母線槽保護(hù)裝置對于如今電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行十分重要。為此對于母線槽保護(hù)的研究已是必不可少的,也是繼電保護(hù)工作者的共同愿望。
1母線槽的保護(hù)原理及配置
微機(jī)型母線槽保護(hù)裝置是當(dāng)前電力系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備,其功能是實(shí)現(xiàn):
1.1 母線槽差動保護(hù)分相式比率差動元件是母線槽差動保護(hù)裝置中的基礎(chǔ)元件。根據(jù)TA極性要求,支路TA同名端在母線槽側(cè),母聯(lián)TA同名端在一母側(cè)。各段母線槽大、小差回路共同構(gòu)成了差動回路。母線槽大差,即所有支路電流所構(gòu)成的差動回路,但是不包括母聯(lián)開關(guān)和分段開關(guān);而母線槽小差就是與母線槽段相連的所有支路電流構(gòu)成的差動回路。
常規(guī)比率差動元件和工頻變化量比率差動元件在母線槽差動保護(hù)中經(jīng)常采用。常規(guī)比率差動元件與工頻變化量比率差動元件共同組成快速差動保護(hù),這在一定程度上提高了保護(hù)抗過渡電阻能力,同時(shí),受故障前系統(tǒng)功角關(guān)系的影響,保護(hù)性能也有所降低。其動作判據(jù)為
邏輯框圖如下所示:
1.2母聯(lián)充電保護(hù)當(dāng)母聯(lián)斷路器跳位繼電器歸零,兩母線槽均能通電壓,或母聯(lián)TWJ=1且接通電流,就要開放充電保護(hù)300ms,并且根據(jù)控制字對母差保護(hù)閉鎖情況進(jìn)行判定。在充電保護(hù)過程中,如果母聯(lián)電流大于充電保護(hù)的整定電流,母聯(lián)開關(guān)則需要跳開。在不經(jīng)復(fù)合電壓的情況下母聯(lián)充電保護(hù)閉鎖。
1.3母聯(lián)失靈保護(hù) 母聯(lián)一旦接收到保護(hù)發(fā)送的跳令,母聯(lián)電流經(jīng)整定延時(shí)后依然大于母聯(lián)失靈電流。母線槽電壓進(jìn)行閉鎖處理,連接母線槽的所有元件被母聯(lián)失靈保護(hù)切掉。母差保護(hù)與母聯(lián)充電保護(hù)同時(shí)作用時(shí),啟動母聯(lián)失靈保護(hù)。
1.4母聯(lián)死區(qū)保護(hù)母線槽接收到差動保護(hù)發(fā)出的跳令隨即實(shí)施母聯(lián)死區(qū)保護(hù),母聯(lián)TA在母聯(lián)開關(guān)跳開時(shí)就能通電,且斷路器側(cè)小差比率差動元件和大差比率差動元件不回返的狀態(tài)下,延時(shí)Tsq跳開第二條母線槽。當(dāng)?shù)谝弧⒍l母線槽都能通電壓,母聯(lián)跳位時(shí)不將母聯(lián)電流計(jì)入小差,從而避免母聯(lián)在跳位時(shí)發(fā)生死區(qū)故障而將母線槽全切除。
1.5 母聯(lián)非全相保護(hù)由母聯(lián)TWJ和 HWJ接點(diǎn)起動非全相保護(hù),其動作的輔助判據(jù)可采用零序和負(fù)序電流。在母聯(lián)非全相保護(hù)發(fā)揮作用時(shí),有THWJ開入且母聯(lián)零序電流大于母聯(lián)非全相零序電流定值,或母聯(lián)負(fù)序電流大于母聯(lián)非全相負(fù)序電流定值,經(jīng)整定延時(shí)跳母聯(lián)開關(guān)。
2母線槽保護(hù)的安裝調(diào)試
2.1 母線槽差動保護(hù)投母差保護(hù)控制字和投入母差保護(hù)壓板。①區(qū)外故障。將兩元件的Ⅰ母與Ⅱ母刀閘進(jìn)行短接處理,使母聯(lián)TA與2TA同極串聯(lián),再將1TA與其反極串聯(lián),形成一個(gè)模擬的母線槽區(qū)外故障。將此區(qū)接通大于差流起動高定值的電流,母差電壓閉鎖條件經(jīng)過確認(rèn)開放后啟動保護(hù)。②區(qū)內(nèi)故障。將元件2的Ⅱ母刀閘與元件1的Ⅰ母刀閘進(jìn)行短接處理,使母聯(lián)TA 與1TA、2TA同極串聯(lián),形成一個(gè)模擬的Ⅰ母故障。接入電流(該電流大于差流起動高定值),確認(rèn)母差電壓閉鎖條件開放后,保護(hù)動作跳Ⅰ母;按上述操作模擬Ⅱ母故障,最終保護(hù)動作跳Ⅱ母。投入單母控制字和單母壓板。重復(fù)模擬上述操作步驟,最終l母與Ⅱ母上的連接元件均被保護(hù)動作切除。③比率制動特性。同上,將元件2的Ⅱ母刀閘短接在元件1的Ⅰ母刀閘的接點(diǎn)處,大小可調(diào)且方向相反的一相電流加入元件1TA和元件2TA,差動電流為[i 2+i2],制動電流為K·(丨i1丨+丨i2丨)。對差動電流起動定值IHcd和比率制動特性分別進(jìn)行檢驗(yàn)。④電壓閉鎖元件。電壓閉鎖元件中的零、負(fù)序電壓和相電壓定值,在比率差動元件動作時(shí),進(jìn)行逐一檢驗(yàn),將誤差控制在可控范圍之內(nèi)。⑤投母聯(lián)帶路方式。將整定投母聯(lián)兼旁路主接線控制字設(shè)置為1,投入母聯(lián)帶路壓板,將Ⅰ母帶路開入短接在其刀閘上。反極性串聯(lián)處理元件1TA和母聯(lián)TA并通入電流,將裝置差流采樣值歸零,同極性串聯(lián)處理元件1TA和母聯(lián)TA并通入電流,將試驗(yàn)電流的2倍的電流對裝置大差及Ⅰ母小差電流進(jìn)行處理;投入帶路TA極性負(fù)壓板,同極性串聯(lián)處理元件1TA和母聯(lián)TA并通入電流,將裝置差流采樣值歸零,反極性串聯(lián)元件處理1TA和母聯(lián)TA并通入電流,對于裝置大差及Ⅰ母小差的電流設(shè)置為兩倍試驗(yàn)電流。2
2.2母聯(lián)充電保護(hù)投母聯(lián)充電保護(hù)控制字和投入母聯(lián)充電保護(hù)壓板。將母聯(lián) TWJ開入( TwJ=1)進(jìn)行短接處理,母聯(lián)TA通電流,TWJ歸零,母聯(lián)充電保護(hù)下動作跳母聯(lián)。
2.3 母聯(lián)失靈保護(hù)按上述操作模擬母線槽區(qū)內(nèi)故障,當(dāng)母聯(lián)接收到跳令后,母聯(lián)TA通電流,兩母差電壓閉鎖條件確認(rèn)開放后,母聯(lián)失靈保護(hù)經(jīng)整定延時(shí),連接母線槽的所有元件被母聯(lián)失靈保護(hù)動作切掉。
2.4 母聯(lián)死區(qū)保護(hù)1母聯(lián)開關(guān)處于合位時(shí)的死區(qū)故障。通過采用母聯(lián)跳閘接點(diǎn)方式對母聯(lián)跳位開入接點(diǎn)進(jìn)行模擬處理,對母
線區(qū)內(nèi)故障進(jìn)行模擬。當(dāng)母線槽收到跳轉(zhuǎn)命令后,持續(xù)接入電流,Tsq經(jīng)整定延時(shí),另一母線槽被母聯(lián)死區(qū)保護(hù)動作切掉。②母聯(lián)開關(guān)處于跳位時(shí)的死區(qū)故障。將母聯(lián)TWJ開入
進(jìn)行短接處理(TJ =1),確保兩母線槽電壓已達(dá)到電壓閉鎖要求后,按上述操作模擬母線槽區(qū)內(nèi)故障,確保只跳死區(qū)
側(cè)母線槽。
2.5 母聯(lián)過流保護(hù)投母聯(lián)過流保護(hù)控制字和投入母聯(lián)過流保護(hù)壓板。母聯(lián)TA通電流(該電流大于母聯(lián)過流保護(hù)定值),經(jīng)整定延時(shí)母聯(lián)過流保護(hù)動作跳母聯(lián)。
2.6母聯(lián)非全相保護(hù)投母聯(lián)非全相保護(hù)控制字和壓板。確保母聯(lián)非全相保護(hù)的零、負(fù)序電流,母聯(lián)THWJ接點(diǎn)進(jìn)行短接處理,經(jīng)整定時(shí)限跳開母聯(lián)非全相保護(hù)。母聯(lián)非全相保護(hù)對零、負(fù)序電流定值進(jìn)行逐一檢驗(yàn),盡量將誤差控制在可控范圍之內(nèi)。
3母線槽保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)
①新安裝的保護(hù)柜的接地裝置必須牢固可靠。保護(hù)柜內(nèi)應(yīng)設(shè)置接地銅排,并與電站接地網(wǎng)相接。②宜使用屏蔽電纜,屏蔽層同時(shí)在控制室和開關(guān)場同時(shí)接地,且要在同一電纜內(nèi)設(shè)置各相電流線及其中性線。③必須在保護(hù)柜內(nèi)接地處理電流互感器二次回路。④用于母聯(lián)兼旁路主接線系統(tǒng)時(shí),必須在母聯(lián)開關(guān)處于分閘位置時(shí)投退母聯(lián)帶路壓板。5保護(hù)中除用于母線槽電壓切換的"投一母TV"和“投二母TV"外,各控制字和對應(yīng)壓板之間均為“與"關(guān)系,也就是說同時(shí)投入控制字與壓板時(shí),才能確保相應(yīng)的保護(hù)功能投入。
總結(jié)
經(jīng)過上述對母線槽各個(gè)保護(hù)的動作邏輯以及安裝調(diào)試運(yùn)行維護(hù)的研究,對母線槽保護(hù)的應(yīng)用得以更好的應(yīng)用。提高了變電站母線槽保護(hù)二次維護(hù)與檢修水平,更好地保障了電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。