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張   永  國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司

母線差動(dòng)保護(hù)

模擬型母線差動(dòng)保護(hù)（繼電器）

1.低阻抗型：接于差動(dòng)回路的電流繼電器阻抗很小,，內(nèi)部短路時(shí)，電流互感器負(fù)荷小,，誤差較小,，但需要解決區(qū)外故障時(shí)的不平衡電流問題、CT飽和問題,。

2.中阻抗型：差動(dòng)回路總電阻約200歐,，減少區(qū)外故障時(shí)進(jìn)入差動(dòng)繼電器的不平衡電流。（REB-103）

3.高阻抗型：容易引起內(nèi)部高壓,，已不采用,。

微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)（CPU）

母線差動(dòng)保護(hù)

和電流及差電流定義

和電流: 是指母線上所有連接元件電流絕對(duì)值之和

差電流:是指母線上所有連接元件電流和的絕對(duì)值

‘差電流’與‘和電流’計(jì)算特點(diǎn)  

1. 需考慮CT變比折算,。

2. 需分相計(jì)算,。

   
   

母線區(qū)外故障與區(qū)內(nèi)故障

（1）在正常運(yùn)行以及母線范圍以外發(fā)生故障時(shí)，在母線上所有連接元件中,，流入的電流和流出的電流相等,。

（2）當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，所有與母線連接的元件都向故障點(diǎn)供給短路電流或流出殘留的負(fù)荷電流,。

母線差動(dòng)保護(hù)

大差與小差的定義  

母線大差是指除母聯(lián)開關(guān)和分段開關(guān)以外的母線所有其余支路電流所構(gòu)成的差動(dòng)回路,。

各段母線的小差是指該段母線上所連接的所有支路（包括母聯(lián)和分段開關(guān)）電流所構(gòu)成的差動(dòng)回路,。

大差與小差的區(qū)別  

1. 大差比率差動(dòng)差電流與和電流計(jì)算與刀閘無關(guān),。

2. 大差比率差動(dòng)差電流與和電流計(jì)算不計(jì)母聯(lián),、分段電流。

 

差回路構(gòu)成  

1. 差動(dòng)回路是由大差動(dòng)和各段母線小差動(dòng)所組成的,；

2. 大差比率差動(dòng)元件作為母線故障判別元件,；

3. 小差比率差動(dòng)元件作為故障母線選擇元件；

母線差動(dòng)保護(hù)

刀閘位置  

根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式的需要,，雙母線上各連接元件需要經(jīng)常在兩條母線上進(jìn)行切換,。母線運(yùn)行方式發(fā)生變化時(shí)，對(duì)于大差沒有影響,，但對(duì)于小差會(huì)產(chǎn)生很大影響,，決定了該支路電流計(jì)入哪段母線的小差電流計(jì)算。

在微機(jī)母差保護(hù)裝置中,，將隔離開關(guān)的輔助接點(diǎn)作為開入量接到保護(hù)裝置,，利用隔離開關(guān)的輔助接點(diǎn)來識(shí)別母線的運(yùn)行方式。

關(guān)鍵詞：刀閘位置修正（自適應(yīng)）/刀閘位置告警/母線隔離開關(guān)模擬盤

母線差動(dòng)保護(hù)

母聯(lián)CT極性  

支路CT極性在母線側(cè),，母聯(lián)CT極性在Ⅰ 母?jìng)?cè)或Ⅱ母?jìng)?cè)。

母線差動(dòng)保護(hù)

差動(dòng)啟動(dòng)元件

起動(dòng)判據(jù) 

1.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檻時(shí),，該相起動(dòng)元件動(dòng)作,表達(dá)式如下:

前者為和電流瞬時(shí)值比前一周波的突變量,；后者為突變量門檻值。

2.差電流越限判據(jù) :當(dāng)任一相的差電流大于差電流門檻定值時(shí),，該相起動(dòng)元件動(dòng)作,表達(dá)式如下:

前者為分相大差動(dòng)電流；后者為差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)電流定值,。

3.起動(dòng)元件返回判據(jù) :當(dāng)任一相差電流小于差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)電流定值的95%,，且各支路的該相相電流均小于1.2倍的額定電流時(shí)，該相起動(dòng)元件返回,。 

注意事項(xiàng)  

1. 起動(dòng)元件分相起動(dòng),，分相返回。

2. 任一起動(dòng)判據(jù)滿足條件,差動(dòng)起動(dòng)條件滿足,另一起動(dòng)判據(jù)不再判斷,。  

3. 某些母線保護(hù)裝置還配置了電壓突變量啟動(dòng)判據(jù),。

母線差動(dòng)保護(hù)

差動(dòng)動(dòng)作元件

  常規(guī)比率差動(dòng)元件  

  復(fù)式比率差動(dòng)元件  

  工頻變化量比率差動(dòng)元件  

（1）差動(dòng)電流的計(jì)算方式相同，制動(dòng)電流的計(jì)算方式有差異,。

（2）差動(dòng)動(dòng)作元件的動(dòng)作特性是比率制動(dòng)特性曲線。其作用是區(qū)外故障時(shí)動(dòng)作電流隨制動(dòng)電流的增大而增大使之具有制動(dòng)特性,，能躲過區(qū)外短路產(chǎn)生的不平衡電流,；區(qū)內(nèi)故障時(shí)差動(dòng)元件有需要具有足夠的靈敏度,。

復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)優(yōu)點(diǎn)  

與常規(guī)的比率差動(dòng)判據(jù)相比，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)由于Kr值可選的大于1而有很強(qiáng)的制動(dòng)特性,，而在母線區(qū)內(nèi)故障時(shí)又無制動(dòng)作用，因此能更明確的區(qū)分區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障,。

復(fù)式比率系數(shù)Kr

考慮到分段母線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開的情況下發(fā)生區(qū)內(nèi)故障,，非故障母線段有電流流出母線，影響大差比率元件的靈敏度,，因此,，大差比率差動(dòng)元件的比率制動(dòng)系數(shù)可以自動(dòng)調(diào)整。聯(lián)絡(luò)開關(guān)處于合位時(shí)（并列運(yùn)行）,，大差比率制動(dòng)系數(shù)與小差比率制動(dòng)系數(shù)相同（1.0）,；當(dāng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)處于分位時(shí)（分列運(yùn)行），大差比率差動(dòng)元件自動(dòng)轉(zhuǎn)用比率制動(dòng)系數(shù)低值（0.3）,。  

兩段母線分列運(yùn)行時(shí),，Ⅱ母故障，Ⅰ母上的負(fù)荷電流仍然可能流出母線,。

大差元件的制動(dòng)電流不變,，差動(dòng)電流變小，靈敏度降低

CT飽和檢測(cè)元件

為防止母線差動(dòng)保護(hù)在母線近端發(fā)生區(qū)外故障時(shí),，由于CT嚴(yán)重飽和出現(xiàn)差電流的情況下誤動(dòng)作,，一般裝置會(huì)根據(jù)CT飽和產(chǎn)生的機(jī)理以及CT飽和后二次電流波形的特點(diǎn)，設(shè)置CT飽和檢測(cè)元件,，用來判斷差電流的產(chǎn)生是否由區(qū)外故障CT飽和引起

母線差動(dòng)保護(hù)

故障母線選擇元件

差動(dòng)保護(hù)根據(jù)母線上所有連接元件電流采樣值計(jì)算出大差電流,，構(gòu)成大差比率差動(dòng)元件，作為差動(dòng)保護(hù)的區(qū)內(nèi)故障判斷元件,。

差動(dòng)保護(hù)根據(jù)母線上各連接元件的刀閘位置開入計(jì)算出兩條母線的小差電流,，構(gòu)成小差比率差動(dòng)元件，作為故障母線選擇元件,。

當(dāng)雙母線按單母線方式運(yùn)行,，不需要進(jìn)行故障母線的選擇時(shí)可投入“母線互聯(lián)”壓板；當(dāng)母線在倒閘操作過程中兩條母線經(jīng)刀閘跨接,，則裝置自動(dòng)識(shí)別為單母線運(yùn)行,。這兩種情況都不進(jìn)行故障母線的選擇，當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)將所有母線同時(shí)切除

復(fù)合電壓閉鎖元件

復(fù)合電壓閉鎖動(dòng)作表達(dá)式

母線相電壓,；母線3倍零序電壓,；母線負(fù)序電壓（相電壓）。

1.由于靈敏度不同,，差動(dòng)元件和失靈元件的電壓判據(jù)獨(dú)立,。

2.三個(gè)判據(jù)中任何一個(gè)滿足,，該段母線的電壓閉鎖元件就會(huì)動(dòng)作，稱為復(fù)合電壓元件動(dòng)作,。如果母線電壓恢復(fù)正常,，則閉鎖元件返回。 

3.差動(dòng)電壓閉鎖定值內(nèi)部固定,。中性點(diǎn)接地系統(tǒng)低電壓閉鎖定值固定為0.7額定相電壓,，零序電壓閉鎖定值3U0固定為6V，負(fù)序電壓閉鎖定值U2（相電壓）固定為4V,。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),，低電壓閉鎖定值固定為0.7額定線電壓，零序電壓閉鎖退出,，負(fù)序電壓閉鎖定值U2（相電壓）固定為4V,。

4.母聯(lián)充電保護(hù)和母聯(lián)過流保護(hù)不經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖；母線差動(dòng)保護(hù),、斷路器失靈保護(hù),、母聯(lián)失靈保護(hù)、母聯(lián)死區(qū)保護(hù)經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖,。