1跳QF1、2QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA3TA4TA6TA5III************固定连接破坏，正常运行或区外故障kKD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA3TA4TA6TA5III************固定连接破坏，第I组母线故障kKD1KD2KD3全跳六、母联电流比相式母线差动保护QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA3TA4TA5III**********..KSTKD启动元件：区分区内和区外短路选择元件：选择故障母线QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA3TA4TA5III**********..KSTKDk母联中电流：从母线II流向母线IQF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA3TA4TA5III**********KSTKD..k母联中电流：从母线I流向母线II第三节断路器失灵保护简介断路器失灵保护是指当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲后，断路器拒绝动作时，能够以较短时限切除同一发电厂或变电所内其它有关的断路器，以使停电范围限制为最小的一种后备保护。IIIQF1QF2QF3QF4QF5k&&失灵保护延时I段失灵保护延时II段跳分段断路器跳I段母线所有电源的各个断路器出线I保护动作出线I过电流I段母线复合电压动作要求：较高的可靠性（安全性）首先动作于母联断路器和分段断路器在保证不误动的前提下，应以较短延时、有选择性地切除有关断路器故障鉴别元件和跳闸闭锁元件应有足够的灵敏度