变电运行母差保护

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1、母差保护的原理及运行注意事项母差保护的原理为什么要装设母差保护？母线是一个变电所众多电力设备和输电线路的公共电气连接点，是系统中汇集和分配电能的枢纽，虽然母线上发生故障的概率较小，但是如果母线上发生故障并且不能及时切除，这将给整个电力系统带来严重的后果，甚至危及到系统的稳定运行，因此要装设母差保护。母差保护的原理根据规程的规定，通常在下列情况应考虑装设专用的母差保护：1）基于系统稳定的要求，当母线发生故障必须快速切除时；2）当母线残余电压小于（0.5-0.6)Ue时，为保证用户用电质量；3）对于具有分段断路器的双母线，由于其供电可

2、靠性要求高，若采用供电元件的后备保护作为母线保护，可能无选择性或切除母线故障时间太长，不能满足运行上的需要；4）对于固定连接的母线和元件由双断路器连接的母线；5）在变电所中，为减少短路容量；母差保护的原理母线差动保护实现的依据：1）连接在母线上的各支路电流，在正常运行和区外故障时，满足基尔霍夫定律：ΣI=I1+I2+I3+I4=02）母线上发生故障，有源元件都向故障点供应短路电流，无源元件无流，可得：ΣI=I1+I2+I3+I4=Id3）连接在母线上的各支路电流，在正常运行和区外故障时，至少有一路电流与其他连接元件电流相反，区内故

3、障时，除电流为零的元件以外，有源元件的电流有相同的相位，特别情况除外。母线I1I2I3I4母线I1I2I3I4Id母差保护的原理根据上述原理常用的母线保护有下列几种：1）电流差动保护（微机差动保护）2）电压差动保护3）电流比相差动保护4）比率制动中阻抗差动保护目前我省较常用的差动保护有：1）微机差动保护（深圳南瑞BP-2B、南京南瑞RCS-915AB）2）中阻抗母差保护（ABB公司REB-103、PMH-150）BP-2B母差保护原理简介保护配置1）母线差动保护2）断路器失灵保护3）母联充电保护4）母联过流保护5）母联失灵、死区保

4、护BP-2B母差保护原理简介BP-2B以电流差动为原理，采用一次穿越电流作为制动电流，以克服区外故障时CT误差产生的差动不平衡电流。制动电流Ir=ΣlIjl，所有连接元件电流绝对值之和差动电流Id=lΣIjl，所有连接元件电流向量之和的绝对值比率差动元件的动作判据：Id＞Idset(1)Id＞Kr×（Ir-Id）(2)Idset为差动保护门槛定值，Kr为差动保护复式比率系数（制动系数）同时满足上述（1）、（2）的要求，差动保护动作，在制动方程中引入了差动电流，所以母线区外故障有及极强的制动，区内故障时无制动，从而做到区外故障可靠不

5、动，区内故障可靠动作。BP-2B母差保护原理简介复式比率差动元件的动作特性IdIr-IdKr（高、低）Idset（高、低）上述阴影部分是动作区，同时满足前面的动作方程，在母联开关合上时采用大差动的高值启动值和高比率制动系数，在母联开关分开时采用大差动的低值启动值和低比率制动系数，小差的启动值与比率系数均采用高值，母联CT的极性在II母侧。母联开关的位置接点采用双位置接点全引入，对分相断路器，要求三相常开接点并联引入母差保护的合位开入端，三相常闭接点串联引入母差保护的跳位开入端，BP-2B母差保护原理简介电压闭锁元件作用：防止以电流

6、为判据的差动保护误动，配合使用，以提高母差保护整体的可靠性。判据：（1）Uab≤Uset或Ubc≤Uset或Uca≤Uset（2）3U0≥U0set（3）U2≥U2setUab、Ubc、Uca为母线线电压；3U0为母线3倍零序电压；U2为母线负序电压；Uset、U0set、U2set为各序电压闭锁定值。三个判据任一个满足，电压闭锁元件开放，该接点串在差动元件接点一起出口跳闸，失灵元件的开放也要经过电压闭锁元件的把关。BP-2B母差保护原理简介对于双母线配置的母差保护，差动保护采用大差比率差动元件作为区内故障判别元件，采用小差比率差

7、动元件作为故障母线的选择元件，大差元件是否动作，用于判断区分母线区外故障还是区内故障，小差元件是否动作，用于判断哪段母线故障。计算公式：大差元件电流：Id=I1+I2+----In(不计算母联电流）I母小差元件电流：Id1=I1*S11+I2*S12+----In*S1n—IlK*SlKII母小差元件电流：Id1=I1*S21+I2*S22+----In*S2n+IlK*SlK各元件说明：I1、I2-----In为各支路电流；Ilk为母联电流；S11、S12----S1n为各支路I母闸刀辅助接点；S22----S2n为各支路II母

8、闸刀辅助接点；SlK为母联位置接点；各支路CT极性必须一致，母联CT的极性与II母元件的极性一致。（为什么？）BP-2B母差保护原理简介双母线接线S11S21S12S22S13S23S14S24Ⅰ母II母L1L2L3L4SlkBP-2B母差保护原理