關(guān)于變電站110kv母線保護(hù)設(shè)計(jì)

1、<p>　　關(guān)于變電站110kV母線保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,防止事故發(fā)生和擴(kuò)大起到關(guān)鍵性的決定作用。而母線作為電力系統(tǒng)中最重要的元件之一 ,對(duì)母線保護(hù)裝置的安全性及可靠性要求極高。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：變電站；110kV母線；繼電保護(hù)裝置 </p><p>　　

2、中圖分類號(hào)：TM411+.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p>　　1.電力系統(tǒng)常見(jiàn)故障及產(chǎn)生后果 </p><p>　　電力系統(tǒng)的所有一次設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中由于各種因素的影響可能會(huì)發(fā)生短路、斷線等故障，最常見(jiàn)也是最危險(xiǎn)的故障時(shí)各種類型的短路。有三相短路、兩相短路、兩相接地短路、不同地點(diǎn)的兩點(diǎn)接地短路、單項(xiàng)接地短路以及電機(jī)和變壓器的匝間短路。在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，一相對(duì)地短路故障最

3、為常見(jiàn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)約占故障總數(shù)的90%左右。在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，單相接地并不構(gòu)成大電流的短路環(huán)路。 </p><p>　　母線故障如未裝設(shè)專用的母線保護(hù)，需靠相鄰元件的保護(hù)作為后備，將延長(zhǎng)故障切除時(shí)間，利用母線保護(hù)清除和縮小故障造成的后果，是十分必要的。由于母線保護(hù)涉及開(kāi)關(guān)較多，誤動(dòng)作后果特別嚴(yán)重，所以要求它比其他保護(hù)具有更高的安全性。 </p><p><b>

4、　　2.母線保護(hù) </b></p><p>　　2.1母線差動(dòng)保護(hù) </p><p><b>　　1、起動(dòng)元件 </b></p><p>　　母線差動(dòng)保護(hù)的起動(dòng)元件由‘和電流突變量’和‘差電流越限’兩個(gè)判據(jù)組成?！碗娏鳌侵改妇€上所有連接元件電流的絕對(duì)值之和；‘差電流’是指所有連接元件電流的絕對(duì)值，Ij為母線上第j個(gè)連接元件的電流

5、。 </p><p>　?。?）和電流突變量判據(jù)，當(dāng)任一相的和電流突變量大于突變量門坎時(shí)，該相起動(dòng)元件動(dòng)作。其表達(dá)式為： </p><p>　?。?）差電流越限判據(jù)，當(dāng)任一相得差電流大于差電流門坎定值時(shí)，該相起動(dòng)元件動(dòng)作。其表達(dá)式為： </p><p>　?。?）起動(dòng)元件返回判據(jù)，起動(dòng)元件一旦動(dòng)作后自動(dòng)展寬40ms，再根據(jù)起動(dòng)元件返回判據(jù)決定該元件何時(shí)返回。當(dāng)任一相

6、差電流小于差電流門坎定值的75%時(shí)，該相起動(dòng)元件返回。其表達(dá)式為： </p><p><b>　　2、差動(dòng)元件 </b></p><p>　　母線保護(hù)差動(dòng)元件由分相復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)和分相突變量復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)構(gòu)成。 </p><p>　　(1)復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù),動(dòng)作表達(dá)式為： </p><p>　　復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)相對(duì)于

7、傳統(tǒng)的比率制動(dòng)判據(jù)，由于在制動(dòng)量的計(jì)算中引入了差電流，使其在母線區(qū)外故障時(shí)有極強(qiáng)的制動(dòng)特性，在母線區(qū)內(nèi)故障時(shí)無(wú)制動(dòng)，因此能更明確區(qū)分區(qū)外故障和區(qū)內(nèi)故障，下圖2.2為復(fù)式比率差動(dòng)元件的動(dòng)作特性。 </p><p>　　圖2.2 復(fù)式比率差動(dòng)元件的動(dòng)作特性 </p><p>　?。?）故障分量復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù) </p><p>　　根據(jù)疊加原理，故障分量電流有以下特點(diǎn)：

8、a.母線內(nèi)部故障時(shí)，母線各支路同名相故障分量電流在相位上接近相等；b.理論上，只要故障點(diǎn)過(guò)渡電阻不是，母線內(nèi)部故障時(shí)故障分量電流的相位關(guān)系不會(huì)改變。 </p><p>　　為有效減少負(fù)荷電流對(duì)差動(dòng)保護(hù)靈敏度的影響，為進(jìn)一步減少故障前系統(tǒng)電源功角關(guān)系對(duì)保護(hù)動(dòng)作特性的影響，提高保護(hù)切除經(jīng)過(guò)渡電阻接地故障的能力，本裝置采用電流故障分量相位差動(dòng)構(gòu)成復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)。 </p><p>　　故障分量

9、的提取有多種方案，本保護(hù)采用的數(shù)字算法如下： </p><p>　　故障分量差電流： ；故障分量和電流： </p><p><b>　　動(dòng)作表達(dá)式為： </b></p><p>　　保護(hù)將母線上所有連接元件的電流采樣值輸入上述兩個(gè)差動(dòng)判據(jù)，即構(gòu)成大差比率差動(dòng)元件；對(duì)于分段母線，將每一段母線所連接元件的電流采樣值輸入上述差動(dòng)判據(jù)，即構(gòu)成小差比率差

10、動(dòng)元件。各元件連接在哪一段母線上，是根據(jù)各連接元件的刀閘位置來(lái)決定的。 </p><p><b>　　3、電壓閉鎖元件 </b></p><p>　　以電流判據(jù)為主的差動(dòng)元件，可以用電壓閉鎖元件來(lái)配合，提高保護(hù)整體的可靠性。電壓閉鎖元件的動(dòng)作表達(dá)式為： </p><p>　　三個(gè)判據(jù)中的任何一個(gè)滿足，該段母線的電壓閉鎖元件就會(huì)動(dòng)作，稱為復(fù)合電壓

11、元件動(dòng)作。如母線電壓正常，則閉鎖元件返回。本元件瞬時(shí)動(dòng)作，動(dòng)作后自動(dòng)展寬40ms再返回。差動(dòng)元件動(dòng)作出口，必須相應(yīng)母線段的母線差動(dòng)復(fù)合電壓元件動(dòng)作。 </p><p>　　2.2 母聯(lián)（分段）充電保護(hù) </p><p>　　分段母線其中一段母線停電檢修后，可以通過(guò)母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)對(duì)檢修母線充電以恢復(fù)雙母運(yùn)行。此時(shí)投入母聯(lián)（分段）充電保護(hù)，當(dāng)檢修母線有故障時(shí)，跳開(kāi)母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)，切除故障。

12、 </p><p>　　母聯(lián)（分段）充電保護(hù)的起動(dòng)需同時(shí)滿足三個(gè)條件：（1）母聯(lián)（分段）充電保護(hù)壓板投入；（2）其中一段母線已失壓，且母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)已斷開(kāi)；（3）母聯(lián)電流從無(wú)到有。 </p><p>　　充電保護(hù)一旦投入自動(dòng)展寬200ms后推出。充電保護(hù)投入后，當(dāng)母聯(lián)任一相電流大于充電電流定值，經(jīng)可整定延時(shí)跳開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，不經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖。 </p><p>　　圖

13、2.3 充電保護(hù)邏輯框圖 </p><p>　　2.3 母聯(lián)（分段）過(guò)流保護(hù) </p><p>　　母聯(lián)（分段）過(guò)流保護(hù)可以作為母線解列保護(hù)，也可以作為線路（變壓器）的臨時(shí)應(yīng)急保護(hù)。母聯(lián)（分段）過(guò)流保護(hù)壓板投入后，當(dāng)母聯(lián)任一相電流大于母聯(lián)過(guò)流定值，或母聯(lián)零序電流大于母聯(lián)零序過(guò)流定值時(shí)，經(jīng)可整延時(shí)跳開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，不經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖。 </p><p>　　圖2.4母聯(lián)過(guò)流

14、保護(hù)邏輯框圖 </p><p>　　2.4電壓回路斷線告警 </p><p>　　某一段非空母線失去電壓，延時(shí)9秒發(fā)TV斷線告警信號(hào)。除了該段母線的復(fù)合電壓元件將一直動(dòng)作外，對(duì)保護(hù)沒(méi)有其他影響。 </p><p><b>　　3.結(jié)論 </b></p><p>　　母線保護(hù)是電能集中與分配的重要環(huán)節(jié)，它的安全運(yùn)行對(duì)不間斷