南網(wǎng)標準母差

1、南網(wǎng)標準化母差保護電流互感器飽和問題問題的實質(zhì)：TA鐵芯的非線性研究的方法：由專業(yè)互感器生產(chǎn)廠用與一次電流互感器相同的材料制作了截面積小的易飽和電流互感器，通過大量的試驗對電流互感器的飽和特性進行定量的研究。050100150200250300350-30-20-1001020050100150200250300350-40-2002040電流20In，無非周期分量050100150200250300350-50050050100150200250300350-100-50050100電流40In，無非周期分量050100150200250300350-40-20020050100150200

2、250300350-60-40-2002040電流20In，時間常數(shù)180ms（89）短路角60050100150200250300350-60-40-20020050100150200250300350-60-40-2002040電流20In，時間常數(shù)60ms（87）050100150200250300350-200204060050100150200250300350-40-200204060電流20In，時間常數(shù)260ms（89.3）硬件配置圖母差保護抗TA飽和方案 采用國內(nèi)外首創(chuàng)的以工頻變化量為基礎的自適應加權(quán)式母差保護原理，同時以帶有波形鑒別的穩(wěn)態(tài)比率差動作為輔助判據(jù)，從根本上解決了

3、靈敏度與安全性的矛盾。 國內(nèi)外首創(chuàng)的以工頻變化量為基礎的自適應加權(quán)式母差保護原理（國家發(fā)明專利ZL 991145186,獲第八屆中國發(fā)明專利獎） 構(gòu)成元件： 1工頻變化量差流過流繼電器 2工頻變化量比率差動繼電器 3電壓開放元件自適應加權(quán)式差動保護cdzdTmjjDIDII1mjjmjjIKI11大差K可整定，小差K=0.75工頻變化量比率差動元件電壓開放元件（U ）：|u| UT +0.05UNu： 母線電壓工頻變化量瞬時值UT ： 母線電壓工頻變化量浮動門坎0.05UN ：固定門坎 無論何種故障，u都會自適應地開放。電壓開放元件自適應加權(quán)式差動保護 該保護具有極強的抗TA飽和能力。在區(qū)外故

4、障，TA正確傳變時間僅為2ms時也能可靠制動；同時又有很高的靈敏度，即使是在重負荷運行狀態(tài)下發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，或經(jīng)過渡電阻短路時也能可靠動作，且動作速度快，整組動作時間為812ms。 抗TA飽和性能十分優(yōu)異 動作速度快，812ms出口 靈敏度高，受故障接地電阻以及負荷的影響小 靈敏度不受常規(guī)制動系數(shù)的影響從根本上解決了母差保護從根本上解決了母差保護靈敏度與可靠性之間的矛盾靈敏度與可靠性之間的矛盾自適應加權(quán)式差動保護穩(wěn)態(tài)比率差動保護 由于反應工頻變化量的保護不能保護同名相區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的特殊故障，本裝置中仍保留反應穩(wěn)態(tài)量的比率差動保護，為防止TA飽和時誤動，提出利用波形特征檢測TA飽和的判據(jù)。cdzdm

5、jjII1mjjmjjIKI11制動系數(shù)K可整定穩(wěn)態(tài)比率差動保護穩(wěn)態(tài)比率差動保護 由諧波制動原理構(gòu)成的TA飽和檢測元件的原理利用了TA飽和時差流波形畸變和每周波存在線性傳變區(qū)等特點，根據(jù)差流中諧波分量的波形特征檢測TA是否發(fā)生飽和。 利用波形特征檢測TA飽和的判據(jù)同樣具有很強抗TA飽和能力，并且不依賴于制動系數(shù)，而且在區(qū)外故障TA飽和后發(fā)生同名相轉(zhuǎn)換性故障的極端情況下仍能較快切除母線故障。母差保護原理母線大差比率差動用于判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差比率差動用于故障母線的選擇采用比率制動原理：大差高值固定取0.5，小差高值固定取0.6；大差低值固定取0.3，小差低值固定取0.5當大差高值和小差低

6、值同時動作，或大差低值和小差高值同時動作時，比例差動元件動作。III保護對運行方式的自適應保護對運行方式的自適應為防止在母聯(lián)開關斷開的情況下，弱電源側(cè)母線發(fā)生故障時大差比率差動元件的靈敏度不夠。因此比例差動元件的比率制動系數(shù)設高低兩個定值：大差高值固定取0.5，小差高值固定取0.6；大差低值固定取0.3，小差低值固定取0.5。當大差高值和小差低值同時動作，或大差低值和小差高值同時動作時，比例差動元件動作。*I IIIIIIIIIII分段開關母聯(lián)2母聯(lián)1電壓閉鎖元件 其判據(jù)為 UUbs 3U0U0bs U2U2bs其中: U為相電壓，3U0為三倍零序電壓(自產(chǎn)),U2為負序相電壓 Ubs 為相電

7、壓閉鎖值，U0bs和U2bs分別為零序、負序電壓閉鎖值 對于國網(wǎng)標準化版本，電壓閉鎖定值為固定值，無需用戶整定。相電壓為41V（0.7UN)，負序電壓4V，零序電壓6V。 以上三個判據(jù)任一個動作時，電壓閉鎖元件開放。在動作于故障母線跳閘時必須經(jīng)相應的母線電壓閉鎖元件閉鎖；在差動動作于母聯(lián)或分段跳閘時，必須滿足該母聯(lián)或分段的相關母線中任一母線電壓閉鎖元件開放。母線差動保護當抗飽和母差動作，且無母線跳閘，為防止保護拒動，設置兩時限后備保護段，其中第一時限切除有流且無刀閘位置開入的支路及電壓閉鎖開放的母聯(lián)（分段）開關，第二時限切除所有支路電流大于2In的支路，以最大限度降低對系統(tǒng)影響且盡可能減少不必

8、要的切除。 當有刀閘位置變位時，需要運行人員檢查無誤后按刀閘位置確認按鈕復歸；刀閘位置出現(xiàn)雙跨時，不響應刀閘位置確認按鈕；當某條支路有電流而無刀閘位置時，裝置能夠記憶原來的刀閘位置，并根據(jù)當前系統(tǒng)的電流分布情況校驗該支路刀閘位置的正確性，此時不響應刀閘位置確認按鈕；因刀閘位置錯誤產(chǎn)生小差電流時，裝置會根據(jù)當前系統(tǒng)的電流分布情況計算出該支路的正確刀閘位置。母線運行方式判別當有刀閘位置變位時，需要運行人員檢查無誤后按刀閘位置確認按鈕復歸；刀閘位置出現(xiàn)雙跨時，不響應刀閘位置確認按鈕；當某條支路有電流而無刀閘位置時，裝置能夠記憶原來的刀閘位置，并根據(jù)當前系統(tǒng)的電流分布情況校驗該支路刀閘位置的正確性，此

9、時不響應刀閘位置確認按鈕；因刀閘位置錯誤產(chǎn)生小差電流時，裝置會根據(jù)當前系統(tǒng)的電流分布情況計算出該支路的正確刀閘位置。母線運行方式判別母聯(lián)過流保護包含兩段相過流及一段零序過流，過流保護經(jīng)保護投入壓板和整定值中相應段保護投入控制字投退。母聯(lián)過流保護動作啟動母聯(lián)失靈。母聯(lián)過流保護有專門的起動元件。在母聯(lián)過流保護投入時，當母聯(lián)電流任一相大于母聯(lián)過流整定值，或母聯(lián)零序電流大于零序過流整定值時，母聯(lián)過流起動元件動作去控制母聯(lián)過流保護部分。母聯(lián)過流保護在任一相母聯(lián)電流大于過流整定值，或母聯(lián)零序電流大于零序過流整定值時，經(jīng)整定延時跳母聯(lián)開關，母聯(lián)過流保護不經(jīng)復合電壓元件閉鎖。母聯(lián)過流保護母聯(lián)過流保護母聯(lián)失靈保

10、護當保護向母聯(lián)發(fā)跳令后，經(jīng)整定延時母聯(lián)電流仍然大于母聯(lián)失靈電流定值時，母聯(lián)失靈保護經(jīng)各母線電壓閉鎖分別跳相應的母線。母差保護、母聯(lián)過流保護及母聯(lián)非全相保護均可以起動母聯(lián)失靈保護。母聯(lián)失靈保護功能固定投入。裝置具備外部保護啟動本裝置的母聯(lián)失靈保護功能，當裝置檢測到“外部啟動母聯(lián)失靈”開入后，經(jīng)整定延時母聯(lián)電流仍然大于母聯(lián)失靈電流定值時，母聯(lián)失靈保護分別經(jīng)相應母線電壓閉鎖后經(jīng)母聯(lián)分段失靈時間切除相應母線上的分段開關及其它所有連接元件。母聯(lián)死區(qū)保護 若母聯(lián)開關和母聯(lián)TA之間發(fā)生故障，斷路器側(cè)母線跳開后故障仍然存在，正好處于TA側(cè)母線小差的死區(qū)，為提高保護動作速度，專設了母聯(lián)死區(qū)保護。III母聯(lián)合位位

11、置死區(qū)保護 若母聯(lián)開關和母聯(lián)CT之間發(fā)生故障，斷路器側(cè)母線跳開后故障仍然存在，正好處于CT側(cè)母線小差的死區(qū)，為提高保護動作速度，專設了母聯(lián)死區(qū)保護。本裝置的母聯(lián)死區(qū)保護在差動保護發(fā)母聯(lián)跳令后，母聯(lián)開關已跳開而母聯(lián)CT仍有電流，且大差比率差動元件不返回的情況下，經(jīng)死區(qū)動作延時150ms將母聯(lián)電流退出小差。母聯(lián)跳閘位置死區(qū)保護 為防止母聯(lián)在跳位時發(fā)生死區(qū)故障將母線全切除，當兩母線處運行狀態(tài)、母聯(lián)在跳位時母聯(lián)電流不計入小差母聯(lián)死區(qū)保護調(diào)試 母聯(lián)開關處于合位時的死區(qū)故障用母聯(lián)跳閘接點模擬母聯(lián)跳位開入接點，按上述試驗步驟模擬母線區(qū)內(nèi)故障，保護發(fā)母線跳令后，繼續(xù)通入故障電流，經(jīng)整定延時150ms母聯(lián)死區(qū)保

12、護動作將另一條母線切除。2.母聯(lián)開關處于跳位時的死區(qū)故障投入母聯(lián)分列運行壓板，并短接母聯(lián)TWJ開入（TWJ1），按上述試驗步驟模擬母線區(qū)內(nèi)故障，保護應只跳死區(qū)側(cè)母線。（注意：故障前兩母線必須都在運行狀態(tài)）斷路器失靈保護失靈保護起動后經(jīng)跟跳延時再次動作于該元件斷路器，經(jīng)跳母聯(lián)延時動作于母聯(lián)，經(jīng)失靈延時切除該元件所在母線的各個連接元件。斷路器失靈保護失靈保護還為各主變支路提供了聯(lián)跳主變其他各側(cè)開關的功能。主變開關失靈情況下在跳開主變支路所在母線的同時，聯(lián)跳主變其他側(cè)開關PT斷線母線負序電壓3U2大于0.2Un，延時1.25秒報該母線PT斷線。母線三相電壓幅值之和（|Ua|+|Ub|+|Uc|）小于

13、Un，且母聯(lián)或任一出線的任一相有電流（0.04In）或母線任一相電壓大于0.3Un，延時1.25秒延時報該母線PT斷線。三相電壓恢復正常后，經(jīng)10秒延時后全部恢復正常運行。當檢測到系統(tǒng)有擾動時不進行PT斷線的檢測，以防止區(qū)外故障時誤判。TA斷線大差電流大于CT斷線閉鎖定值，延時5秒發(fā)CT斷線報警信號。大差電流小于CT斷線閉鎖定值，兩個小差電流均大于CT斷線閉鎖定值時，延時5秒報母聯(lián)CT斷線。如果僅母聯(lián)如果僅母聯(lián)CT斷線不閉鎖母差保護，但此時自動切到單斷線不閉鎖母差保護，但此時自動切到單母方式，發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時不再進行故障母線的選擇母方式，發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時不再進行故障母線的選擇。由大差電流判出的CT斷線閉鎖母差保護（其它保護功能不閉鎖），需按屏上復歸按鈕復歸需按屏上復歸按鈕復歸CT斷線報警斷線報警信號，母差保護才能恢復正常運行信號，母差保護才能恢復正常運行。當母線電壓異常（母差電壓閉鎖開放）時不進行CT斷線的檢測。大差電流大于CT斷線告警定值時，延時5秒報CT異常報警。大差電流小于CT斷線告警定值，兩個小差電流均大于CT斷線告警定值時，延時5秒報母聯(lián)CT異常報警。I母II母I母刀閘強制接通自動強制斷開II母刀閘強制接通自動強制斷開裝置利用隔離刀閘輔助觸點