微机母线保护及其整定计算
2. BP-2型
其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组成。
1) 复式比率差动判据的动作表达式为
图四为复式比率差动元件动作特性。复式比率差动判据相对于传统的比率制动判据,由于在制动量的计算中加入了差电流,使其在母线区外故障时有强的制动特性,而母线区内故障时无制动,因此能明确区分区外故障和区内故障。
2) 故障分量复式比率差动判据采用如下数字算法提取故障分量:
式中i(k)为当前电流采样值; i(k-N)为一个周波前的采样值,在故障发生后的一个周波内,其输出能较为准确地反映包括各种谐波分量在内的故障分量。
由于电流故障分量的暂态特性,故障分量复式比率差动判据仅在和电流突变起动后的第一个周波投入,并受使用低制动系数的复式比率差动判据闭锁。
3. RCS-915型
采用由差流构成的常规比率差动元件和工频变化量电流构成了工频变化量比率差动元件,与低制动系数的常规比率差动元件配合构成快速差动保护。
工频变化量比率差动元件的优点在于装置不受负荷电流影响以及受过渡电阻影响小;动作灵敏。其动作判据为:
五 母线差动保护的整定计算
计算母差保护的主要工作量在于以下几个值的计算,经总结归纳,计算方法如下:
1 比率差动元件的比率差动门坎按包括检修方式的各种运行方式下,母线发生各种类型短路的最小总短路电流(相电流)有足够灵敏度计算,灵敏度≥4,并尽可能躲过母线出线最大负荷电流。
比率差动门坎要整定得躲过母线出线最大负荷电流是为了防止CT断线时母线差动保护误动。
2低电压闭锁元件
以电流判据为主的差动元件,可以用电压闭锁元件来配合,提高保护整体的可靠性。复合电压闭锁包括母线线电压(相间电压),母线三倍零序电压,和母线负序电压。其动作表达式为:
以上三个判据中的任何一个被满足,则该段母线的电压闭锁元件动作。
Uset 按母线对称故障有足够灵敏度整定,灵敏度≥1.5。且应在母线最低运行电压下不动作,而在故障切除后能可靠返回。一般取65%至70%Ue。
U0set按母线不对称故障有足够灵敏度整定,灵敏度≥4。且应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的零序分量。一般取6至10V。
U2set按母线不对称故障有足够灵敏度整定,灵敏度≥4。且应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的负序分量。一般取4至8V。
95年广东220KV梅林站曾有一次因水梅线#2刀支柱撞倒隔离开关开断抢弧导致A相线路侧刀闸接地,梅林站母差保护差动继电器动作,母差保护动作信号掉牌,但母差保护未出口跳闸。该母差保护只有负序电压及低电压闭锁,没有零序电压闭锁。事故后根据录波图分析及模拟故障计算,因故障点离梅林220KV母线电气距离较远,负序电压及低电压均未达到整定值,因而没有及时开放母差保护。这次故障由于梅林站母差保护没有及时动作隔离开故障点,约3秒后母线侧刀头引起Ⅱ母线对地故障,母线电压降低,母差保护出口跳闸。已经导致事故扩大。所以,低电压闭锁元件中的任一个判据都是必要的。
七 结束语
目前广东省电网中各种型号的微机母线保护都有使用,运行情况良好。由于母线故障的几率较小(据不完全统计,每条母线17年故障一次),需要在更长时间的运行使用中不断积累经验和分析统计其动作情况,才能更好地掌握各种型号的微机母线保护的性能。
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