Ⅰ、关于两母线差动保护的死区问题,主要是和目前母联CT的位置有关.对于这种类型的母差保护,一母和二母的小差元件都要取母联的最流量,但是目前的差动保护只在母联的确侧装有CT,为了空间的方便或减少成本.由于这种一次接线方式,使得两个小差元件的母联电流量实际上取的是同一个母联CT的两个二次绕组.正是由于这种节省,致使母差保护出现了死区.
假如母联CT装在靠近二母侧,在这样的一次接线方式下,如果在母联CT和母联开关之间发生了故障,由于这个故障的特殊位置,它一方面由于靠近二母,属于二母的故障范围,但由于它位于二母母联CT的外侧,它却不属于二母的保护范围;而对于一母,故障位于母联开关外侧,明明性于二母的故障范围,但由于故障位于二母母联CT内侧,它又属于一母子保护范围.
明白这点后你就会知道保护的运行情况.由于位于一母的保护范围,一母差动保护动作,跳开母联开关和一母上的所有元件.但是一母小差动作这后,故障并没有和二母隔离,致使二母仍给故障点关短路电流,但由于故障点位于二母保护范围以外,二母母差不会动作.
此时只能有相应的母差死区保护经小延时将二母也跳开.
至于距离保护,如果阻抗元件采用的是方向阻抗继电器,当线路出口故障时,由于它位于方向阻抗继电器动作圆的临界点,可能拒动.
Ⅱ、故障发生在母联开关与CT之间，乙母线差动保护动作跳开乙母线上所有开关，但母联开关跳开后故障仍然存在，母联CT仍然有电流，保护经50ms延时后，自动短接母联CT，使故障转化为甲母线故障，甲母线差动保护动作跳开甲母线上所有开关，切除故障点，这就是所谓母联死区保护
一、选择题：（每小题2分，共16分） 1、双侧电源线路上发生经过渡电阻接地，流过保护装置电流与流过过渡电阻电流的相位（） A.同相 B. 反相 C.不确定 2、下列关于电力系统振荡和短路的描述中，（）是不正确的 A.短路时电流和电压是突变的，而电力系统振荡时各点电压和电流均做往复性摆动； B.振荡时系统任一点的电压和电流之间的相位角都随着功角的变化而变化； C.系统振荡时，将对以测量电流为原理的保护形成影响，如：电流速断保护、电流纵联差动保护等 3、发电机失磁后，发电机参数变化的不正确描述是（） A. 励磁绕组电压降低 B.机端阻抗明显增加 C. 输出无功减少 4、微机保护中，常采用的数字滤波器类型是（） A. FIR型 B. IIR型 C. DIR型 5、在变压器的复合电压启动过流保护中，复合电压由低电压和负序电压构成，其中低电压启动元件和负序电压启动元件的逻辑关系是（） A.与逻辑 B. 或逻辑 C. 根据具体接线确定 6、微机保护定值保存在（）中。 A.RAM B. ROM C.EEPROM 7、比较工作电压相位实现故障区段判断方法中，在正方向故障时，采用正序电压作为参考电压，其动作特性等价于（） A.全阻抗特性的阻抗继电器 B.方向阻抗特性的阻抗继电器 C.偏移圆阻抗特性继电器 8、主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护是( )。 A．安全自动装置 B．异常运行保护 C．后备保护二、判断题（每空1.5分，共15分）： 1、功率方向元件采用非故障的相间电压作为接入功率方向元件的电压参考相量，判别故障相电流的相位，可以完全消除功率方向元件的“电压死区”，因此获得广泛的应用。（） 2、采用相电流差进行故障选相时，在发生单相接地故障时，与故障相无关的相电流差突变量最小。( ) 3、输电线纵联电流差动保护可以有效地躲过系统振荡，正确动作，但对于系统的非全相运行，会出现误动作。( ) 4、对检同期的自动重合闸，重合闸就必须装检同期元件。( ) 5、在双侧电源线路上短路点的零序电压始终是最低的，短路点的正序电压始终是最高的。( ) 6、变压器纵差保护定值按照躲过外部短路时的最大不平衡电流进行整定（1）和按躲过变压器励磁涌流整定（2），按1整定时的灵敏度一定低于2时的灵敏度。( ) 7、变压器二次谐波制动是指在差动保护的制动电流中加入二次谐波的因素，从而提高变压器出现励磁涌流时的制动性能。( ) 8、发电机不完全差动保护只对定子绕组相间短路有保护作用，而对绕组匝间短路不起作用。( ) 9、助增电流的存在，使距离保护的测量阻抗增大，保护范围缩短。( ) 10、继电保护的灵敏度校验是为了保证保护不误动的要求设置的。( ) 三、简答题：（44分） 1、（2分）给出一种发电机100%定子接地保护的典型构成方式。 2、（8分）简述母线故障的保护方式；单母线完全电流母线差动保护与高阻抗母线差动保护在实现上的最大差别，并说明高阻抗母线差动保护设置的原因。 3、（7分）引起变压器差动保护的不平衡电流的因素有哪几个？在变压器
母差保护的工作原理、保护围 母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器, 按差接法接线,正常运行以及保护围以外故障时,
差电流等于零,保护围故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出
“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因为一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行. 根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线, 可以在万一发生误操作造成母线短路时,由保护装置动作,切除故障,从
探讨快速切除220kV变压器死区故障的继电保护方案 发表时间：2018-11-11T11:58:00.780Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：向华钧 [导读] 摘要：现阶段，掌控电力的最佳途径便是运用快速切除220kV变压器死区故障的继电保护技术，其不但能确保供电系统良好发展，并且还能有效防范死区出现问题故障。 （韶关市关山供电工程有限公司广东韶关 512029） 摘要：现阶段，掌控电力的最佳途径便是运用快速切除220kV变压器死区故障的继电保护技术，其不但能确保供电系统良好发展，并且还能有效防范死区出现问题故障。本文将主要围绕变压器死区故障的主要特点展开分析，并提供方案以供参考。 关键词：220kV变压器；死区故障；继电保护 所谓死区故障，具体是指220kV变压器在电流出现短路或是互感器通过时把问题拒绝在调度以外的一种形式，同时让电力防护生成死角。即使在电压超出标准额时，还会驱动自我保护性能，然而却并非全方位的，这些问题依然存在。因此，探究死区故障的继电保护方案有着举足轻重的意义。 一、变压器死区故障继电保护方案 伴随死区故障对电力影响逐渐加深，电力监管人员对其的关注程度也愈来愈高。各种各样的继电保护方案也纷纷涌现，以此确保电力的稳定运作。对比220Kv变压器各侧死区故障特点、继电保护动作特点与电网其余死区故障继电保护方案，可采取以下方案：（一）方案一 在220kV变压器一端存在死区问题时，其问题特点是此端母线差动未折回，220kV变压器此端母联依然有问题电流经过。对比此问题特点，制作TA断路器死区故障的继电保护方案，提供变压器此端问题死区问题封母联的跳闸掌控方案。首先，变压器此端后续保护跳闸出口，继电器保持动作形态，或其余保护跳闸出口，继电器保持动作形态。其次，变压器此端各相电流处于驱动值，或者负序电流超过规定值。 以上条件都达到要求时，经过一定的延时后退出变压器此端变压器差动保护母联，也就是变压器此端电流不参加变压器差动保护电流运算。在以上某条件不达标时，零秒连接变压器此端变压器差动保护母联，也就是变压器此端电流参加变压器差动保护电流运算。因为变压器差动保护鉴别此问题通过区外问题转变成区内问题，进而让变压器差动保护动作，驱动变压器总出口跳闸回路，躲避其余断路器，清除了此问题。 （二）方案二 在220kV变压器一端出现死区故障时，故障特点和方案一相同，对比线路路断路器死区故障继电保护方案里的光纤分相电流差动保护去除故障，制定变压器此端死区故障驱动链条的跳闸掌控方案。首选，变压器此端后续保护跳闸出口，继电器位于动作形态，或其余保护跳闸出口，继电器保持动作形态。其次，变压器此端各相电流到达驱动值，或者负序电流超过规定值。 以上条件都达到时，经过一定的延时后驱动变压器保护总出口跳闸回路，驱动避开变压器的各端断路器，进而实现迅速去除此种变压器死区故障的效果。如果其中有一个条件没达到，零秒折回，跳闸总出口回路不驱动变压器来保护。 针对这两套方案而言，鉴别变压器此侧各相有无电流，可搜集变压器此侧差动保护TA电流，此电流定值可依据避开变压器此侧最大负载电流或者依据变压器此侧电路终端时此死区故障有充足的机敏性整定。在变压器此侧是高效接地体系时，负序或者零序电流定值可依据变压器此侧母线接地问题有充足的机敏性整定。在变压器某侧电压等级是小于等于35kV系统时，其往往是不接地体系，那么变压器此侧零序电流判据可无用。如果是电阻接地体系，那么变压器此侧零序电流判据可运用。 （三）方案三 在220kV变压器一端出现死区故障时，其后续保护动作，避开变压器此端断路器，并且断路器已在分闸地点，然而220kV变压器此端TA依然有问题电流通过，制定TA断路器死区故障继电保护方案，实际此端死区故障跳闸掌控方案为：首先，变压器此端断路器位于分闸地点；其次，变压器此端各相电流都大于规定值，负序电流或者零序电流也纷纷大于规定值。 以上条件都达到时，通过一定的延时后退出变压器此端变压器差动保护母联断路器，代表变压器此端电流不参加变压器差动保护电流运算。在其中某一条件未达到时，零秒连接变压器此端比那氩气差动保护母联断路器，也就是变压器差动保护把问题测电流退出比那氩气差动保护电流运算，等于变压器差动保护有效差流从之前的较小或者零变成短路位置的短路电流，从而让变压器差动保护鉴别此问题从区外问题转变成区内问题，进而让变压器差动保护行为，避开变压器其余侧断路器，清除了此问题。 （四）方案四 条件为：侧断路器位于分闸地点；变压器各相电流大于规定值，或者负序电流零序电流大于规定值。 达到这两个条件时，通过一定的延时驱动变压器保护总出口跳闸回路，避开变压器各端断路器，进而村塾去除此种死区故障。在有一个条件未达到时，零秒撤回，总出口跳闸回路不驱动变压器保护。 针对方案三与方案四而言，以上各相电流可搜集变压器此侧差动保护TA电流，相电流的整定值可制定成大于变压器1.2倍此侧额定电流或者依据变压器此侧断路器中断时本侧死区相建问题有充足的机敏性整定。在变压器本侧是高效接地系统时，负序电流与零序电流整定值都能依据此侧目前接地问题有充足的机敏性制定。变压器其中一端是电压级别是35kV和之下系统时，此系统往往是经消弧线圈接地或者不接地系统，那么变压器这侧零序电流判据无效。如果是电阻接地系统，那么变压器这端零序电流判据有效。 （五）变压器死区故障保护的布置 依据220kV变压器某一端有无出现死区故障展开布置，仅要有这一端或者这一端的某一分支出现死区故障，那么此端或者某一分支回路要依据迅速去除死区故障方案布置变压器死区故障保护。 二、关于变压器死区故障保护延时 （一）方案一与方案二 针对这两个方案来讲，变压器某侧死区故障延时t1可从此端母线差动保护或者变压器此端后续保护驱动出口继电器动作之后发射跳闸脉冲计时，所以，此延时要超过此端断路器跳闸组织行为时间与中断电弧时间加上此端母线差动保护或者变压器此端后续保护驱动出口继电器折回时间或者电流鉴别元件折回时间。断路器跳闸行为动作与中断电弧时间通常在50-60ms，往往不会超过80ms；出口继电器折回时
第3期(总第147期) 2008年6月 山 西 电 力 SHANXI EL ECTRIC POWER No 13(Ser 1147) J un 12008 双母线电流差动保护的基本原理及发展过程 王为华1,刘云峰2,郭小丽3 (11山西电力科学研究院,山西太原 030012;21晋城供电分公司,山西晋城 048000; 31太原供电分公司,山西太原 030012) 摘要:介绍了不同时期母线保护采用的技术,并进行了比较,分析了母线保护技术的发展趋势,阐述了母线微机保护技术的特点及其优越性。 关键词:母线保护;基本原理;发展过程中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:167120320(2008)0320066203 收稿日期:2008201205,修回日期:2008204202 作者简介:王为华(19632),男,山西榆社人,2000年毕业于太 原理工大学计算机及应用专业,工程师; 刘云峰(19782),男,山西晋城人,2000年毕业于华北电力大学电气专业,助理工程师; 郭小丽(19692),女,山西太原人,1990年毕业于临汾电力技校输配电运行与检修专业。 1 双母线完全电流差动保护和母联相位比 较式保护 20世纪70至80年代,双母线完全电流差动 和母联相位比较式母线保护,因其原理及二次接线简单等特点,在电网上广泛应用。111 元件固定连接的母线完全差动保护11111 工作原理(见图1) 双母线同时运行时,将元件固定连接于2条母线上,这种母线称为固定连接母线。其差动保护称为固定连接方式的母线完全差动保护 。 图1 原理接线图 在正常运行及区外故障时,启动元件KA ,选择元件KA1,KA2均无电流通过。区内母线1故障时,启动元件KA ,选择元件KA1均有故障电流通过,选择元件KA2的电流为零,因此母联断 路器及连接在1母上元件的断路器均动作跳闸。同理区内母线2故障时,将母联断路器及连接在2母 上元件的断路器动作跳闸。11112 双母线完全电流差动保护的评价 双母线完全电流差动保护的优点是: a )接线比较简单,调试方便,运行人员易于掌握; b )当元件固定连接时,母差保护有很好的选择性; c )当母联断路器断开时,母线差动保护仍有选择能力;在2组母线先后发生短路时,母线差动保护仍能可靠的动作。 其缺点是:当元件固定连接方式破坏时,若任1组母线上发生短路故障时,就会将2组母线上的连接元件全部切除,因此它适应运行方式变化的能力较差。 112 母联相位比较式母线差动保护11211 工作原理 总差动电流回路由母线上连接元件(不包括母联断路器)的电流互感器的二次回路组成,母联断路器的电流互感器的二次回路单独引出,接入相位比较回路(见图2)。 a 交流电流回路 · 66·
母差保护的工作原理、保护范围 母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器, 按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障
时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出
“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因为一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行. 根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线, 可以在万一发生误操作造
8.2 母线差动保护原理 ——单母线完全电流差动保护 ——高阻抗母线差动保护 ——具有比率制动特性的中阻抗母线差动保护
为了满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。实现母线差动保护必须考虑在母线上一般连接着较多的电气元件（如线路、变压器、发电机等），因此就不能像发电机的差动保护那样，只用简单的接线加以实现。但不管母线上元件有多少，实现差动保护的基本原则仍是适用的。
（1）在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等。 （2）当母线上发生故障时，所有与母线连接的元件都向故障点供给短路电流或流出残留的符合电流。 （3）从每个连接元件中电流的相位来看，在正常运行及外部故障时，至少有一个元件中的电流相位和其余元件中德电流相位是相反的。 根据原则（1）和原则（2）可构造电流差动保护，根据原则（3）可以构造电流比相式差动保护。
负荷1 电源 负荷2 1 I 2 I 3 I 3 21I I I +=负荷1 电源 负荷2 1 I 2 I 3 I 03 21=++I I I 若支路1、2、3上均安装相同变比的电流互感器，则三个电流互感器的电流之和应等于0（理想情况）。 =∑I
母线故障时的电流特征 若支路1、2、3上都安装有相同变比的电流互感器，则母线故障时，三个电流互感器的电流之和应等于短路电流（二次值）。 电源 1 I 2I 3 I 0321=+++k I I I I k I 依KCL ： 即： k I I I I -=++321
8.2.1 单母线完全电流差动保护 KD 1p I 2p I 3 p I pn I 1 s I 2 s I 3s I sn I KA I 0 11 TA 1 ===∑∑==n i pi n i si KA I n I I 正常工作时
220kV典型保护死区问题的探讨 关键词: 继电保护断路器保护死区 摘要：针对220 kV 断路器只在一侧装设一组CT 的现状，简要分析了目前典型保护死区的常规动作逻辑及其存在问题，研究了在断路器两侧各装设一组CT 的条件下，通过两侧保护加入低电压闭锁功能，分段跳开相应断路器的动作机理。在此基础上提出了消除保护死区的解决方法，即在断路器两侧各装设一组CT 的基础上，两侧保护加入低电压闭锁功能，分段跳开相应断路器切除死区故障。此法在一定程度上能够有效降低事故影响范围。 0 引言 目前，220 kV 变电站通常采用双母线带旁路的主接线方式，断路器只在一侧装设一组CT。由于继电保护装置自身工作原理等方面的缺陷，被保护元件在某一特定的小范围内发生故障而由延时的后备保护切除(常发生在各类断路器与断路器CT 之间)，这类故障称之为死区故障。典型死区故障一般有三种：出线断路器与出线CT 之间的死区故障;主变断路器与主变CT 之间的死区故障;母联断路器与母联CT 之间的死区故障。虽然这三种死区故障发生的概率很小，但随着电网的日趋复杂，电力系统的稳定可靠运行变得愈加重要，一旦死区发生故障不能及时切除，或者不能准确切除，相对来说对系统的稳定运行将影响更大[1]。 本文就这三种典型死区故障存在的问题进行探讨，提出在断路器两侧各装设一组CT 的基础上，保护加入低电压闭锁功能，分段跳开相应断路器切除死区故障的对策，此法在一定程度上能够大大降低事故影响范围。 1 出线断路器与出线CT 之间的死区故障 1.1 常规保护逻辑 如图1 所示：当出线断路器与出线CT 之间的A 点发生故障时，因该点故障属母差保护范围，不属于线路保护范围。但在母差保护动作跳开母线所连接断路器后，A 点故障仍然存在，因此图1 中的A 点对母差保护来说就意味着死区故障点。 图1 出线单CT 死区故障示意图(常规)
35kV母线差动保护的调试 周剑平(镇海炼化检安公司) 摘要： 对BUS1000母线差动保护继电器的原理进行分析，介绍了镇海炼化公司第二热电站35kV母线差动保护的调试方法。通过合理的调试，减少由于35kV母线差动保护出现误动而引起故障。关键词：继电器差动保护调试 1概述 镇海炼化公司第二热电站35kV及110kV母线的差动保护采用美国通用电气公司(GE)生产的BUS1000保护装置，BUS1000保护装置是一种高速静态保护系统，动作时间可达到10毫秒，灵敏度高，防误动性能好，运行中如出现电流回路断线，经10秒延时即闭锁继电器出口，防止误动作。BUS1000保护装置对电流互感器的要求不高，允许各回路的电流互感器具有不同的变比，但变比差异不能超过10倍，互感器的最小饱和电压应大于100V。 2000年8月，发生炼油303线电缆炸裂事故，二电站的35kV母差保护出现误动，至使部分装置失电，影响到生产。因此，搞清BUS1000保护装置误动的原因及采取何种方法解决，如何通过合理的调试来验证保护装置的完好显得尤为重要。 2BUS1000保护装置的动作原理 图1和图2分别为BUS1000保护装置内部故障及外部故障的原理图。
图1内部故障时BUS1000原理图 图2外部故障时BUS1000原理图
被保护母线上各线路的电流互感器(即主电流互感器)二次电流经BUS1000装置中的辅助电流互感器转换为统一的0～1A的电流，再经电流/电压转换板变成0～1V交流电压信号，经整流后成为直流电压信号。由图中可以看出，整流后的直流电压VF与各线路的电流之和成正比，V D 与各线路的电流之差成正比。BUS1000保护装置是一个比率制动差动保护，用VF作制 动量，反应制动电流I F ，V D 作动作量，反应差动电流I D ，V D 和V F 经加法器和电平比较器后获得 以下动作特性： I D -KI F ≥0.1 式中：I D －差动回路电流； I F －制动回路电流； K－比率制动系数。 电平比较器是一个固定门槛的比较器，当输入差流大于0.1安培时输出信号，继电器动作。比率制动系数K可在0.5～0.9之间调节，它决定了继电器的动作特性和灵敏度。图3为继电器的动作特性曲线(图中电流值为辅助电流互感器二次值)。 图3BUS1000的比率差动特性曲线图
母差保护的工作原理、保护范围 来源：电力网时间：2007-12-19 责任编辑：葛红波母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器,按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行.根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线,可以在万一发生误操作造成母线短路时,由保护装置动作,切除故障,从而避免事故的进一步扩大,防止设备严重损坏、系统失去稳定或发生人身伤亡事故. 事实上,与其说母线倒闸操作容易引起母线差动保护误动,倒不如说,母线倒闸操作常常会使母线差动保护失去选择性而误切非故障母线. 3 母线倒闸操作后,是否要将母线差动保护的非选择性开关合入，实际工作中一些运行人员片面地认为,母线倒闸操作会使母线差动保护失去选择性,故在操作完成后,合入母线差动保护的非选择性开关.产生这一认识误区的根源在于他们不明白母线差动保护装置中设置这一非选择性开关的目的. 母线保护有多种类型,不同类型的母线保护其实现保护的工作原理
主变开关死区故障的分析 【内容摘要】主变压器开关的死区发生故障时，保护动作情况较为复杂，运行人员若按常规方法根据保护动作情况进行事故的分析、判断和设备的巡视检查，将影响事故的处理效率和正确性。本文以220kV主变压器中压侧开关与开关CT之间发生相间短路故障为例，结合自己实际工作经验，总结出针对变电运行人员在遇到大型复杂事故时，逐步分析确定事故的性质、类型和范围的方法。 【关键词】事故分析事故较大可能性主变开关死区 一、事故发生时的运行方式简介 图1-1 1、一次设备简介： （1）变电站共有主变两台：分别为1号主变、2号主变，均为有载调压变电器，额定容量12万kVA，正常时两台主变并列运行。 （2）220kV系统采用双母线带专用旁路母线的接线方式，接有7回出线，另外接有旁路290，
母联260，1、2号主变高压侧开关201、202，母线PT。 （3）110kV系统采用双母线带专用旁路母线的接线方式，接有7回出线另外接有旁路140，母联100，1、2号主变中压侧101、102.母线PT。 （4）10kV系统采用单母线接线方式接有1、2号站用变931、941，1、2号主变低压侧901、902，母线PT。 2、二次相关保护简介： （1）110kV母线保护采用RCS-915A型微机母线保护装置。配备有母线差动保护、母联充电保护、母联死区保护。母差保护装置大差电流回路取母线上除母联开关外所有开关CT，Ⅰ母小差电流回路取Ⅰ母线上开关和母联开关CT，Ⅱ母小差电流回路取Ⅱ母线上开关和母联开关CT。 （2）主变保护：采用双屏配置，2套电气量保护，1套非电气量保护。 电气量保护配置：（1号保护装置取开关CT，2号保护装置取套管CT） ①主保护： 差动保护，包括差动差速保护、比率差动保护、工频变化量比率差动保护、零序/分侧比率差动保护。均无时限跳主变三侧开关。 保护范围： 1号差动保护范围为主变各侧开关CT以内的各类故障，2号差动保护范围为主变各侧套管CT以内的各类故障。 ②后备保护： 复合电压压闭锁方向过流保护：包括220kV复合电压压闭锁方向过流保护、110kV复合电压压闭锁方向过流保护、10kV复合电压压闭锁方向过流保护。各侧复合电压压闭锁过流保护均整定为三段，每段2个时限。T11跳对应侧母联开关（10kV侧停用）、T12跳对应侧主变总路开关、T21跳对应侧主变总路开关、T22跳主变三侧开关、T31=T32跳主变三侧开关。 保护方向性：复合电压压闭锁方向过流保护Ⅰ、Ⅱ段带有方向性，保护动作正方向为主变指向母线，复合电压压闭锁过流保护Ⅲ段不带方向。 保护范围：复合电压压闭锁方向过流保护Ⅰ、Ⅱ段作为对应侧母线及线路短路故障时的远后备保护， 1号保护装置复合电压压闭锁方向过流保护Ⅰ、Ⅱ段保护范围为对应侧开关CT 以外的相间短路故障，2号保护装置复合电压压闭锁方向过流保护Ⅰ、Ⅱ段保护范围为对应侧套管CT以外的相间短路故障；复合电压压闭锁方向过流保护Ⅲ段作为主变本体、各侧母线及
一次母线差动保护动作事故分析 摘要：2001年茂名500 kV变电站因雷击引起一次母线故障。此次雷击事故非常罕见，造成线路和母线同时发生故障。通过分析各种装置记录的故障数据和信号，对故障进行分析和推理，从而正确判断故障的性质，并且强调在数字式故障记录装置的条件下，如何更好地、更全面地采集故障数据，满足事故调查的技术要求。 关键词：线路；母线；差动保护；故障；变电站 1事故情况 2001年8月12日4时26分，500 kV江茂线发生故障跳闸。具体信号如下：江茂线两侧主保护I、主保护II两套装置设备动作；茂名侧距离保护I段动作，选L1, L2相保护装置三相跳闸;线路故障的同时，茂名双套500 kV母线差动保护(简称母差保护)动作出口跳闸。 2现场检查 故障到底在线路还是在母线是否存在保护误动这都是本次故障需要澄清的关键问题。通过雷电定位系统，确认了在2001年8月12日4时21分至4时31分期间，江茂线两侧3 km范围内有2个落雷：第一个落雷时间是在2001年8月12日4时24分7秒，发生在533～540号塔，雷击电流为－，距离线路1. 2 km；第二个落雷时间在4时28分5秒，发生在510～513号塔，雷击电流为－48 kA，距离线路0.58 k m。登塔检查发现542号塔(酒杯塔)L1相绝缘子均压环有放电痕迹，L2相绝缘子与横担连接金具处有灼烧痕迹，可以明确肯定线路确实存在故障，且线路保护装置动作正确。考虑到母线与线路同时故障的可能性极小，基本肯定500 kV母差保护属误动，为此，着重检查母差保护的误动原因。 3线路母差保护配置及其运行情况检查 由于茂名500 kV变电站只有一个完整串，为增加其运行的灵活性，将变电站500 kV部分接线由一个完整串与I母线和II母线之间的一条跨线组成，见图1。 在实际运行中，由于两条母线之间的跨线相当于单母线，其母差保护配置为上海继电器厂的RADSS /S型中阻母差保护装置。5021，5022，5023断路器各自装有许继四方公司的CSI121断控单元。这次事故
二、判断题 1、对于中性点非直接接地电网,母线保护采用三相式接线. 2、母线完全电流差动保护对所有连接元件上装设的电流互感器的变比应相等.( √) 3、电流相位比较式母线保护的工作原理是根据母线外部故障或内部故障时连接在该母线上各元件电流相位的变化来实现的. 4、电流比相母线保护只与电流的相位有关,而与电流的幅值无关. 5、母线完全差动保护是在母线的所有连接元件上装设专用的电流互感器,而且这些电流互感器的变比和特性完全相同. 三、简答题 1、在母线完全电流差动保护中,母线的所有连接元件上,为什么都装设相同变比和特性的电流互感器?答:母线完全电流差动保护也是按差动原理构成的,正常运行及母线外部短路时,流进母线的电流等于流出母线的电流,对一次电流而言,,即,此时保护应可靠地不动作;当母线发生短路时,流进母线的电流为短路电流,流出母线的电流为零,即(短路点的总电流),此时流入差动继电器的电流为按电流互感器变比减小的短路电流,保护应可靠地动作.由以上分析可知,只有当电流互感器的变比选得相同时,才有即流入差动继电器的电流为零,从而保证保护不误动作.若变比选得不同,则 保护就可能误动作.在母线完全差动保护中,选择特性相同的电流互感器,是为了减小母线外部短路时流入差动继电器的不平衡电流,从而降低整定值,提高保护的灵敏度. 2、何谓母线不完全差动电流保护?它有何优缺点? 答:仅将对端有电源的连接元件,即发电机、变压器、分段断路器、母联断路器差入的保护,叫母线不完全差动电流保护. 其优点是:只需在供电元件上装电流互感器,且各自的变比可不相等.不需要在母线所有连接元件上装设电流互感器,这样既简化了接线又大大降低了费用.所以不完全差动保护广泛用于6~10kV配电母线上. 其缺点是:正常运行时差回路的不平衡电流较大,保护要按躲过最大不平衡电流整定. 这样,不完全差动保护的灵敏度较完全差动保护要低一些. 3、按照技术规程规定,哪些母线上应装设专用母线保护? 答:(1)110kV及以上的双母线和分段母线,为了保证有选择地切除任一故障母线; (2)110kV及以上单母线,重要发电厂或110kV以上重要变电所的35~66kV母线,按电力系统稳定和保证母线电压等要求,需要快速切除母线上故障时; (3)35~66kV电力网中主要变电所的35~66kV双母线或分段母线,当在母联或分段断路器上装设解列装置和其他自动装置后,仍不满足电力系统安全运行要求时; (4)对于发电厂和主要变电所的1~10kV分段母线或并列运行的双母线,需快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障,或线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时. 4、母线发生故障的原因有哪些? 答: (1)母线绝缘子或断路器套管的闪络; (2)装在母线上的电压互感器及装在母线和断路器之间的电流互感器故障; (3)操作切换时引起空气断路器及隔离开关的支持绝缘子损坏; (4)由于运行人员的误操作. 四.综合题 1.典型事故 事故简述:1999年3月23日7时36分,某变电站220KV甲乙线线路单相瞬时故障,重合成功、故
3.2 原理说明 3.2.1 母线差动保护 母线差动保护由分相式比率差动元件构成，TA 极性要求支路TA 同名端在母线侧，母联TA 同名端在Ⅰ母侧。差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。 1）起动元件 a ）电压工频变化量元件，当两段母线任一相电压工频变化量大于门坎（由浮动门坎和固定门坎构成）时电压工频变化量元件动作，其判据为： △u >△U T +0.05U N 其中：△u 为相电压工频变化量瞬时值；0.05U N 为固定门坎；△U T 是浮动门坎，随着变化量输出变化而逐步自动调整。 b ）差流元件，当任一相差动电流大于差流起动值时差流元件动作，其判据为： Id > I cdzd 其中：Id 为大差动相电流；I cdzd 为差动电流起动定值。 母线差动保护电压工频变化量元件或差流元件起动后展宽500ms 。 2）比率差动元件 a ） 常规比率差动元件 动作判据为： cdzd m j j I I >∑=1 （1） ∑∑==>m j j m j j I K I 1 1 （2） 其中：K 为比率制动系数；I j 为第j 个连接元件的电流；cdzd I 为差动电流起动定值。） 其动作特性曲线如图3.2所示。 ∑j I j I cdzd I 图3.2 比例差动元件动作特性曲线 为防止在母联开关断开的情况下，弱电源侧母线发生故障时大差比率差动元件的灵敏度不够，大差比例差动元件的比率制动系数有高低两个定值。母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时大差比率差动元件采用比率制动系数高值，而当母线分列运行时自动转用比率制动系数低值。 小差比例差动元件则固定取比率制动系数高值。 b ） 工频变化量比例差动元件 为提高保护抗过渡电阻能力，减少保护性能受故障前系统功角关系的影响，本保护除采用由差流构成的常规比率差动元件外，还采用工频变化量电流构成了工频变化量比率差动元件，与制动系数固定为0.2的常规比率差动元件配合构成快速差动保护。其动作判据为：
10kV母线速断保护动作的分析与处理 发表时间：2019-05-20T10:12:00.813Z 来源：《电力设备》2018年第34期作者：冯庆宏[导读] 摘要：本文通过分析10kV母线速断保护动作，跳开主变10kV侧501开关，同时闭锁10kV备自投，造成10kV母线失压的事故，然后根据设备的实际现场情况推理出各种可能的故障原因，并提出了相应的处理措施。 （广东电网有限责任公司东莞供电局 523000）摘要：本文通过分析10kV母线速断保护动作，跳开主变10kV侧501开关，同时闭锁10kV备自投，造成10kV母线失压的事故，然后根据设备的实际现场情况推理出各种可能的故障原因，并提出了相应的处理措施。 关键词：母线速断 一、事件现象 某110kV变电站10kV1M母线速断保护动作，#1主变10kV侧501开关跳闸，同时闭锁10kV分段500开关备自投，造成10kV1M母线失压，运行人员到达现场检查10kV 1M母线无异常，但10kV F7线路保护装置的动作灯亮，707开关在合闸位置，其它保护装置无异常信号。 二、技术分析 10kV母线快速保护不是单独保护装置，它由动作元件和闭锁元件两部分组成，即嵌入主变变低后备保护装置中的动作元件和嵌入在10kV间隔（包括10kV线路、站用变、接地变、电容器组等）保护装置中的闭锁元件组成。10kV母线快速保护典型逻辑关系如图1所示。 图1 10kV母线快速保护典型逻辑 其中，动作元件反应流经主变变低开关的电流增大，当10kV母线上发生任何相间短路时，都能够反应。闭锁元件反应10kV间隔电流增大，当10kV间隔发生任何相间短路时，闭锁元件瞬时动作发出闭锁信号，该信号被瞬时传送到变低后备保护装置中10kV母线快速保护的逻辑回路中，起到闭锁10kV母线快速保护的作用。 在10kV母线快速保护功能设置为投入、10kV分段开关处于分闸位置、无10kV母线快速保护闭锁信号输入的情况下，当发生10kV母线短路故障时，10kV母线快速保护的动作元件动作，10kV母线快速保护经延时T1跳开主变变低开关，并同时闭锁10kV备自投。 当10kV间隔保护范围内短路故障或10kV分段开关在合闸位置时，闭锁元件瞬时发出闭锁信号并传送至主变变低后备保护装置，闭锁10kV母线快速保护。 110kV某变电站10kV母线快速保护与各10kV间隔单元闭锁元件之间的闭锁信号传送，采用硬接点方式，将所有10kV间隔单元保护装置中的闭锁元件瞬时动作出口接点并联后，接入主变变低后备保护装置的10kV母线快速保护闭锁开入回路，以闭锁变低后备保护装置中的10kV母线快速保护。 1、运行方式： 事故前，某110kV变电站#1、#2、#3主变各带本段10kV母线运行，各10kV母线分列运行，10kV分段500、550开关均在分闸位置，各主变变低501、502甲、502乙、503开关在合闸位置，如图2。 图2 事故前运行方式 事故后，该站#1主变10kV侧501开关跳闸，造成10kV1M母线失压，#2、#3主变各带本段母线运行，10kV分段500、550开关在分闸位置，如图3。 图3 事故后运行方式 2、10kV母线快速保护动作原因分析：
目录 摘要 (1) 第一部分继电保护概述 ................................... 错误！未定义书签。 1.1继电保护技术的发展................................... 错误！未定义书签。 1.2继电保护的种类....................................... 错误！未定义书签。 1.3继电保护的分类....................................... 错误！未定义书签。 1.4系统保护概述......................................... 错误！未定义书签。 1.5继电保护的条件....................................... 错误！未定义书签。 1.6对继电保护的要求..................................... 错误！未定义书签。 1.7继电保护的结构....................................... 错误！未定义书签。第二部分母线保护的概述 .. (1) 2.1母线保护的重要性 (1) 2.2母线保护的要求及原理 (1) 2.3母线保护的相关技术原则 (3) 2.4母线保护反措要求 (4) 2.5装设母线保护的基本整定原则 (4) 2.5.1母线完全差点保护 (5) 2.5.2固定连接母线的差动保护 (6) 2.5.3电流比相式母线保护 (8) 总结 .................................................. 错误！未定义书签。致谢 .................................................. 错误！未定义书签。参考文献 ................................................ 错误！未定义书签。
摘要：2001年茂名500 kV变电站因雷击引起一次母线故障。此次雷击事故非常罕见，造成线路和母线同时发生故障。通过分析各种装置记录的故障数据和信号，对故障进行分析和推理，从而正确判断故障的性质，并且强调在数字式故障记录装置的条件下，如何更好地、更全面地采集故障数据，满足事故调查的技术要求。 关键词：线路；母线；差动保护；故障；变电站 1事故情况 2001年8月12日4时26分，500 kV江茂线发生故障跳闸。具体信号如下：江茂线两侧主保护I、主保护II两套装置设备动作；茂名侧距离保护I段动作，选L1, L2相保护装置三相跳闸;线路故障的同时，茂名双套500 kV母线差动保护(简称母差保护)动作出口跳闸。 2现场检查 故障到底在线路还是在母线？是否存在保护误动？这都是本次故障需要澄清的关键问题。通过雷电定位系统，确认了在2001年8月12日4时21分至4时31分期间，江茂线两侧3 km范围内有2个落雷：第一个落雷时间是在2001年8月12日4时24分7秒，发生在533～540号塔，雷击电流为－26.7kA，距离线路1.2 km；第二个落雷时间在4时28分5秒，发生在510～513号塔，雷击电流为－48 kA，距离线路0.58 km。登塔检查发现542号塔(酒杯塔)L1相绝缘子均压环有放电痕迹，L2相绝缘子与横担连接金具处有灼烧痕迹，可以明确肯定线路确实存在故障，且线路保护装置动作正确。考虑到母线与线路同时故障的可能性极小，基本肯定500 kV母差保护属误动，为此，着重检查母差保护的误动原因。 3线路母差保护配置及其运行情况检查 由于茂名500 kV变电站只有一个完整串，为增加其运行的灵活性，将变电站500 kV部分接线由一个完整串与I母线和II母线之间的一条跨线组成，见图1。 在实际运行中，由于两条母线之间的跨线相当于单母线，其母差保护配置为上海继电器厂的RADSS/S 型中阻母差保护装置。5021，5022，5023断路器各自装有许继四方公司的CSI121断控单元。这次事故发生后，获取与故障有关的信息包括：两套母差保护装置的动作信号；5021，5022，5023断路器断控单元的采样报告；江茂线线路保护的动作报告及采样值报告；江茂线及2号主变压器的故障录波显示结果。针对这些检查结果，对两套母差保护装置进行了认真的试验和全面的检查，均未发现任何异常情况。鉴于故障期间两套母差的差动元件同时动作的情况，把怀疑的焦点集中在两套母差保护装置的公共部分上，也就是在5021，5023断路器的TA及其回路上。是否由于TA回路的问题, 比如，是否存在二次回路分流？是否TA多点接地等问题造成母差保护受到不平衡电流冲击，令保护误动呢？根据当时负荷电流较小的情况，我们切开5022断路器，检验了5021，5023断路器的TA电流在正常运行时的平衡性，结果是平衡性良好。