母线保护装置演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,昆明,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,母线保护装置介绍,主讲人：,1,课时,1,一、,RCS-915,系列微机母差保护,2,1,、保护原理及配置,母线差动保护,母联充电保护,母联死区保护,母联失灵保护,母联过流保护,断路器失灵保护,3,母线差动保护由分相式比率差动元件构成。,TA,极性要求支路,TA,同名端在母线侧，母联,TA,同名端在一母侧。,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和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差动回路。,2,、母线差动保护,4,制动系数,K,可整定,稳态比率差动保护,5,稳态比率差动保护,6,为防止在母联开关断开的情况下，弱电源侧母线发生故障时大差比率差动元件的灵敏度不够，大差比例差动元件的比率制动系数有高低两个定值。母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时大差比率差动元件采用比率制动系数高值，而当母线分列运行时自动转用比率制动系数低值。,小差比例差动元件则固定取比率制动系数高值。,7,工频变化量比率差动元件,其中,K,为工频变化量比例制动系数，母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时,K,取,0.75,，而当母线分列运行时则自动转用比率制动系数低值，小差则固定取,0.75,；,Ij,为第,j,个连接元件的工频变化量电流；,DIT,为差动电流起动浮动门坎；,DIcdzd,为差流起动的固定门坎。,8,9,由于反应工频变化量的保护不能保护同名相区外转区内的特殊故障，本装置中仍保留反应稳态量的比率差动保护，为防止,TA,饱和时误动，提出利用波形特征检测,TA,饱和的判据。,反应工频变化量为基础的自适应加权式母差保护,反应稳态量的比率差动保护,自适应加权式差动保护具有极强的抗,TA,饱和能力。在区外故障，,TA,正确传变时间仅为,2ms,时也能可靠制动；同时又有很高的灵敏度，即使是在重负荷运行状态下发生区内故障，或经过渡电阻短路时也能可靠动作，且动作速度快，整组动作时间为,8,12ms,。,10,TA,饱和检测元件,为防止母线保护在母线近端发生区外故障时,TA,严重饱和的情况下发生误动，本装置根据,TA,饱和波形特点设置了两个,TA,饱和检测元件，用以判别差动电流是否由区外故障,TA,饱和引起，如果是则闭锁差动保护出口，否则开放保护出口。,11,TA,饱和检测元件一：,采用新型的自适应阻抗加权抗饱和方法，即利用电压工频变化量起动元件自适应地开放加权算法。当发生母线区内故障时，工频变化量差动元件,BLCD,和工频变化量阻抗元件,Z,与工频变化量电压元件,U,基本同时动作，而发生母线区外故障时，由于故障起始,TA,尚未进入饱和，,BLCD,元件和,Z,元件的动作滞后于工频变化量电压元件。利用,BLCD,元件、,Z,元件与工频变化量电压元件动作的相对时序关系的特点，我们得到了抗,TA,饱和的自适应阻抗加权判据。由于此判据充分利用了区外故障发生,TA,饱和时差流不同于区内故障时差流的特点，具有极强的抗,TA,饱和能力，而且区内故障和一般转换性故障（故障由母线区外转至区内）时的动作速度很快。在发生交流电压回路断线时，自动将电压开放元件改为电流开放元件，并适当调整加权值，抗饱和能力不受影响。,TA,饱和检测元件二：,由谐波制动原理构成的,TA,饱和检测元件。这种原理利用了,TA,饱和时差流波形畸变和每周波存在线性传变区等特点，根据差流中谐波分量的波形特征检测,TA,是否发生饱和。以此原理实现的,TA,饱和检测元件同样具有很强抗,TA,饱和能力，而且在区外故障,TA,饱和后发生同名相转换性故障的极端情况下仍能快速切除母线故障。,12,3,、母线运行方式判别,针对不同的主接线方式，整定不同的系统主接线方式控制字,-“,投单母线主接线”、“投单母线分段主接线”；若该两控制字均为,0,，则装置认为当前的主接线方式为双母线（双母单分段）。,对于单母分段等固定连接的主接线方式无需外引刀闸位置，装置提供刀闸位置控制字可供整定。,当双母线按单母方式运行不需进行故障母线的选择时可投入单母方式压板。当元件在倒闸过程中两条母线经刀闸双跨，则装置自动识别为单母运行方式。,13,本装置引入隔离刀闸辅助触点判别母线运行方式，同时对刀闸辅助触点进行自检。在以下几种情况下装置会发出刀闸位置报警信号：,当有刀闸位置变位时，需要运行人员检查无误后按刀闸位置确认按钮复归；,刀闸位置出现双跨时，此时不响应刀闸位置确认按钮；,当某条支路有电流而无刀闸位置时，装置能够记忆原来的刀闸位置，并根据当前系统的电流分布情况校验该支路刀闸位置的正确性，此时不响应刀闸位置确认按钮；,由于刀闸位置错误造成大差电流小于,TA,断线定值，而小差电流大于,TA,断线定值时延时,10s,发刀闸位置报警信号；,因刀闸位置错误产生差流时，装置会根据当前系统的电流分布情况计算出该支路的正确刀闸位置。,为防止无刀闸位置的支路拒动，当无论哪条母线发生故障时，将切除,TA,调整系数不为,0,又无刀闸位置的支路。,14,4,、,RCS-915,双母线保护发生刀闸位置报警，如何处理？,如果在刀闸操作过程中，核实母线上所连接元件的刀闸位置是否与保护装置刀闸位置一致，核对无误后复归信号。,如果没有进行任何操作，确定发生刀闸位置变位的母线所接元件，根据实际所接母线，操作模拟盘的强制接通或强制打开小开关，使保护装置位置接点与实际运行的一致，复归信号。然后再检查外接线,。,15,5,、装置的运行说明,装置面板上设有九键键盘和,10,个信号灯。信号灯说明如下：,“运行”灯为绿色，装置正常运行时点亮；,“断线报警”灯为黄色，当发生交流回路异常时点亮；,“位置报警”灯为黄色，当发生刀闸位置变位、双跨或自检异常时点亮；,“报警”灯为黄色，当发生装置其它异常情况时点亮。,“跳,I,母”、“跳,II,母”灯为红色，母差保护动作跳母线时点亮；,“母联保护”灯为红色，母差跳母联、母联充电、母联非全相、母联过流保护动作或失灵保护跳母联时点亮；,“,I,母失灵”、“,II,母失灵”灯为红色，断路器失灵保护动作时点亮；,“线路跟跳”灯为红色，断路器失灵保护动作时点亮；,16,机柜正面右上部有三个按钮，分别为信号复归按钮、刀闸位置确认按钮和打印按钮。复归按钮用于复归保护动作信号，刀闸位置确认按钮是供运行人员在刀闸位置检修完毕后复归位置报警信号，而打印按钮是供运行人员打印当次故障报告。,17,6,、装置异常信息含义及处理建议,保护板（管理板）内存出错,:,保护板（管理板）的,RAM,芯片损坏，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置,保护板（管理板）程序出错,:,保护板（管理板）的,FLASH,内容被破坏，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置,保护板（管理板）定值出错,:,保护板（管理板）定值区的内容被破坏，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置,保护板（管理板）,DSP,定值出错,:,保护板（管理板）,DSP,定值区求和校验出错，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置,保护板（管理板）,FPGA,出错,:,保护板（管理板）,FPGA,芯片校验出错，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置,保护板（管理板）,CPLD,出错,:,保护板（管理板）,CPLD,芯片校验出错，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置,18,跳闸出口报警,:,出口三极管损坏，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置（加电做故障试验时，若故障电流不退，,10s,也会报此错误，注意区分）,保护板（管理板）,DSP,出错,:,保护板（管理板）,DSP,自检出错，,FPGA,被复位，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置,开关量校验出错,:,保护板和管理板采样的开入量不一致，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置,管理板起动开出报警,:,在保护板没有起动的情况下，管理板长期起动，发“其它报警”信号，不闭锁装置,19,该区定值无效：该定值区的定值无效，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置；,处理方法：定值区号或系统参数定值整定后，母差保护和失灵保护定值必须重新整定,光耦失电：光耦正电源失去，发“装置闭锁”和“其它报警”信号,闭锁装置,处理方法：请检查电源板的光耦电源以及开入,/,开出板的隔离电源是否接好,内部通讯出错：保护板与管理板之间的通讯出错，发“其它报警”信号，不闭锁装置,处理方法：检查保护板与管理板之间的通讯电缆是否接好,保护板（管理板）,DSP1,长期起动：保护板（管理板）,DSP1,起动元件长期起动,(,包括母差、母联充电、母联非全相、母联过流长期起动,),，发“其它报警”信号,不闭锁保护,处理方法：检查二次回路接线（包括,TA,极性）,20,外部起动母联失灵开入异常：外部起动母联失灵接点,10s,不返回，报“外部起动母联失灵开入异常”，同时退出该起动功能,处理方法：检查外部起动母联失灵接点,外部闭锁母差开入异常：外部闭锁母差接点,1s,不返回，发“其它报警”信号,同时解除对母差保护的闭锁,处理方法：检查外部闭锁母差接点,保护板（管理板）,DSP2,长期起动：保护板（管理板）,DSP2,起动元件长期起动,(,包括失灵保护长期起动，解除复压闭锁长期动作,),，发“其它报警”信号，闭锁失灵保护,处理方法：检查失灵接点（包括解除电压闭锁接点）,刀闸位置报警：刀闸位置双跨，变位或与实际不符，发“位置报警”信号，不闭锁保护,处理方法：检查刀闸辅助触点是否正常，如异常应先从模拟盘给出正确的刀闸位置，并按屏上刀闸位置确认按钮确认，检修结束后将模拟盘上的三位置开关恢复到“自动”位置，并按屏上刀闸位置确认按钮确认,21,母联,TWJ,报警：母联,TWJ=1,但任意相有电流，发“其它报警”信号，不闭锁保护,处理方法：检修母联开关辅助接点,TV,断线：母线电压互感器二次断线，发“交流断线报警”信号，不闭锁保护,处理方法：检查,TV,二次回路,电压闭锁开放：母线电压闭锁元件开放，发“其它报警”信号，不闭锁保护。此时可能是电压互感器二次断线，也可能是区外远方发生故障长期未切除,闭锁母差开入异常：由外部保护提供的闭锁母差开入保持,1S,以上不返回，发“其它报警”信号，同时解除对母差保护的闭锁。,处理方法：检查提供闭锁母差开入的保护动作接点,TA,断线：电流互感器二次断线，发“断线报警”信号，闭锁母差保护,处理方法：立即退出保护，检查,TA,二次回路,TA,异常：电流互感器二次回路异常，发“,TA,异常报警”信号，不闭锁母差保护,处理方法：检查,TA,二次回路,面板通讯出错：面板,CPU,与保护板,CPU,通讯发生故障，发“其它报警”信号，不闭锁保护,处理方法：检查面板与保护板之间的通讯电缆是否接好,22,二、,BP-2B,母差保护装置,23,BP-2B,微机母线保护装置，适用于,500kV,及以下电压等级，包括单母线、单母分段、双母线、双母分段以及,3/2,接线在内的各种主接线方式，,3,相,CT,最大主接线规模为,24,个间隔,2,相,CT,最大主接线规模为,36,个间隔。,实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联失灵保护、母联死区保护、母联非全相以及断路器失灵保护等功能。,1,、,BP-2B,微机母线保护装置适用范围与配置,24,各种类型的母线保护就其对母线接线方式、电网运行方式、故障类型以及故障点过渡电阻等方面的适应性来说，仍以按电流差动原理构成的母线保护为最佳。带制动特性的差动继电器，采用一次的穿越电流作为制动电流，以克服区外故障时由于电流互感器误差而产生的差动不平衡电流，在高压电网中得到了较为广泛的应用。,BP,系列母差保护以此为基础，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。,2,、母差保护原理介绍,25,大差和电流及差电流定义,和电流,:,是指母线上所有连接元件电流的绝对值之和,公式如下,:,差电流,:,是指所有连接元件电流和的绝对值,公式如下,:,大差差电流与和电流计算特点,:,计算与刀闸开入无关，但需考虑,CT,变比折算。,分相计算。,26,Id,Ir-Id,Idset,Kr,复式比率差动判据动作表达式：,注意事项,:,比率制动斜率过原点。,差动,2,个判据同时满足认为动作条件满足。,任一起动条件满足进入此逻辑判断。,27,差回路构成：,差动回路是由大差动和几个各段母线小差动所组成的；,大差比率差动元件作为区内故障判别元件；,小差比率差动元件作为故障母线选择元件；,大差与小差区别,大差比率差动,差电流,与,和电流,计算与刀闸无关,.,大差比率差动,差电流,与,和电流,计算不计母联电流,.,28,注意事项：,1.,电压开放条件为或逻辑，即三个判据中的任何一个被满足，该段母线的电压闭锁元件就会开放，称为复合电压元件动作。,2.,电压定值分为差动电压闭锁定值与失灵复合电压闭锁定值。,电压闭锁元件,29,母差保护动作逻辑,30,全波饱和检测：,在区外故障时，流过最大穿越性电流的,CT,可能会严重饱和。但是，在故障发生的初始和线路电流过零点附近存在一个线性传交区，在这线性传变区内，差动保护不会动作。这说明，差动保护动作与实际故障在时间上是不同步的，差动保护动作滞后一个时间。,1,）区外故障,TA,饱和：,区外故障发生,TA,饱和情况下 元件与 元件的动作时序截然不同于区内故障，通过判断差动动作与故障发生是否同步就可识别饱和情况。,2,）区外故障转区内故障：,考虑到,CT,饱和后，在每周波中存在至少一个线性传交区，因此对饱和的闭锁应该是周期性的。在判出,CT,饱和后，差动保护先闭锁一周期，随后开放，这样即使出现故障发展，差动保护仍能可靠地快速动作，以满足系统稳定要求。,3,、,TA,饱和判别,31,母联开关状态：,将,DL,的常开接点和常闭接点同时引入装置，相互校验。,对分相断路器，要求将三相常开接点并联，将三相常闭接点串联。,常开接点：与母联一次开关分合状态相同。,常闭结点：与母联一次开关分合状态相反。,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。,母联,TA,极性，双母线接线时，默认母联,TA,的极性与,II,母上的元件一致,4,、母联开关状态判别,32,并列运行：,母联开关合状态。,无分列压板投入。,大差比率差动元件采用比率制动系数高值。,分列运行：,分列压板投入或母联开关分状态。,大差比率差动元件自动转用比率制动系数低值。,封母联,CT,，母联电流不计入小差。,倒闸操作：,可预先投互联压板；,可预先设定保护控制字中的“强制母线互联”软压板；,依靠刀闸辅助接点自适应倒闸操作。,小差比率差动元件自动退出，一旦发生故障同时切除两段母线。,33,34,5,、母联失灵分析：,差动动作或充电动作起动母联失灵。,母联失灵条件动作满足后通过封母联,CT,后差动满足动作条件跳闸。,35,或,延时,9S,闭锁母差,TA,断线信号,IdaId-ct,IdbId-ct,IdcId-ct,与,200ms,母线强制互联,互联信号,Id0.08In,Id10.08In,Id20.08In,联络断路器,TA,断线逻辑框图,TA,断线逻辑图,Ida,：,A,相大差电流,Idb,：,B,相大差电流,Idc,：,C,相大差电流,Id-ct,：,TA,断线定值,母联（分段）电流回路断线，并不会影响保护对区内、区外故障的判别，只是会失去对故障母线的选择性。因此，联络开关电流回路断线不需闭锁差动保护，只需转入母线互联（单母方式）即可。由于联络开关的电流不计入大差，母联（分段）电流回路断线时上一判据并不会满足。而此时与该联络开关相连的两段母线小差电流都会越限，且大小相等、方向相反。,6,、,TA,断线告警,36,7,、,TV,断线告警,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。,非空母线：与此母线相联的刀闸为断开状态。,失去电压：差动复合电压开放条件满足。,延时,9,秒：连续满足电压开放条件,9,秒，中间返回重新计时。,37,1,）与失灵起动装置配合,开入公共端,失灵起,动开入,保护动,作接点,过流,动作,I,母刀闸,II,母刀闸,I,母失灵出口起动,II,母失灵出口起动,外部接点,BP-2B,I,母失灵出口起动,I,母失灵复合电压动作,与,失灵出口延时,1,失灵出口延时,2,跳母联,跳,I,母,8,、失灵保护,38,2,）自带电流检测元件方式,39,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。,对于变压器或发变组间隔，设置“主变失灵解闭锁”的开入接点。当该支路失灵保护起动接点和“主变失灵解闭锁”的开入接点同时动作，实现解除该支路所在母线的失灵保护电压闭锁。,40,9,、,装置运行说明,正常运行指示灯（绿色）状态,：,指示灯名称,正常状态,指示灯含义,保护电源,常亮,保护元件使用的,+5V,、,15V,电平正常,保护运行,常亮,保护主机正常上电、开始运行保护软件,保护通讯,闪烁,保护主机正与管理机进行通讯,闭锁电源,常亮,闭锁元件使用的,+5V,、,15V,电平正常,闭锁运行,常亮,闭锁主机正常上电、开始运行保护软件,闭锁通讯,闪烁,闭锁主机正与管理机进行通讯,管理电源,常亮,管理机与液晶显示使用的,+5V,电平正常,操作电源,常亮,操作回路使用的,+24V,电平正常,注：,(1),除上表运行指示灯外，屏上其余红色灯为动作或告警灯，正常运行时应常灭。,(2),当母线停运时，屏上“闭锁开放”灯会常亮，属正常情况。,41,装置告警指示灯（红色）：,告警信号,可能原因,导致后果,处理方法,CT,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,电压,闭锁,开放,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,42,装置告警指示灯（红色）：,告警信号,可能原因,导致后果,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,43,装置告警指示灯（红色）：,告警信号,可能原因,导致后果,处理方法,开入异常,刀闸辅接点与一次系统不对应,自动修正,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,闭锁失灵开入,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,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,注：装置开入异常或开入变位时，进入查看菜单，查看事件记录，确认原因。,44,装置告警指示灯（红色）：,告警信号,可能原因,导致后果,处理方法,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,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,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,45,10,、装置异常信息说明,保护异常或闭锁异常灯亮时，可操作面板按键，进入自检菜单，查看异常信息,自检信息,装置运行状态,处理方法,保护元件,RAM,区异常,保护异常信号灯亮，保护退出,退出保护，通知厂家处理,保护元件定值区异常,保护异常信号灯亮，保护退出,保护元件时钟异常,告警,保护元件通讯异常,告警,保护元件,A/D,异常,保护异常信号灯亮，保护退出,保护元件出口接点异常,保护异常信号灯亮，保护退出,46,自检信息,装置运行状态,处理方法,保护元件,RAM,区异常,保护异常信号灯亮，保护退出,退出保护，通知厂家处理,保护元件定值区异常,保护异常信号灯亮，保护退出,保护元件时钟异常,告警,保护元件通讯异常,告警,保护元件,A/D,异常,保护异常信号灯亮，保护退出,保护元件出口接点异常,保护异常信号灯亮，保护退出,47,自检信息,装置运行状态,处理方法,闭锁元件,RAM,区异常,闭锁异常信号灯亮，闭锁退出,退出保护，通知厂家处理,闭锁元件定值区异常,闭锁异常信号灯亮，闭锁退出,闭锁元件时钟异常,告警,闭锁元件通讯异常,告警,闭锁元件,A/D,异常,闭锁异常信号灯亮，闭锁退出,闭锁元件出口接点异常,闭锁异常信号灯亮，闭锁退出,管理元件,RAM,区异常,告警,通知厂家处理,管理元件时钟异常,告警,管理元件通讯异常,告警,48,谢 谢,!,49,