母线保护和失灵保护双重化配置方案研究

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1、大毛毛虫★倾情搜集★精品资料母线保护和失灵保护双重化配置方案研究“讨论稿”华东电力设计院1．前言按照国家电力公司2000年9月28日发布的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》第14.1.4条“……新建500KV和重要的220kV厂、所的220kV母线应做到双套母差、开关失灵保护，已建新建500KV和重要的220kV厂、所的220kV母线可逐步做到双套母差、开关失灵保护。”以防止发生系统稳定破坏事故的要求，我院受华东电力调度通信中心的委托，主要对华东电网母线保护和失灵保护双重化配置方案的实施以及可靠性（安全性和可依赖性）进行探讨，供会议讨论研

2、究。2．华东电网母线保护和失灵保护配置现状2．1．厂站主接线500KV除洛河电厂为双母线双分段和天荒坪为扩大的内桥接线外，其它站均为11/2断路器主接线。220kV除任庄变，杨行变，泗泾变等为11/2断路器主接线外，其它厂站根据进出线数大多为双母线，双母线单分段或双分段的主接线。2．2．母线保护配置目前母线保护由每段母线上的元件按每相电流差动构成。2．2．1．11/2断路器主接线由于下述原因，为加强依赖性，区内故障可靠切除故障，每条母线设置两套母线保护，任一套动作即可切除母线故障。1）正常方式，母线故障母线保护正确动作，及系统无故障或区外故障母线

3、保护误动作，对系统接线无影响。2）母线故障母线保护拒动，则由对侧带时限切除故障，造成全厂站停电，并可能引起系统稳定问题。3）双重化可靠起动断路器失灵保护，只影响一个元件的供电。4）单母线且无需设置电压闭锁，母线保护接线简单可靠，安全性也高。2．2．2．双母线及双母线分段主接线由于下述原因，除洛河电厂500KV双母线双分段外，为加强安全性，防止正常运行和区外故障时可能引起的母线保护误动作，每段母线设置一套母线保护。大毛毛虫★倾情搜集★精品资料大毛毛虫★倾情搜集★精品资料1）母线故障母线保护正确动作，及系统无故障或区外故障母线保护误动作，均切除一段母

4、线上的元件。2）母线故障母线保护拒动结果与11/2断路器主接线相同。3）母线保护无需起动断路器失灵保护。4）差动回路需随母线隔离刀闸付接点进行切换，包括倒闸操作过程，而且直流回路也需相应切换，故双母线保护接线较单母线复杂许多。5）需设置电压闭锁，更增加了接线的复杂性，虽增加了安全性，但降低了依赖性。6）双母线，双母线单分段、双母线双分段的过渡也使接线复杂化。7）母联，分段可能有分列运行情况，故其差动回路要考虑投退且有时间上的配合问题。8）保护屏数较多。洛河电厂500KV双母线双分段主接线还设一套总差动母线保护，在双母双分母差退出运行时投入使用。母

5、线故障瞬时介列母联及分段，再由其它保护切除故障母线。2．3失灵保护配置目前，断路器失灵保护由相关保护可靠起动，检查电流带时限构成。由于属近后备方式的后备保护，是一次系统故障后再断路器失灵的保护，故每个断路器仅设置了一套失灵保护，根据断路器的状态进行投退。2．3．1．11/2断路器主接线母线侧断路器失灵保护由双重化的母线保护，线路（主变）保护可靠起动，进行瞬时按相重跳，按相检查相电流经时限三相跳开本侧相邻断路器以及远跳对侧断路器。中间断路器失灵保护由双重化的线路（主变）保护可靠起动，进行瞬时按相重跳，按相检查相电流（负序电流）经时限三相跳开本侧相邻

6、断路器以及远跳对侧断路器。2．3．2．双母线、双母线分段主接线线路（主变）断路器失灵保护由双重化的线路（主变）保护可靠起动，按相检查相电流（负序电流）经时限通过母线保护出口三相跳开失灵断路器段上的所有有电源的断路器。母联，分段断路器的失灵保护在母线保护装置中实现。3．历史动作统计分析根据国家电力调度通信中心和电力科学研究院“1997~1999年全国继电保护与安全自动装置运行情况统计分析”资料，对断路器、母线故障及保护动作情况具体分析如下。大毛毛虫★倾情搜集★精品资料大毛毛虫★倾情搜集★精品资料3．1．断路器可靠性指标年份电压等级总台数平均故障率（

7、次/百台年）平均可用数%）96500KV4037.45699.23220kV70946.17199.15497500KV4803.24299.185220kV78234.55399.18898500KV？5.45199.149220kV？11.78299.293．2。500KV母线故障年份199719981999总条数167174190故障条数112故障次数113单相接地故障（次）113母线故障率（次/百条年）0.60.571.573．3．220kV母线故障年份199719981999总条数215624252541故障条数403743故障次数46

8、3844单相故障36（78.3％）29（76.3％）34（77.3％）二相故障6（13％）—2（4.6％）二相接地故障—6（15.8％）