电力系统二次回路与继电保护V2.03(6)

茂名市粤能电力股份有限公司

变电站综合自动化系统二次回路及继电保护

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变电站综合自动化系统二次回路及继电保护

7．母差及失灵保护（RCS-915AB-HB）

(1)母线差动保护

a．稳态比例差动特性

为了防止母联开关断开的情况下，弱电源侧母线发生区内故障时，大差比率差动灵敏度不够，分列运行时，大差比率制动系数自动转为低值，小差比率制动系数则固定取高值；双母线并列运行、投单母或刀闸双跨时，大差比率制动系数为高值。

稳态比例差动（大差）的动作方程为：

Id?IcdqdId?KH*Ir其中，

Id?|I1?I2????In|Ir?|I1|?|I2|????|In|

稳态比率差动（小差）的动作方程只要将KH值为KL)

图21： 比率差动保护特性曲线图

b．工频变化量比例差动（快速差动保护） ？？？？？？

c．故障母线的选择

由大差比率差动元件作为区内故障判别元件，由小差比率差动元件作为故障母线选择元件。

当大差抗饱和元件动作，任一小差动作时，跳母联。

当大差抗饱和元件动作，任一小差抗饱和元件动作，跳相应母线。

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母差设后备保护，当大差抗饱和元件动作，此时若小差不动作，则无母线跳闸，延时250ms后切除母线上所有元件。 差动保护连续动作500ms后，将退出所有抗饱和措施 d．抗饱和措施：谐波制动、自适应阻抗加权法

e．电压闭锁元件：正序电压、负序电压、零序电压开放 (2)死区保护

母差保护动作跳一母，此时若母联电流大于有流定值且母联开关有TWJ位置，经死区延时跳开另外一条母线上所有开关。

为防止母联开关在分位时发生死区故障，误切除两条母线，当两母线都有压且母联开关在跳位时，延时400ms母联电流退出小差。 (3)母联充电保护母联过流保护

母联充电保护：母联开关有TWJ位置，任一母线无压，且母联无流变有流时，开放充电保护300ms，若在此期间，母联电流大于充电电流则开放跳母联。若在母联无流变有流且TWJ位置由1变为0时，可根据控制字决定是否闭锁母差300ms。

母联过流保护：母联电流大于母联过流整定值时，不经电压闭锁，可经过流延时直接跳母联。可作为线路的临时保护。 (4)断路器非全相保护

断路器非全相运行时，可由非全相保护经不一致延时跳开开关，并可采用负序和零序电流作为动作的辅助判据。在南网的反措中这样规定，非全相保护不启动失灵，因非全相引起的零序保护误动比失灵保护跳整条母线的事故小得多。 (5)失灵保护 母联失灵：

但外部发出母联跳闸命令后，经失灵延时，母联电流仍然大于失灵电流时，母联失灵保护经电压元件闭锁后跳开两条母线。

通常情况下，只有母差保护和充电保护才启动失灵，过流保护和外部启动母联失灵开入，可经控制字投退选择是否启动母联失灵。 支路失灵：

当线路保护发跳闸命令后，若线路电流仍然大于失灵定值，且母线电压闭锁元件开放，允许方式判别之后，第一时限跟跳本线，第二时限跳母联，第三时限跳该母线。 失灵判据有两种方式，一种是经线路断路器保护装置自带失灵电流判据，一种是经母差失灵保护带的负序和零序电流判据。

电压闭锁开放元件有两种方式，一种是有母线电压开放失灵，一种是定值投不经电压闭锁时，外部有解除失灵闭锁开入。例如，主变其他侧故障引起的高压侧开关失灵，电压闭锁元件的灵敏度可能不够，因此可以通过控制字，选择不经电压闭锁。

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（二）继电保护配置

1．220kV线路保护

第一套

主保护装置：纵联差动保护（远跳）、后备保护（距离保护、零序过流方向保护、加速段、TV断线过流）、重合闸 断路器保护：充电保护、不一致保护 第二套

主保护：纵联距离保护（远跳）或纵联方向保护、后备保护（距离保护、零序过流方向保护、加速段、TV断线过流）、重合闸 断路器保护（母联保护）：充电（过流）保护、非全相保护 2．220kV母差及失灵保护

大差保护、小差保护、死区保护、失灵保护、充电保护 3．220kV主变保护

差动保护（差动速断、比率差动）

复压闭锁方向过流保护、零序方向保护 主变非电量保护：

瓦斯保护：本体重瓦斯、有载重瓦斯、本体轻瓦斯报警 油温保护：油面温度高报警、绕组高温报警、绕组温高跳闸 其他保护：压力释放跳闸\\报警，冷却器全停跳闸开入 4．110kV线路保护

差动保护、后备保护（距离保护、零序过流方向保护、TV断线过流、加速）、重合闸 5．10kV线路保护

复压闭锁方向过流、重合闸后加速、过负荷 6．10kV电容器保护

过流Ⅲ段、自投切、过压欠压保护

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（三）继电保护作业指导步骤

1．操作回路绝缘试验

2．检查电源寄生情况，装置通电及开关操作

开关操作前，对防跳功能重复的操作回路，需要取消防跳的，原则上保留开关防跳功能。 3．开入量和功能压板检查 4．零飘校验和精度校验

0.2Ie，0.5Ie，0.8Ie；0.2Ue，0.5Ue，0.8Ue；误差应在2%的范围内，否则应联系厂家更换采样插件。

5．保护试验并检查信号：对压板和定值进行逐一功能校验

应分别测试0.95倍和1.05倍定值时的动作情况，确保可靠动作和可靠不动作。若要对时间定值进行校验时，应取整定值的1.2倍作为故障值，确保动作时间的精度。保护试验时，应对每个压板和定值、控制字进行校验，确保标示、出口矩阵的正确性。 6．整组传动并检查录波波形

整组传动时应分别校验每组出口的正确性。 事故快讯

近年来茂名地区发生过的事故中与继电保护和二次工作有关的:

1．220kV曙光站：2010年10月，省重点工程220kV曙光站输变电工程投运过程中，220kV PT并列装置因反送电烧毁；

2．110kV旺沙站：因设计错误，两条线路用于手跳位置闭锁备自投的两根线芯并接至手跳操作回路，在施工过程中电缆芯触碰导致两条110kV线路跳闸，并造成多个35kV变电站失压的恶性事故；

3．220kV天泰站：突发雷电击中站外110kV线路，由于端子箱电流回路受到箱门的长期磨损，而产生差流，引发区外故障误跳站内110kV母差的恶性事故；

4．500kV茂名站：220kV母联CT更换工程中，施工员在恢复CT二次接线时，将极性反接，在送电过程中致零序保护动作。

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参考资料

1．继电保护原理（大学教程）

2．变电站综合自动化系统二次回路运行及维护，王国光 3．继电保护原理与应用，江苏电力出版社 4．继电保护反措2007版 5．继电保护作业指导书

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