220kv母线保护的研究

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1、220kV母线保护的研究摘要：本文叙述了电厂母差保护双重化改造的配置和施工工艺；也介绍BP-2B和RCS-915A两种类型母差保护的特点及参数整定。关键词：母差保护双重化配置施工工艺试验整定1改造母差保护系统的背景随着电网一次短路电流水平快速增长及系统互联性进一步加强，使母线保护在电力系统中具有越来越重要的地位。如果母线上发生了故障而母差保护不能正确动作,将直接影响到电力系统的安全、稳定运行,甚至造成系统瓦解等严重后果。500kV茅湖站一期工程2台300WM机组于2001年投入商业化运行。电气主接线为220KV电压等级，双母双分段。母线上接入2台

2、主变压器、2台启备变压器和2回出线，其中02#启备变为二期2台600MW机组提供启备电源，系统简图如图1所示。改造前母差保护安装了一套ABB公司的产品。12按照国家电网公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中规定：“为提高继电保护的可靠性，对重要的线路和设备必须坚持设立两套互相独立主保护的原则，并且两套保护为不同原理和不同厂家的产品。对重要元件应充分考虑后备保护的设置”的要求。我司于2008年5月着手对母差保护进行双重化配置改造。2母差保护双重化配置方案经讨论研究，我司采用了深圳南瑞科技公司出厂的BP-2B型和南京南瑞继保电气有限公司出厂

3、的RCS-915AS型母差保护装置对母差保护实施双重化配置12。各套保护装置的保护TA配置如图2所示，每套保护装置均采用独立的TA二次绕组（图中各个支路仅画出一组），母线TA在电气上的安装位置，尽量靠近线路或变压器一侧，使母线保护与线路保护或变压器保护有重叠保护区，各支路TA的极性端（同名端）统一在母线侧，母联TA的同名端在BP-2B保护中与II母上的元件极性一致，而RCS-915保护与I母上的元件极性相同（注意：母联TA同名端的朝向以物理位置为准），因此靠近I母的绕组应接入BP-2B保护，靠近II母的绕组接入RCS-915保护，这样可以使两套保

4、护的保护范围重叠交错。图2母差保护TA配置示意图3母差保护改造施工工艺由于母差改造期间，只有#1机停机（机组大修），这样220KV升压站还会存在六个间隔带电的情况，为确保改造工作安全进行，我们拟定了详细的安全隔离措施、危险点预控措施及保护改造方案。3.1严格执行工作票制，工作许可制，工作监护制，工作间断、转移、终结制度。施工中严禁违章指挥、违章作业、违章施工。安措布置到位，确保带电回路（TA二次回路、TV二次回路及跳闸回路）的隔离可靠。123.2拆除旧屏及清除废弃的电缆；新屏就位，敷设新电缆；施工中所有施工器具、材料、设备必须与带电运行设备保持安

5、全距离。3.3做电缆头、配线、芯线核对、编号和接入；仔细核查，确保编号芯线接入的位置和设计图纸规定的一致。3.4各支路元件CT极性的确定（对每个带电间隔均以I母PT的A相电压为基准一一确定CT的极性）。3.5进行新装置通电前检查，确认装置接地可靠，确保插件接入牢固，配线没有压接不紧及断线现象。3.6进行新装置上电检查，上电后若电源模块无异常，则相应的电源指示灯电亮；若新装置的软件开始正常运转则可通过指示灯和界面显示检查是否有异常现象；若装置自检查出错，应查明故障，更换板件。3.7在TA二次回路及跳闸回路接入前，进行新装置的单体调试；为防止浪涌电压

6、损坏芯片，严禁带电拔插各插件。3.8保护整组试验及带负荷检查。4微机母差保护装置的特点及整定我厂失灵保护、充电保护分别由单独的一套BP-2B失灵保护装置及外部充电保护回路实现，故两套母差保护只用了母线差动保护、母联失灵及死区保护功能。该保护装置主要由起动元件、分相差动元件、电压闭锁元件、TA饱和检测元件、电压闭锁元件及故障母线选择元件构成。差动保护微机根据母线上所有连接元件电流采样值计算出大差电流，构成大差比率差动元件，作为差动保护的区内故障判别元件。对于分段母线或双母双分段12方式，根据各连接元件的刀闸位置开入计算出两条母线的小差电流，构成小差

7、比率差动元件，作为故障母线选择元件。而且比率制动系数有高值、低值之分，母线分裂运行时大差元件可以自动由比率高值转用低值，以保证大差比率元件的灵敏度，而小差元件始终取比率高值，保证母差保护的可靠性。一般的，“和电流”是指母线上所有连接元件电流的绝对值之和；“差电流”是指所有连接元件电流和的绝对值，Ij为母线上第j个连接元件的电流。其中，差动元件要确定启动电流Idset及比率制动系数Kr；复合电压闭锁元件要确定低电压、负序电压U2及零序电压U0的动作值。4.1BP-2B型母差保护的特点及整定BP-2B型母差保护电流定值均按基准TA变比折算，装置自动选

8、取实际设定的所有间隔TA变比中的最大值为基准变比（我厂为1600/1）。母差保护的启动元件由“差电流越限”和“和电流突变量”组成，差动元