220kV母联充电保护
220kV母线保护及失灵保护

220kV 母线保护及失灵保护第一节220kV 母线保护及失灵保护的现场配置本站220kV 母线保护是采用了两套功能完全一样且又相互独立的深圳南瑞产BP-2B 型微机母线保护装置。
BP-2B 型微机母线保护装置采用比率制动特性的差动保护原理,结合微机数字处理的特点,发展出以分相瞬时值复式比率差动元件为主的一整套电流差动保护方案,完成差动保护,复合电压闭锁,人机接口等功能。
差动保护箱中设置大差电流元件,各段母线小差电流元件,母联(分段)充电保护,CT 断线闭锁元件,CT 饱和及检测元件,母线运行方式的自动识别等,电压闭锁箱包括母线保护的复合电压元件、PT 断线告警等功能。
220kV 失灵保护是采用了深圳南瑞的BP-2B 型微机断路器失灵保护,其保护与220kV 母线保护没有任何关系,是独立的一套断路器失灵保护,保护由一套失灵保护装置和一套电压闭锁装置组成,具有断路器失灵保护,复合电压闭锁,运行方式自动识别其开关量,交流电流、电压的输入实时监测等功能。
本站220kV 失灵保护的启动方式有以下几种:1.母线所连线路断路器失灵时启动方式:当母线所连的某线路断路器失灵时,由该线路或元件的失灵起动装置提供一个失灵起动接点给本装置。
本装置检测到某一失灵起动接点闭合后,起动该断路器所连的母线段失灵出口逻辑,经失灵复合电压闭锁,按可整定的‘失灵出口短延时(0.2S)'跳开联络开关,‘失灵出口长延时0.25S )'跳开该母线连接的所有断路器。
2.#1母联2012断路器失灵时启动方式:由母联2012保护的失灵起动装置提供一个失灵起动接点给本装置。
本装置检测到母联2012 失灵起动接点闭合后,起动2012 断路器失灵出口逻辑,当母联电流大于母联失灵定值,经失灵复合电压闭锁,按可整定的‘母联失灵延时’跳开I母线和H母线连接的所有断路器。
3.母联2025 开关失灵时启动方式:本装置检测到母联2025 失灵起动接点(在母差保护屏)闭合后,起动该断路器失灵出口逻辑,当母联电流大于母联失灵定值,经失灵复合电压闭锁,按可整定的‘母联失灵延时’跳开H母线和V母线上的所有断路器。
220kV母线保护

辐射电磁场干扰 GB14598.9,Ⅲ级 快速瞬变干扰 GB14598.10,Ⅳ级
脉冲群干扰实验 GB14598.13,Ⅲ级
静电放电实验 GB14598.14,Ⅲ级
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“和电流”与“差电流”
和电流
Ir Ij
j 1
m
差电流
Id
Ij
j 1
m
起动元件
1、和电流突变量判据: 2、差电流越限判据: 3、起动元件返回判据:
本装置引入隔离刀闸的辅助接点实现对母线运行方式的自适应。 同时用各支路电流和电流分布来校验刀闸辅助接点的正确性
当发现刀闸辅助接点状态与实际不符,即发出“开入异常”告警信号
在状态确定的情况下自动修正错误的刀闸接点
特点介绍
抗CT饱和
为防止母线差动保护在母线近端发生区外故障时,由于TA严重饱和出 现差电流的情况下误动作,本装置根据TA饱和发生的机理、以及TA饱 和后二次电流波形的特点设置了 TA饱和检测元件,用来判别差电流的 产生是否由区外故障TA饱和引起。
动判据
为有效减少负荷电流对差动保护灵敏度的影响
进一步减少故障前系统电源功角关系对保护动作特性的影响
提高保护切除经过渡电阻接地故障的能力 故障分量为当前电流采样值减一周波前的采样值。故障分量复式比 率差动判据仅在故障启动后的第一周波内投入。并受低制动系数的 复式比率差动判据闭锁
特点介绍
母线运行方式的电流校验
该饱和检测元件可以称之为自适应全波暂态监视器。该监视器判别区 内故障情况下截然不同于区外故障发生 TA饱和情况下Δ Id元件与Δ Ir 元件的动作时序,以及利用了TA饱和时差电流波形畸变和每周波都存 在线形传变区等特点,可以准确检测出饱和发生的时刻,具有极强的 抗TA饱和能力。
PCS-915-220KV母线保护说明书

7。
4整组试验7.4。
1母线差动保护投入母差保护压板及投母差保护控制字,以下的电流电压均通过光纤加入. 1)区外故障通过软压板强制使能刀闸位置:短接元件1的I母刀闸位置及元件2的II母刀闸位置接点。
将元件2TA与母联TA同极性串联,再与元件1TA反极性串联,模拟母线区外故障。
通入大于差流起动高定值的电流,并保证母差电压闭锁条件开放,保护不应动作。
2)区内故障通过软压板强制使能刀闸位置:短接元件1的I母刀闸位置及元件2的II母刀闸位置接点。
将元件1TA、母联TA和元件2TA同极性串联,模拟I母故障。
通入大于差流起动高定值的电流,并保证母差电压闭锁条件开放,保护动作跳I母。
将元件1TA和元件2TA同极性串联,再与母联TA反极性串联,模拟II母故障。
通入大于差流起动高定值的电流,并保证母差电压闭锁条件开放,保护动作跳II母。
投入单母压板及投单母控制字.重复上述区内故障,保护动作切除两母线上所有的连接元件。
3)比率制动特性通过软压板强制使能刀闸位置:短接元件1及元件2的I母刀闸位置接点。
向元件1TA和元件2TA加入方向相反、大小可调的一相电流,则差动电流为21II&&+,制动电流为()21IIK&&+⋅。
分别检验差动电流起动定值HcdI和比率制动特性。
4)电压闭锁元件在满足比率差动元件动作的条件下,分别检验保护的电压闭锁元件中相电压、负序和零序电压定值,误差应在±5%以内。
7.4.2 母联充电保护投入母联充电保护压板及投母联充电保护控制字。
短接母联TWJ开入(TWJ=1),向母联TA 通入大于母联充电保护定值的电流,母联充电保护动作跳母联.7。
4.3母联过流保护投入母联过流保护压板及投母联过流保护控制字。
向母联TA通入大于母联过流保护定值的电流,母联过流保护经整定延时动作跳母联。
7.4.4母联失灵保护按上述试验步骤模拟母线区内故障,保护向母联发跳令后,向母联TA继续通入大于母联失灵电流定值的电流,并保证两母差电压闭锁条件均开放,经母联失灵保护整定延时母联失灵保护动作切除两母线上所有的连接元件.7。
220kV母线保护知识讲解.

电压回路
一次设备具备条件的双重化配置保护装置,交流 相电压也应分别取自电压互感器互相独立的绕组。 双母线接线的母线保护,应设有电压闭锁元件。 对数字式母线保护装置,可在起动出口继电器的 逻辑中设置电压闭锁回路,而不在跳闸出口接点 回路上串接电压闭锁触点 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。实 践表明,电压闭锁元件是一种有效的防误措施。
特点介绍
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。
特点介绍
差动元件采用电流故障分量分相差动构成复式比率差
Kr=Id / ( Id+Ext%Id+Ext%Id-Id )=1/(2Ext%)
Ext%Id
Id Id+Ext%Id
复式比率差动判据
若考虑区外故障时故障支路的CT误差达到δ , 而其余支路的CT误差忽略不计,则此时的比率 制动系数为 Kr=δ /(1+1-δ -δ )=δ /(2-2δ )
1-δ
220kV母线保护知识
姜俊峰 2009年10月
母线保护的重要性
母线保护对系统安全、稳定运行至关重要。 一旦投入运行后,就很难有全面停电的机会进行 检验。因此,对母线差动保护在设计、安装、调 试和运行的各个阶段都应加强质量管理和技术监 督,无论在新建工程,还是扩建和技改工程中都 应保证母线差动保护不留隐患地投入运行。特别 是设备投产前的验收与交接试验工作,其中带断 路器传动的出口跳闸回路准确性校验尤为重要。 母线差动的跳断路器的试验,允许用导通方法分 别证实到每个断路器接线的正确性。
220kV母线主要保护简介

220kV母线保护
1、比率差动保护: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外所有支路电流构成的差动回路。
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)电流所构成的差动回路。
母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障,小差比率差动用于故障母线的选择。
并经低电压、负序电压、零序电压、相电压突变量判据的复合电压闭锁出口。
2、母联失灵保护:当母线保护动作后短延时判别到母联CT仍有电流,再去启动母联失灵保护,发“母联失灵动作”信号,启动另一段母线保护的出口从而切除母线上所有单元。
3、母联死区保护:由于母联单元只安装一组CT,在母联CT与母联断路器之间发生故障时,母差保护讲拒绝动作,即存在死区。
设置死区保护后,当母线保护动作后,经短延时将母联电流从两小差判据中退出,使小差保护中不计入母联电流,此时故障母联小差保护即母联死区保护动作,切除该母线上所有单元,母联死区保护动作后发“母联失灵动作”信号。
4、母联充电保护:当由母联开关向一段母线充电时若母联电流大于充电保护电流定值,则母联充电保护启动经延时发“母联充电保护动作”信号,并动作于切除母联开关。
5、母线失灵保护:当母线上所接元件的保护发出启动失灵保护信号,经延时判别该元件仍有电流后动作,动作后跳开失灵保护所在母线及母联。
变电站母联保护装置技术规范要求

变电站母联保护装置技术规范要求1. 220kV母联保护装置具体要求1.1母联(分段)保护装置功能要求配置两段充电过流保护,一段充电零序过流保护。
1.2 装置MMS、SV、GOOSE接口要求1)具备2个MMS专用网口。
2)具备至少1个GOOSE组网接口,1个GOOSE点对点接口。
3)具备至少1个SV点对点接口。
装置具体接口数量,买方在设计联络阶段确认。
2. 110kV母联/分段保护装置具体要求2.1 母联(分段)保护装置功能要求。
配置两段充电过流保护,一段充电零序过流保护。
2.2 测控功能要求具体配置要求参见2.5.3.12.3 装置接口要求1)具备2个MMS专用网口。
2)具备至少1个GOOSE组网接口,1个GOOSE点对点接口。
3)具备至少1个SV点对点接口。
装置具体接口数量,买方在设计联络阶段确认。
3. 35kV/10kV分段保护、测控集成装置技术要求3.1保护功能要求1)配置两段充电过流保护,一段充电零序过流保护。
2)分段断路器操作箱的功能要求:a.操作箱应具有断路器的一组三相跳闸回路及一组三相合闸回路,跳闸应具有自保持回路。
b.操作箱应具有手跳、手合输入回路。
- 1 -c.操作箱应设有合闸位置、跳闸位置及操作电源监视回路。
3.2 其他配置要求1)遥测具备U a、U b、U c、U ab、U bc、U ca、I a、I b、I c、P、Q、F、cos 等遥测量。
遥信应具备至少10路以上实遥信输入。
遥控应具备4组以上硬接点输出遥控,1组固定为断路器分/合闸,其他组可用于对刀闸的控制。
应具备“就地/远方”切换功能。
2)间隔层防误闭锁应具备4路以上可配置的逻辑闭锁功能,装置采集的实遥信、装置自身产生的虚遥信以及GOOSE输入遥信都可以参与逻辑运算。
逻辑闭锁结果可按对象闭锁遥控,也可通过GOOSE方式和站控层遥信方式输出。
4. 220kV双母线接线的母线保护装置具体要求4.1 双母线接线的母线保护装置配置1)双母线接线的母线保护装置应具备差动保护、失灵保护、母联(分段)失灵保护、母联(分段)死区保护、TA断线判别、TV断线判别功能。
母联充电保护的特点及运行中应注意的事项

(1) 雨雪天气或阴冷潮湿天气, 小电容器极间 短路容易造成差压保护动作跳闸。 (2) 电容器运行中的温度应保持在55℃以下。 电 容器过热会使某些电容元件击穿, 电容不平衡引 起差压保护跳闸。 造成电容器温度过高有以下几个 原因: ① 夏季环境温度高、 负荷大, 电容器运行时 间长; ② 夏季峰谷时期负荷变化较大,电压不稳 定, 为调整系统电压, 电容器投切频繁; ③ 电容器 布置太密; ④ 电 容器介质老化。 (3) 电容器差压定值整定偏低, 动作电压为2 V, 电 容器正常运行时差压为1. 85 V。 在电容允许的偏 差范围内或将电容器投人运行时出现的瞬间操作过 电压造成差压跳闸。 (下转第46 页)
1若调度下令将某某装置的充电保护改为长投方式针对上述的常规电磁型装置只有把充电保护启动回路中串的shj瞬时闭合延时断开接点短接才能实现该功能
S
生产 一线 he n g c ha ny ixia n
电力 安 全技 术
第 8 卷 (2006 年第6 期)
母联充 护的 电保 特点及 运行中 意的事 应注 顶
母差装置的充电保护只开放保护0.3 s. 鉴于上述特点, 在运行维护中应注意以下几点: (1) 若调度下令将某某装置的充电保护改为长 投方式, 针对上述的常规电磁型装置, 只有把充电 保护启动回路中串的SHJ瞬时闭合延时断开接点短 接 ,才能实现该功能 ; 而对于微机型母差装置 (WMZ- 41A 型可实现长投)只有投人其母联过流保 护, 而不能把充电 保护的长延时方式误认为是长投
锁。电容界多次跳 问原 因分析及 防范
张 峰,崔淑萍
(运城供电分公司,山西 运城 044000)
某变电站 35 kV 电容器共 3 组,型号 BFF 11-
220kV线路母联保护

220kV线路母联保护3、主要技术指标a、额定数据交流相电流和中性点零序电流:5A或1A频率:50Hz或60Hz直流工作电源:220V/100V,允许偏差:-20%~+15%、数字系统工作电压:+5V,允许偏差:±0.15V继电器回路工作电压:±15V,允许偏差:±2Vb、功耗交流电流回路:In=5A,每相不大于1V AIn=5A,每相不大于0.5V A直流电源回路:正常工作时,全装置不大于20W跳闸动作时,全装置不大于25Wc、保护回路过载能力交流电流回路:1.2倍额定电流,连续工作(大于1min)10倍额定电源,允许10s40倍额定电流,允许2s直流电源回路:80~115%额定电压,连续工作装置经受上述的过载电流后,绝缘性能不下降d、定值精度电流定值误差:不大于±0.5%。
延时动作段:动作时间离散误差不大于40ms,各保护段返回时间不大于30ms。
装置定值整定范围和步长见表6-1。
e、装置内部实时时钟在装置掉电时自动切换由时钟芯片内部锂电池供电,在电池无短路及其它异常情况下,后备电池工作时间不少于10年,环境温度为25℃时,实时时钟误差每月不超过±1分钟。
f、允许环境温度:正常工作温度:-20℃~+60℃贮存、运输极限环境温度;-40℃~+70℃g、抗干扰性能抗高频电气干扰性能符合国标GB6162的有关规定抗辐射电磁场干扰性能符合国标GB/T14598严酷等级为III级的规定抗快速瞬变干扰性能符合国标GB/T14598严酷等级为III级的规定装置能承受IEC-255-22-2规定的严酷等级为III级的静电放电试验h、装置绝缘耐压、耐湿热、抗振动、抗冲击、抗磁撞性能符合国标GB7261-87的有关标准。
4、保护配置及保护原理保护的逻辑框图详见附图3。
逻辑框图中定值代号d×××见表6.1,数字信号中的保护动作类型F×××见表5.1。
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1. 220kV母联充电保护主要是为了在母线充电过程中,能更可靠地切除被充电母线上故障而配置的一套保护装置。
母联断路器的充电保护属于断路器保护,专为用母联断路器向备用母线充电用。
整定值很小,动作时间也很短,在母联断路器合闸于故障的母线时,瞬时动作,断开母联断路器,防止扩大事故,只切除故障母线,而非故障母线正常运行。
在常规变电站中的母联控制屏上,都有一个充电按钮,它可以代替母联断路器的操作把手母联断路器合闸,但作用却很不相同。
操作把手只是用来进行手动合、跳闸操作。
充电按钮只能在用母联断路器为母线充电时用,而且按下此按钮,才能将母联断路器的充电保护投入,同时断开母差保护的负电源。
也就是说,合母联断睡器前投入的充电保护,只有用此按钮合闸才起作用,同时断开母差保护的负电源是为了防止母差保护误动。
为了更可靠地切除被充电母线上的故障,在母联开关或母线分段开关上设置相电流或零序电流保护,作为专用的母线充电保护。
1.1母联充电保护装置的组成
微机型充电保护装置,一般由微机型母线差动保护装置包含的母联“充电保护”和母联“过流保护”,以及独立的母联开关电流保护共同组成。
微机型母线差动保护装置所属的母联充电保护包含于母差保护装置中,作为微机型母差保护的一项功能实现,与母差保护共用一组保护电源,因此,当微机型母差保护停用时,所属的充电保护、过流保护也就无法使用。
为解决母差保护停用时,母线一次设备因故检修后,用母联开关对母线充电时没有保护的问题,采取了在现场另加装一套独立的母联开关电流保护(一般由断路器保护装置实现)。
1.2微机型充电保护装置中使用次序的问题及解决方法:
由于微机型充电保护由两套完整的母联充电保护共同组成,也就存在了一个微机型母联短充电、长充电保护与母联开关电流保护优先起用的问题。
1.2.1 母差保护起用时
微机型母差保护所属的短充电保护具有短时闭锁母差的功能,而长充电保护与母联开关电流保护不具有这一功能。
故此时必须起用母差保护所属的短充电保护对空母线充电。
1.2.2 当母差保护投信号时
此时,母差保护动作不会引起出口跳闸,长充电保护与母联开关电流保护在保护整定中相对短充电保护增加了一项零序过流定值,提高了保护的灵敏性。
此种情况下,应优先起用母联开关的长充电保护(或母联开关的电流保护)对空母线充电。
1.2.3当母差保护停用时
母差保护停用,所属的短充电保护与长充电保护也随之停用,因此只有起用母联开关电流保护对空母线充电。
2 母联充电保护应用中的几个问题
2.1 短充电保护的应用:
当双母线中一段母线停电检修后,通过母联开关对检修母线充电时,应起用短充电保护,以恢复双母线运行。
充电过程中,当检修母线有故障,不经复合电压闭锁,瞬时跳开母联开关,切除故障。
2.2 短充电保护闭锁母差必要性的问题:
(1)冲击新母线时,故障几率大,短时投入充电保护\闭锁母差保护,既可以切除故障,又可以避免影响较大的母线保护误动作.
(2)目前充电保护一般为简单过流保护,外部故障可能误动作,现在充电保护厂家已经自动实现短时投入后退出功能.
2.3.微机型充电保护使用的注意事项
针对微机型母差保护中“双母线互联”时保护动作的特征,运行人员在倒闸操作中对“双母线互联压板”的投退必须严格执行“倒排操作时将‘互联压板’投入,倒排操作结束后断开‘互联压板’”的规定,以防母线充电过程中增加母差误动的可能性。
2.4长充电保护的应用
母联长充电保护可以作为母线解列保护,也可以作为线路(变压器)的临时应急保护。
母联过流保护起用后,当保护范围内发生故障时,不经复合电压闭锁,经可整定延时跳开母联开关,切除故障。
2.5长充电保护应用中的注意事项
1、当母联代替新线路保护,实现串供方式对新投运线路进行充电时,应考虑新线路流变接入母差回路完善性与正确性,所以应先将母差保护投信号位后再进行充电;
2、长充电保护可用于对主变进行冲击时的一级保护,定值考虑躲过励磁涌流加一定延时,但长充电保护对主变的一些轻微故障灵敏度不够,所以冲击时应启用主变纵差保护,冲击结束带负荷试验前再退出。
3、当利用母联充电保护作为线路(主变)的临时保护时,一般应启用母线差动保护,具体情况由调度根据运方实际情况决定。