電網(wǎng)異常及事故處理-母線

第一部分母線保護有關(guān)知識跳開故障母線上的所有元件跳開故障母線上的所有元件造成大面積停電事故造成大面積停電事故C破壞系統(tǒng)穩(wěn)定運行C破壞系統(tǒng)穩(wěn)定運行D使故障進一步擴大)三常用電氣主接線方式 單母線分段)三常用電氣主接線方式 單母線分段單母線分段加旁母雙母線分段 雙母線雙母線雙母線分段雙母線分段加旁母3/2接線3/2接線外橋接線橋形接線外橋接線橋形接線母線故障開始階段大多表現(xiàn)為單相接地故障隨著短路電弧的移動，故障往往發(fā)展為兩相隨著短路電弧的移動，故障往往發(fā)展為兩相或三相接地短路倒閘操作時引起斷路器或隔離開關(guān)的支持絕緣子損壞倒閘操作時引起斷路器或隔離開關(guān)的支持絕緣子損壞就是保護母線的保用通俗的定義，就是按照收、支平衡的原理進行判斷和動作的就是保護母線的保一種情況是，不采用專門的母線保護，而利用相鄰供電元件的保護裝置就可以把母線故障切除。一般用于較低電壓等級的母線，例如10kV母線。另一種情況是，采用專門的母線保護，一般用于非常重要的高壓母線，其中差動原理的母線保護應(yīng)用尤其廣泛。+It+++Ikt+It+++Ikt利用供電元件的保護裝置切除母線故障1）發(fā)電廠采用單母線接線，母線上的故障可利用發(fā)電機的定子過電流保護使發(fā)電機的斷路器跳閘予以切除。--利用供電元件的保護裝置切除母線故障 .V. .V.高壓母線E口tE口tIlIE口tE口tIlI/利用供電元件的保護裝置切除母線故障3）對雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)（或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)）當變電站B母線故障時可由保護1和4的Ⅱ段動作予以切除。CAC414k2///3kB變電站母線B變電站母線5利用供電元件的保護裝置切除母線故障利用供電元件的保護裝置切除母線故障4）輻射電源網(wǎng)絡(luò)（或饋線網(wǎng)絡(luò)）當變電站B母線故障時可由保護1的Ⅱ段動作予以A1k2BB變電站母線B3 O裝設(shè)專用母線保護的原因OA）利用供電元件的保護裝置切除母線故障的時間較長（速動性）。B）當雙母并列運行或單母分段時，保護不能保證有選擇性地切除故障母線。（選擇性）kC）對于高壓電網(wǎng)不能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和運行上的要求，需裝設(shè)專門的母線保護原理：因為母線上只有進出線路，正常運行情況，進出電流的大小相等，相位相同。如果母線發(fā)生故障，這一平衡就會破壞。有的保護采用比較電流是否平衡,有的保護采用比較電流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判別出母線故障，立即啟動保護動作元件，跳開母線上的所有斷路器。如果是雙母線并列運行，保護會有選擇地跳開母聯(lián)開關(guān)和有故障母線的所有進出線路斷路器，以縮小停電范圍單母線電流差動保護的工作原理雙母線電流差動保護的工作原理發(fā)生外部故障時：流入差動繼電器的電流為：.發(fā)生外部故障時：流入差動繼電器的電流為：.IKΣ3此時，保護不動作nK發(fā)生內(nèi)部故障時：流入差動繼電器的電流為：此時，保護動作接線圖的特點：◆要求電流互感器的變比要◆采用環(huán)流法接線K發(fā)生內(nèi)部故障時：流入差動繼電器的電流為：此時，保護動作接線圖的特點：◆要求電流互感器的變比要◆采用環(huán)流法接線.III123保護裝置.III123保護裝置K由電流互感器TA1、TA2、TA3、TA4與差動電流繼電器KD3組成，反映母線上是否出現(xiàn)故障由電流互感器TA由電流互感器TA1、TA2、TA3、TA4與差動電流繼電器KD3組成，反映母線上是否出現(xiàn)故障由電流互感器TA3、TA4、TA6和差動電流繼電器KD2組成，反映母TA5和差動電流繼電器KD1組成，反映母QF1QF2 QF3QF4 11、發(fā)生外部故障時的工作原理//QF5發(fā)生外部故障時的工作原理發(fā)生外部故障時的工作原理發(fā)生內(nèi)部故障時的工作原理母母線差動保護要訣單母線差動保護，外不動內(nèi)動雙母線差動保護，外不動內(nèi)動（一）母線保護與所有開關(guān)跳閘回路的關(guān)聯(lián)I母線保護4母線保護4（二）母線保護與所有CT二次回路的關(guān)聯(lián)4母線保護323（三）母線保護與所有支路母線側(cè)刀閘位置信號的關(guān)聯(lián)I母線保護4母線保護母線保護243母線保護243 母線保護的范圍???母線各段所有出線斷路器??母線各段所有出線斷路器??之間的一次電氣部分為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護都是按差動原理構(gòu)成的。所以不論母線上元件有多少，實現(xiàn)差動保護的基本原則仍是適用的，即：a)在正常運行以及母線范圍以外故障時，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，或表示為I總=0；b）當母線上發(fā)生故障時，所有與電源連接元件都向故障點供給短路電流，而在供電給負荷的連接元件中電流等于零，因此，I總=Id。為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護都是按差動原理構(gòu)成的。所以不管母線上元件有多少，實現(xiàn)差動保護的基本原則仍是適用的，即：c）如從每個連接元件中電流的相位來看，則在正常運行以及外部故障時，至少有一個元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體地說，就是電流流入的元件和電流流出的元件這兩者的相位相反。而當母線故障時，除電流等于零的元件以外，其它元件中的電流則是同相位微機型母線差動保護由能夠反映單相故障和相間故障的分相式比率差動元件構(gòu)成。雙母線接線差動回路包括母線大差回路和各段母線小差回路。大差是除母聯(lián)開關(guān)或分段開關(guān)外所有支路電流所構(gòu)成的差回路，某段母線的小差指該段所連接的包括母聯(lián)或分段斷路器的所有支路電流構(gòu)成的差動回路。大差用于判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差用于故障母線的選擇。這兩種原理在使用中最大的不同是微機母差引入大差的概念作為故障判據(jù)，反映出系統(tǒng)中母線節(jié)點和電流狀態(tài),用以判斷是否真正發(fā)生母線故障，較傳統(tǒng)比率制動式母差保護更可靠，可以最大限度地減少刀閘輔助接點位置不對應(yīng)而造成的母差保護誤動作。復合電壓閉鎖母聯(lián)充電保護母聯(lián)失靈及死區(qū)保護母聯(lián)過流、CT\PT斷線（閉鎖）告警是指除母聯(lián)開關(guān)或分段開關(guān)以外是指除母聯(lián)開關(guān)或分段開關(guān)以外的母線上所有其余支路電流所構(gòu)成的差動回路（一）差動保護I是指該段母線是指該段母線上所連接的所有支路（包括母聯(lián)或分段開關(guān)）電流所構(gòu)成的差動回路大差判別母線故障差動保護動作邏輯大差判別母線故障 大差復式比率動作 切除母聯(lián) 切除母聯(lián)——切除母聯(lián)切除母聯(lián)2 2為防止運行人員誤投或漏退充電保護，充為防止運行人員誤投或漏退充電保護，充僅在運行人員合母聯(lián)1當任一組母線檢修后入，并展寬一定時限后自動退出再投入之前，利用母聯(lián)（或分段）開關(guān)對該母線進行充電試驗時可投入母聯(lián)充電保護，當被試驗母線存入，并展寬一定時限后自動退出在故障時，利用充電保護切除故障充電良好后退出），（三）母聯(lián)失靈保護（四）死區(qū)保護（五）電流回路斷線閉鎖正常情況下，接入每條母線各單元的電流瞬時值之和等于0。當發(fā)生TA斷線時，檢測到某相或三相有差流并達到TA斷線定值時，延時9秒發(fā)TA斷線告警信號，同時閉鎖母差保護。電流回路正常后，0.9秒自動恢復正常運行。母聯(lián)（分段）電流回路斷線，并不會影響保護對區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障的判別，只是會失去對故障母線的選擇性。因此，聯(lián)絡(luò)開關(guān)電流回路斷線不需閉鎖差動保護，只需轉(zhuǎn)入母線互聯(lián)（單母方式）即可。母聯(lián)（分段）電流回路正常后，需手動復歸恢復正常運行。由于聯(lián)絡(luò)開關(guān)的電流不計入大差，母聯(lián)（分段）電流回路斷線時上一判據(jù)并不會滿足。而此時與該聯(lián)絡(luò)開關(guān)相連的兩段母線小差電流都會越限，且大小相等、方向相反。母線短路或母線保護動作；饋電線路故障引起保護的越級跳閘；降壓變電站受電線路故障或上一級電源故障；饋電線路故障，開關(guān)拒動，失靈保護動作，切除故障段母線；電源側(cè)斷路器跳閘。母線事故處理原則及注意事項（一）為了迅速處理事故，防止事故擴大，下列情況無須等待調(diào)度指令，事故單位可自行處理，但事后應(yīng)盡快報告值班調(diào)度對人身和設(shè)備安全有威脅時，根據(jù)現(xiàn)場規(guī)程采取措施；確知無來電的可能性時，將已損壞的設(shè)備隔離；廠、站用電全?；虿糠滞ｋ姇r，恢復送電；當母線停電時，除應(yīng)保留規(guī)程規(guī)定的主電源斷路器外，將該母線上其它斷路器拉開；電源聯(lián)絡(luò)線（網(wǎng)調(diào)調(diào)度設(shè)備除外）跳閘后，開關(guān)兩側(cè)有電壓，恢復同期并列或合環(huán)；安全自動裝置（如切機、切負荷、低頻解列、低壓解列等裝置）應(yīng)動未動時，應(yīng)立即手動拉開應(yīng)跳的斷路器；現(xiàn)場規(guī)程明確規(guī)定可不等待值班調(diào)度員指令自行處理者。（二）防止聯(lián)系不周、情況不明或現(xiàn)場匯報不準確造成誤判按照規(guī)定及時處理異常頻率、電壓；防止電網(wǎng)穩(wěn)定破壞；開關(guān)故障跳閘次數(shù)在允許范圍內(nèi)。事故信號發(fā)出后，監(jiān)控員應(yīng)快速將開關(guān)跳閘、保護動作情況等重要信息匯報設(shè)備管轄調(diào)度。緊急情況下，值班監(jiān)控員應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)程或調(diào)度的指令，遙控執(zhí)行拉合開關(guān)等操作，進行事故的快速處理，并應(yīng)密切監(jiān)視潮流、電壓的變化和設(shè)備運行情況，防止事故擴大當運維人員到達現(xiàn)場后，事故處理則由運維人員在值班調(diào)度員的統(tǒng)一指揮下現(xiàn)場執(zhí)行。運維人員應(yīng)根據(jù)打印記錄、保護信號、設(shè)備故障的象征及環(huán)境、天氣條件，判明故障的性質(zhì)、范圍及確切地點，及時匯報調(diào)度以下內(nèi)容：環(huán)境、天氣情況，跳閘開關(guān)的名稱、編號，繼電保護和自動裝置動作情況，故障錄波和故障測距情況，出力、頻率、電壓、潮流變化等情況，一次、二次設(shè)備的運行情況等。電網(wǎng)事故處理過程中，各單位