浅议bp-2b母线保护装置在某水电厂应用

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1、浅议BP-2B母线保护装置在某水电厂应用　　摘要：母线故障是电气设备最严重的故障之一，故障时使连接于母线的所有元件被迫停电。装设专用的母线保护装置有利于快速的切除母线故障，缩少事故范围，保障电网的安全、稳定运行。BP-2B微机母线保护装置适用于一台半断路器接线、双母线、双母线分段、单母线、单母线分段接线等。本文从母线差动保护的原理出发，结合工程实例应用，谈谈自己的看法。关键词：BP-2B母线差动保护母联充电保护母联过流保护母联失灵保护断路器失灵保护出口中图分类号：TM6文献标识码：A文章编号：引言：9母线保护是保障电网安全稳定运行的重要设备，它的选择性、可靠性、灵敏性和速动性对保证整个区域电网

2、的安全具有决定性的意义。迄今为止，在电网中广泛应用的母线保护包括：按循环电流原理构成的电流差动保护、母联电流相位比较差动保护、电流相位比较式差动保护、比率制动式差动保护；经各发、供电单位多年电网运行经验总结，普遍认为就适应母线运行方式、故障类型、过渡电阻等方面而言，无疑是按分相电流差动原理构成的比率制动式母差保护效果最佳。BP-2B微机母线保护装置还具有整组动作时间快速、灵敏度高；自适应全波饱和检测器，差动保护在区外饱和时有极强的抗饱和能力，又能快速切除转换性故障，适用于任何按技术要求正确选型的保护电流互感器；允许TA型号、变比不同，TA变比可以现场设定；母线运行方式自适应，电流校验自动纠正刀

3、闸辅助接点的错误；后台通讯方式灵活，支持电力行业标准通讯规DL/T667-1999（IEC60870-5-103）的特点。BP-2B母线保护装置对于220kV～500kV母线，应装设两套母线保护装置，某工程220kV母线配置了两套BP-2B微机母线差动保护装置。该保护装置可以实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联失灵（或死区）保护、以及断路器失灵保护出口等功能。1.母线差动保护9各种类型的母线保护就其对母线接线方式、电网运行方式、故障类型以及故障点过渡电阻等方面的适应性来说，仍以按电流差动原理构成的母线保护为最佳。带制动特性的差动继电器（即比率差动继电器），采用一次的穿越电流作为制

4、动电流，以克服区外故障时由于电流互感器（以下称TA）误差而产生的差动不平衡电流，在高压电网中得到了较为广泛的应用。BP系列母差保护以此为基础，结合微机数字处理的特点，发展出以分相瞬时值复式比率差动元件为主的一整套电流差动保护方案。下述各元件判据除非特别说明，都是分相计算，分相判别。下面分别从母线差动保护的起动元件、差动元件、TA饱和检测元件、故障母线选择逻辑、差动回路和出口回路的切换几方面对我厂所配置的BP-2B母线保护装置的各元件的判据、算法、逻辑等进行简要说明。1）起动元件母线差动保护的起动元件由‘和电流突变量’和‘差电流越限’两个判据组成。‘和电流’是指母线上所有连接元件电流的绝对值之和

5、；‘差电流’是指所有连接元件电流和的绝对值。与传统差动保护不同，微机保护的‘差电流’与‘和电流’不是从模拟电流回路中直接获得，而是通过电流采样值的数值计算求得。起动元件分相起动，分相返回。a.和电流突变量判据：当任一相的和电流突变量大于突变量门坎时，该相起动元件动作。b.差电流越限判据：当任一相的差电流大于差电流门坎定值时，该相起动元件动作。c.起动元件返回判据：起动元件一旦动作后自动展宽40ms，再根据起动元件返回判据决定该元件何时返回。当任一相差电流小于差电流门坎定值的75%时，该相起动元件返回。2）差动元件9母线保护差动元件由分相复式比率差动判据和分相突变量复式比率差动判据构成。a.复式

6、比率差动动作表达式为：其中为差电流门坎定值，Kr为复式比率系数（制动系数）。复式比率差动判据相对于传统的比率制动判据，由于在制动量的计算中引入了差电流，使其在母线区外故障时有极强的制动特性，在母线区内故障时无制动，因此能更明确地区分区外故障和区内故障，下图表示复式比率差动元件的动作特性。b.故障分量复式比率差动判据根据叠加原理，故障分量电流有以下特点：a.母线内部故障时，母线各支路同名相故障分量电流在相位上接近相等（即使故障前系统电源功角摆开）。b.理论上，只要故障点过渡电阻不是∞，母线内部故障时故障分量电流的相位关系不会改变。9为有效减少负荷电流对差动保护灵敏度的影响，为进一步减少故障前系统

7、电源功角关系对保护动作特性的影响，提高保护切除经过渡电阻接地故障的能力，本装置采用电流故障分量分相差动构成复式比率差动判据。故障分量的提取有多种方案，本保护采用的数字算法如下：式中为当前电流采样值；)为一个周波前的采样值。在故障发生后的一个周波内，其输出能较为准确地反映包括各种谐波分量在内的故障分量。动作表达式为：其中为第j个连接元件的电流故障分量，为故障分量差电流门坎，由推得；为复式比率系数（制