CSC-150数字式母线保护装置说明书 - 图文(4)

CSC-150数字式母线保护装置 说明书

I母电压闭锁开放 I母小差选择元件动作 & 跳I母

大差启动元件动作 II母小差选择元件动作 II母电压闭锁开放 & 跳II母

图4-1 双母线方式的保护出口逻辑图

快速虚拟比相式电流突变量保护和比率制动式电流差动保护均基于电流采样值构建，采取持续多点满足动作条件才开放母线保护电流元件方式实现。下面原理分析对于每一个采样时刻均成立，因此在部分公式中省去了采样时刻标识。 4.1.1 比率制动式电流差动保护原理

装置的稳态判据采用常规比率制动原理。母线在正常工作或其保护范围外部故障时所有流入及流出母线的电流之和为零（差动电流为零），而在内部故障情况下所有流入及流出母线的电流之和不再为零（差动电流不为零）。基于这种前提，差动保护可以正确地区分母线内部和外部故障。

比率制动式电流差动保护的基本判据为：

i1?i2???in?I0 （4.1.1）

i1?i2???in?K??i1?i2???in? （4.1.2）

式中i1、i2、…、in为支路电流，K为制动系数，I0为差动电流门坎值。

（4.1.1）式的动作条件是由不平衡差动电流决定的，而（4.1.2）式的动作条件是由母线所有元件的差动电流和制动电流的比率决定的。在外部故障短路电流很大时，不平衡差电流较大，（4.1.1）式易于满足，但不平衡差动电流占制动电流的比率很小，因而（4.1.2）式不会满足，装置的动作条件由上述两判据“与”门输出，提高了差动保护的可靠性，所以当外部故障短路电流较大时，由于（4.1.2）式使得保护不误动，而内部故障时，（4.1.2）式易于满足，只要同时满足（4.1.1）式提供的差动电流动作门槛，保护就能正确动作，这样提高了差动保护的可靠性。比率制动式电流差动保护动作曲线如图4-2所示。图中id?i1?i2???in为差动电流，

if?i1?i2???in为制动电流，K为制动系数。

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id

id?if 区 作 动 id?K?if I0 if 图4-2 比率制动式电流差动保护动作曲线

4.1.2 虚拟比相式电流突变量保护原理

为了加快差动保护的动作速度，提高重负荷、高阻接地及系统功角摆开时常规比率制动式差动保护的灵敏度，装置采用了快速虚拟比相式电流突变量保护，该保护和制动系数为0.3的高灵敏度常规比率制动原理配合使用。

假设母线系统故障发生后t时刻各支路电流为i1t，i2t，…，int，突变量为?i1t，?i2t，…，

?int，前一周正常负荷电流为i1(t?T)，i2(t?T)，…，in(t?T)，母线t时刻的差动电流为

idt??ijt???ij(t?T)??ijt???ij(t?T)???ijt???ijt???ijt????ijt?。我们把同一时刻

j?1j?1j?1j?1j?1j?1j?1nnnnnnn所有电流正突变量之和??ijt?虚拟成流入电流，所有电流负突变量之和??ijt?虚拟成流出电

j?1j?1nn流，当母线发生区外故障时每一采样时刻均满足idt???ijt????ijt??0，虚拟流入电流等于

j?1j?1nn??ijt?虚拟流出电流，即

j?1nn?1，此时虚拟流入电流和虚拟流出电流的对应关系如图4-3所示；

??ijt?j?1当母线发生区内故障时idt???ijt????ijt??0，虚拟流入电流不等于虚拟流出电流，即

j?1j?1nn??ijt?j?1nn??ijt??1，若各支路系统参数一致则满足

j?1nn??ijt???或

j?1nn?0，若考虑各支路系统

??ijt?j?1??ijt?j?1??ijt?j?1-11-

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NN??ijt?参数之间的差异，则

j?1N??ijt??1或

j?1N?1，此时虚拟流入电流和虚拟流出电流的对应关

??ijt?j?1??ijt?j?1系如图4-4所示。因此快速虚拟比相式电流突变量保护的主要判据如下：

??ijt?j?1nn??ijt??K或

j?1nn???ijt?j?1??ijt?j?11 K其中K为不等于1的常数，该常数根据系统结构和短路容量确定。

虚拟流入电流 虚拟流出电流 图4-3 母线区外故障时虚拟流入电流和虚拟流出电流对照图

虚拟流入电流 虚拟流出电流 图4-4 母线区内故障时虚拟流入电流和虚拟流出电流对照图

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4.1.3 TA变比的自动调整

母线保护因所连接的支路负载情况不同，所选TA也不尽相同。本装置根据用户整定的一次TA变比自动进行换算，使得二次电流满足基尔霍夫定理。假设支路1的TA变比为TA1，支路2的TA变比为TA2，支路n的TA变比为TAn等等，则TA变比的归算方法如下：

TAmax?max?TA1,TA2,?,TAn?

TA1 TA1r?TAmaxTA2 TA2r?TAmax?

TAnr?TAn TAmax差动电流和制动电流是基于变换后的TA二次相对变比而得的。 4.1.4 电压闭锁

装置的电压闭锁功能采取复合电压开放逻辑，当任意相电压低于低电压定值、负序电压高于负序电压定值、零序电压高于零序电压定值或母线TV断线时开放电压闭锁元件。双母线（分段母线）接线型式在通过母联/分段断路器或其他支路刀闸双跨互联运行时，若某段母线TV出现异常，电压闭锁元件能自动切换到另一段母线TV上。电压闭锁开放逻辑图如图4-5。

UA?Upzd UB?Upzd UC?Upzd U2?U2zd 3U0?U0zd

母线TV断线 图4-5 电压闭锁开放逻辑图

+ 对应母线电压闭锁开放

4.1.5 母线运行方式字的识别

双母线运行的一个特点是操作灵活、多变，但是运行的灵活却给保护的配置带来了一定的困难，常规保护中通过引入隔离开关辅助触点的方法来动态跟踪现场的运行工况，如图4-6所示。L为连接在双母线上的一条支路，G1、G2是L的隔离开关，将G1、G2辅助触点的状态送到母线保护的开关量输入端子，若用高电平“1”表示开关合上，低电平“0”表示开关断开，则保护可将L的运行状态表述如表4-1。

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I II

G2 G1 L 图4-6 双母线运行方式示意图

表4-1

G1 G2 0 0 0 1 1 0 1 1

微机母线保护通过其开关量输入读取各支路状态，形成I母运行方式字和II母运行方式字，同时辅以电流校验，实时跟踪母线运行方式。装置配备了母线运行方式显示屏，对应于某种运行方式，在电流不平衡时会出现告警，提醒用户进行干预。用户可以根据现场的运行方式选择自动、强合、强分来干预显示屏上每个隔离开关辅助触点，使得运行方式识别准确可靠。若用户选择自动纠错功能，则装置在支路有电流但其刀闸辅助触点信号因故消失时可以进行一次自动纠错，并将纠错结果告诉用户，等待确认。另外针对因隔离刀闸辅助触点工作电源丢失而导致的所有刀闸位置都为0的情况，装置能够记忆掉电前的刀闸位置和母线运行方式字直到开入电源恢复正常为止，使得母线保护在该状态下仍可以正确跳闸。

下面简单介绍双母线不同运行方式下差动电流、制动电流的处理方法，正、负电流突变量之和处理类同。

4.1.5.1 双母线专用母联方式

双母线专用母联接线图如图4-7所示。在此种接线型式下所有支路的I母刀、II母刀均应作为确定 …… 此处隐藏：1583字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……