微机母线保护及其整定计算

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继电器　　　　　　　　　　　　第32卷　第5期　　　　　　　　　　　　Vol.32No.5

2004年3月1日Mar.1,2004RELAY

微机母线保护及其整定计算

朱晓华

(广东省电力调度中心,广东广州510600)

摘要:阐述了WMH-800、WMZ-41、BP-2B以及RCS-915抗TA饱和等问题的不同方法,。关键词:母线保护;　抗饱和;　整定计算

中图分类号:TM774　　　B24897(2004)0520062204

0　引言

在计算机技术高速发展的今天,微机继电保护

装置在使用中由于有原理先进、可靠性高、操作简单、维护管理方便等优势,广东省220kV以上电网继电保护装置中的线路保护已基本实现微机化,元件保护也正在向全面微机化过渡。如今广东省变电站和电厂共有220kV母线保护约170多套,其中各种型号的微机母线保护约有90多套。

3　微机母差要解决的几个问题

3.1　区外故障电流互感器饱和的问题

在外部短路情况下,该母线的引出线路中,故障线路电流是所有非故障线路电流之和。如图1,故障线路电流很大,其电流互感器饱和,二次侧电流很小。此时差动保护的不平衡电流很大。差动保护在此情况下应不失去选择性

。

1　母线保护的作用

母线故障如未装设专用的母线保护,需靠相邻元件的保护作为后备,将延长故障切除时间,并且往往要扩大停电范围,甚至酿成系统性大面积停电。由于母线保护涉及开关较多,误动作后果特别严重,所以要求它比其他保护具有更高的安全性。在《继电保护和安全自动装置技术规程》中规定高压电网母线保护的装设应遵循以下原则:

对220～500kV母线,应装设能快速、有选择地切除故障的母线保护。对一个半断路器接线,每组母线宜装设两套母线保护。

图1　单母线差动保护的原理图

Fig.1　Blockdiagramofsingle2busdifferentialprotection

2　母线差动保护的原理

母线差动保护的动作原理建立在基尔霍夫电流

定律的基础上。把母线视为一个节点,在正常运行和外部故障时流入母线电流之和为零,而内部短路时为总短路电流。假设母线上各引出线电流互感器的变比相同,二次侧同极性端连接在一起,按照图1接线则在正常及外部短路时继电器中电流为零。

实际上,由于电流互感器有误差,在外部短路时继电器中有不平衡电流出现,差动保护的启动电流必须躲开最大的不平衡电流才能保证选择性。

基于饱和TA有以下两个特点:①无论一次电流有多大,在系统发生故障瞬间,TA不可能同时发生饱和。从故障发生到TA饱和至少有1/4周波的时间,TA能正确传变一次电流;②TA进入饱和后,二次电流波形出现畸变、缺损,但在一次电流过零点附近,饱和TA二次侧仍有一个线性传变区。

关于这个问题,不同的保护装置有不同的处理方法。

(1)WMZ-41母线保护装置使用的抗TA饱和方案称为同步识别法,即判别“故障启动”与“差流越限”是否同步发生。

若是同步发生,则认为“差流越限”是由母线区内故障引起,此时差动保护在5ms以内抢在TA未发生饱和前快速判别出是区内故障,发差动出口信号并记录下来,以确保各断路器可靠跳闸。