微机母线差动保护调试方法介绍
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模块四母差保护检验调试概述母线发生故障的几率较线路低,但故障的影响面很大。
因为母线上通常连有较多的电气元件,母线故障将使这些元件停电,从而造成大面积停电事故,并可能破坏系统的稳定运行,使故障进一步扩大。
母线差动保护能够在母线发生故障时快速地切除隔离故障,保证系统的稳定运行,因此母差保护的调试和维护工作非常重要。
当220kV及以上断路器在保护动作跳闸时如果发生机构失灵而无法跳开时,为尽快隔离故障,保证系统稳定运行,要求启动断路器失灵保护,以较短时间动作于断开母联断路器或分段断路器,再经一时限动作于连接在同一母线上的所有支路的断路器。
现各厂家生产的微机母差保护一般都包含集成有断路器失灵保护功能。
新投入运行的母差保护装置第一年内需进行一次全部检验;微机型母差保护每两年进行一次部分检验,每六年进行一次全部检验。
以下以RCS-915A母差保护为例,说明其检验调试的基本步骤。
即使是同一厂家的相同型号的保护装置,因软件版本号的不同而可能会有个别差异。
1、工作任务现场有高压母线差动保护屏一面,需停电进行保护年检,要求在规定时间内完成保护年检项目。
2、工作条件2.1RCS-915A母线差动保护屏柜。
2.2微机保护测试仪及配套试验线,万用表,兆欧表。
2.3螺钉旋具,绝缘胶布。
3、操作注意事项3.1更换母差保护装置或检验调试中,对于接入母差保护的各电气元件(主变、线路、旁路、母联或分段开关)尤其是运行状态元件,要特别注意工作中应严禁造成二次电流回路开路、直流回路接地及电压回路短路等。
3.2对于新安装母差保护装置,应认真清查接入母差保护屏的所有元件各相电流回路的相对极性关系及变比整定是否正确。
3.3检查母差保护屏的各元件失灵启动回路及母线刀闸切换电流回路接入是否正确并核对其相应切换继电器或指示灯显示正确,要保证电流切换回路正确可靠。
3.4调试中应特别注意检查其在区内、外故障时动作的选择性是否正确,检查其复合电压闭锁功能、母联失灵(死区故障)保护、CT断线闭锁、告警功能及各保护单元的出口逻辑(包括失灵保护出口)是否正确。
BP-2系列微机母线保护检验规程1.适用范围本规程规定了BP-2系列(包括BP-2A、BP-2AE、BP-2B)微机母线保护的检验项目、内容、方法和要求。
本规程适用于现场继电保护工作人员进行BP-2系列微机母线保护的现场检验。
2.编写依据* GB14285-93继电保护和安全自动装臵技术规程*部颁继电保护和电网安全自动装臵检验条例*部颁电力系统继电保护及安全自动装臵反事故措施要点*继电保护和电网安全自动装臵现场工作保安规定* DL 478-92静态继电保护及安全自动装臵通用技术条件* DL/T 587-1996微机继电保护装臵运行管理规程* BP-2系列微机母线保护装臵技术说明书3.总则3.1 检验前的准备要求检验前,检验人员必须认真学习《继电保护和电网安全自动装臵现场工作保安规定》、《继电保护和电网安全自动装臵检验条例》和本规程,理解和熟悉检验内容和要求。
准备好与现场安装相符的设计图纸、屏图及前一次的试验记录(或出厂试验记录)。
3.2本规程的编写说明(1)本规程中所使用的保护装臵端子号,在整屏试验时应自行对应被试保护屏的端子号。
(2)本规程中额定交流电流用In表示(即In=5A或1A),额定交流相电压用Un表示(即Un=57.7V)。
3.3对试验设备及试验接线的基本要求(1)使用的微机型继电保护试验装臵,其技术性能应符合DL/T624-1997《继电保护微机型试验装臵技术条件》之规定。
(2)试验仪表应经检验合格,其精度应不低于0.5级。
(3)试验回路的接线原则,应使加入保护装臵的电气量与继电器检验规程相符。
模拟故障的试验回路,应具备对保护装臵进行整组试验的条件。
3.4 试验条件和要求(1)交、直流试验电源质量和接线方式等要求参照《继电保护和电网安全自动装臵检验条例》有关之规定。
(2)试验时如无特殊说明,所加直流电源均为额定值。
(3)通入装臵的电气量,无特殊说明时,均指从屏上相对应的端子排加入。
母线差动保护调试方法1、区内故障模拟,不加电压,将CT断线闭锁定值抬高。
选取Ⅰ母上任意单元(将相应隔离刀强制至Ⅰ母),任选一相加电流,升至差动保护动作电流值,模拟Ⅰ母区内故障,差动保护瞬时动作,跳开母联及Ⅰ母上所有连接单元。
跳开Ⅰ母、母联保护信号灯亮,信号接点接通,事件自动弹出。
在Ⅱ母线上相同试验,跳开母联及Ⅱ母上所有连接单元。
将任一CT一次值不为0的单元两把隔刀同时短接,模拟倒闸操作,此时模拟上述区内故障,差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。
(自动互联)。
投入母线互联压板,重复模拟倒闸过程中区内故障,差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。
(手动互联)任选Ⅰ母一单元,Ⅱ母一单元,同名相加大小相等,方向相反的两路电流,电流大于CT断线闭锁定值,母联无流,此时大差平衡,两小差均不平衡,保护装置强制互联,再选Ⅰ母(或Ⅱ母)任一单元加电流大于差流启动值,模拟区内故障,此时差动动作切除两段母线上所有连接单元。
任选Ⅰ母上变比相同的的两个单元,同名相加大小相等,方向相反的的两路电流,固定其中一路,升高另外一路电流至差动动作,根据公式计算比率制动系数,满足说明书条件。
(大差比例高值0.5,大差比例低值0.3,小差比例高值0.6,小差比例低值0.5,当大差高值或小差高值任一动作,且同时大差和小差比例低值均动作,相应比例差动元件动作。
)2、复合电压闭锁。
非互联状态,Ⅱ母无压,满足复压条件。
Ⅰ母加入正常电压,单独于Ⅰ母任一支路加入电流大于差动启动电流定值,小于CT断线闭锁定值,在差流比率制动动作满足条件下,分别验证保护Ⅰ母的电压闭锁中相电压(40.4V),负序电压(4V),零序电压定值(6V),正常电压,相应母线差动不出口,复合电压闭锁任一条件开放,差动出口。
对于Ⅱ母故障,Ⅱ母单元加入故障电流,正常电压,逐项验证Ⅱ母复压开放。
3、CT断线闭锁差动,默认投入,闭锁三相,在Ⅰ母(或Ⅱ母)上任一单元A相加电流至CT断线闭锁定值,延时5S发“CT断线闭锁”事件,CT断线信号灯亮及信号接点闭合,此时另选一单元,A相加故障电流至差动动作值,此时差动不出口,B相故障电流满足差动条件,差动不出口,C相加故障电流满足差动条件,差动不出口。
浅析母线差动微机保护带负荷调试方法电力系统中的母线差动保护对保障电网运行起着非常重要的作用。
当母线发生故障时,母线差动能够快速可靠地切除故障。
本文讲述了在带负荷的情况下母线差动保护调试方法。
标签:母线;差动保护;保护调试方法一.前言母线可能发生单相或相间故障(原因:绝缘子、母线刀闸或开关套管发生闪络及损坏,母线PT、CT故障,误操作等)。
母线故障虽不常见,却是电气设备最严重的故障之一。
母线差动保护的作用就是将与故障母线联接的所有元件切除。
二.母线差动保护原理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。
1)复式比率差动判据动作表达式为:其中I dset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。
2)故障分量复式比率差动判据动作表达式为:以双母线其中的I 段为例,差动保护的整个逻辑关系如图:三.情况概述甲醇分公司2019年计划更换301变电所1#、2#主变,新购置两台25MV A 变压器作为一套电源替换,原有的两台16MV A主变安装至5#、6#作为聚甲醛装置电源。
新投入的1#、2#,更换的5#、6#主变,以及母线保护需要进行综保装置校验。
由于此次保护调试较为特殊,1#、2#主变低压侧仍在运行中,经过试验人员与甲醇分公司电气车间工作人员共同进行辨识后,主要的风险在于以下几点:(1)1#、2#主变低压侧及母线差动保护进线、主变高压侧仍在运行中,如果不断开电流回路,高低压侧存在差流,差动保护会直接动作。
(2)主变、母线保护动作时,会发出多路跳闸信号,如果调试前没有将软硬压板全部退出,会发生保护误动作,严重的话会造成甲醇分公司全厂停电。
(3)主变、母线综保装置端子较多,错误的接线会导致其他正常运行的设备误动作。
母线差动保护调试方法1、区内故障模拟,不加电压,将CT断线闭锁定值抬高。
选取Ⅰ母上任意单元(将相应隔离刀强制至Ⅰ母),任选一相加电流,升至差动保护动作电流值,模拟Ⅰ母区内故障,差动保护瞬时动作,跳开母联及Ⅰ母上所有连接单元。
跳开Ⅰ母、母联保护信号灯亮,信号接点接通,事件自动弹出。
在Ⅱ母线上相同试验,跳开母联及Ⅱ母上所有连接单元。
将任一CT一次值不为0的单元两把隔刀同时短接,模拟倒闸操作,此时模拟上述区内故障,差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。
(自动互联)。
投入母线互联压板,重复模拟倒闸过程中区内故障,差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。
(手动互联)任选Ⅰ母一单元,Ⅱ母一单元,同名相加大小相等,方向相反的两路电流,电流大于CT断线闭锁定值,母联无流,此时大差平衡,两小差均不平衡,保护装置强制互联,再选Ⅰ母(或Ⅱ母)任一单元加电流大于差流启动值,模拟区内故障,此时差动动作切除两段母线上所有连接单元。
任选Ⅰ母上变比相同的的两个单元,同名相加大小相等,方向相反的的两路电流,固定其中一路,升高另外一路电流至差动动作,根据公式计算比率制动系数,满足说明书条件。
(大差比例高值0.5,大差比例低值0.3,小差比例高值0.6,小差比例低值0.5,当大差高值或小差高值任一动作,且同时大差和小差比例低值均动作,相应比例差动元件动作。
)2、复合电压闭锁。
非互联状态,Ⅱ母无压,满足复压条件。
Ⅰ母加入正常电压,单独于Ⅰ母任一支路加入电流大于差动启动电流定值,小于CT断线闭锁定值,在差流比率制动动作满足条件下,分别验证保护Ⅰ母的电压闭锁中相电压(40.4V),负序电压(4V),零序电压定值(6V),正常电压,相应母线差动不出口,复合电压闭锁任一条件开放,差动出口。
对于Ⅱ母故障,Ⅱ母单元加入故障电流,正常电压,逐项验证Ⅱ母复压开放。
3、CT断线闭锁差动,默认投入,闭锁三相,在Ⅰ母(或Ⅱ母)上任一单元A相加电流至CT断线闭锁定值,延时5S发“CT断线闭锁”事件,CT断线信号灯亮及信号接点闭合,此时另选一单元,A相加故障电流至差动动作值,此时差动不出口,B相故障电流满足差动条件,差动不出口,C相加故障电流满足差动条件,差动不出口。
微机母线差动保护的调试方法介绍摘要:母线是电力系统中的重要的一次设备,母线的作用是集中和分配电能。
母线上接有高压线路、变压器、发电机、分段和母线联络断路器等设备。
若母线发生故障,将使接于母线上的所有设备断路器动作;使其上的全部设备被迫停电,造成大面积停电,危及设备安全,甚至使电力系统稳定性遭到破坏;导致电力系统崩溃瓦解,母线差动保护的重要性尤为突出。
关键词:微机母线保护,工程应用,调试方法。
一、引言
现在的微机型母线差动保护大多采用引入隔离刀闸的辅助接点实现对母线运行方式的自适应。
母线保护通过检测各条支路的隔离刀闸的辅助接点,判断各支路连接到哪条母线,并将电流计入对于的差动元件的计算中,这样在进行倒闸操作时不需要改动二次回路。
母线差动保护应当能自动适应运行方式的变化,双母线运行时,各连接元件经常在两段母线之间切换。
母差保护需要正确跟随母线运行方式的变化,才能保证母线保护的正确动作。
二、BP-2B微机母线差动保护装置综述
1、BP系列母差保护采用一次穿越电流作为制动电流,是分相瞬时值复式比率微机数字处理的电流差动保护。
本厂使用的BP-2B微机母差保护采用完全电流差动方式。
2、BP-2B微机母差保护有保护元件、闭锁元件和管理元件三大部分组成。
保护元件主要负责各间隔模拟量、开关量的采集,各保护功能的逻辑判别并出口至(TJ)跳闸继电器;闭锁元件主要完成各电压量的采集,各段母线的闭锁逻辑并出口至(BJ)闭锁继电器;管理元件的主要工作是实现人机交流、记录管理和后台通讯。
各个系统相互独立、互相配合、工作在一个稳定的环境中。
装置的操作界面颇具人性化,操作简单、显示内容清晰、主要由三层界面构成;主界面显示主接线图和装置状态信息。
一级界面显示菜单列表及说明。
二级界面显示菜单各选项的详细内容。
3、母线的大差动回路和小差动回路概念,母线上(除母联CT外)所有元件电流和组成大差动回路;各段母线上(包括母联CT)元件电流和组成小差动回路。
要注意的是某个元件连接在那条母线上,是根据该元件的隔离开关位置来决定的。
以单母分段接线为例定义母线上所有元件的CT极性一致,母联的极性同Ⅱ段母线上元件极性。
可用公式表示为:
Ⅰ段母线小差=Ⅰ段母线上各元件电流和-母联电流
Ⅱ段母线小差=Ⅱ段母线上各元件电流和+母联电流
三、装置的调试
1、调试资料准备
装置与外部回路连接的二次图纸、装置所保护的一次设备主接线和相关二次设备的图纸及参数。
2、调试所用仪器
继电保护测试仪、万用表、若干导线。
3、交流量调试
①交流电流:把奇数单元强制合Ⅰ母,Ⅱ母自适应;偶数单元强制合Ⅱ母,Ⅰ母自适应,用继电保护测试仪在电流端子上加入三相正序电流,幅值为额定电流值
(5A),相位角依次为A-B-C ,0°、240°、120°;在“查看-保护间隔”菜单下查看间隔电流和大差差流并记录。
调试精度要求:间隔电流精度保证单相的幅值误差±1%,相角误差±2°;大差电流幅值误差不超过0.1A,相角误差不超过2°。
②交流电压:在PT二次端子上加三相正序电压,幅值为相电压(60V),相位角依次为A-B-C ,0°、240°、120°;在“查看-保护单元”菜单下查看显示的保护电压交流量幅值是否合适,相角是否为正相序。
调试精度要求:电压精度保证单相电压精度±0.5V;零序、负序电压精度±0.4V;相角误差±2°
4、开入量调试
将“运行设置”中把所有的隔离开关均设置为“自适应”;依次在保护屏后端子排的隔离开关开入端子加开入量(引入“开入公共端”的正电);最后在主界面上查看隔离开关应该正确合。
母联及分段断路器位置也用相同的方法,其他一些信号灯光指示均可由短接接点的方法验证。
5、开出量调试
①将母联及分段的隔离开关强制合,奇数元件强制合Ⅰ母,Ⅱ母自适应;偶数元件强制合Ⅱ母,Ⅰ母自适应,校验隔离开关位置显示。
不加母线电压使差动开放红灯点亮,在任一元件的电流端子上施加2倍的差动电流整定值,使所加电流量元件所在母线的差动保护动作。
根据强制对应关系检查动作母线上所有元件的跳闸接点是否接通并记录。
②改变强制隔离开关的位置,母联及分段的隔离开关强制合,奇数元件强制合Ⅱ母,Ⅰ母自适应;偶数元件强制合Ⅰ母,Ⅱ母自适应,校验隔离开关位置显示。
不加母线电压使差动开放红灯点亮,在任一元件的电流端子上施加2倍的差动电流整定值,使所加电流量元件所在母线的差动保护动作。
根据强制对应关系检查动作母线上所有元件的跳闸接点是否接通并记录。
③将装置运行电源空开断开时,“装置电源消失”信号端子导通,将操作电源空开断开时,“操作电源消失”信号端子导通。
6、保护功能调试
①模拟母线区外故障
条件:不加母线电压,使“差动开放”灯亮。
任选同一条母线上的两个变比相同的元件,在这两个元件的电流回路里同时加入单相电流(同一相),电流大小相等(1-10A)方向相反。
此时观察面板显示中:这条母线的大差电流和小差电流应等于零。
这条母线差动保护不应动作。
②模拟母线区内故障
条件:不加母线电压,使“差动开放”灯亮。
任选一段母线上的一个元件,在该元件的电流回路中施加任意相电流,电流值大于差动门槛定值时;母线差动保护应瞬时动作,切除母联及该元件所在母线上的所有元件,母线差动动作信号灯亮。
③模拟双母线倒闸操作过程中母线区内故障
条件:不加母线电压,使“差动开放”灯亮
任选一条母线上的一个元件,合上该元件的Ⅰ母隔离开关及Ⅱ母隔离开关。
在该元件的电流回路中施加单相电流,电流值大于差动门槛定值;母线差动保护应瞬时动作,切除母联及母线上所有的支路元件,Ⅰ母、Ⅱ母差动动作信号灯点亮。
④复合电压闭锁
在Ⅰ母PT二次回路中施加正常三相对称电压,任选该段母线上的一个元件,在其电流回路中加载单相电流,电流值大于差动门槛定值,此时Ⅰ段母线差动保护不会动作。
若电压回路中不加电压,也就是说只要在母线失压的情况下,便满足了差动保护开放的先题条件。
⑤CT断线告警及闭锁差动保护
在两段母线PT二次回路加载正常三相对称电压,任选一段母线上的一个元件在其电流回路中加载单相电流,电流值大于CT断线门槛值,大于差动门槛定值。
母线差动保护不会动作,经延时,装置报“CT断线告警”信号,保持加载电流不变,将母线电压降至0V,此时母线差动保护还是不会动作。
⑥PT断线告警
在两段母线PT二次回路中加载正常三相对称电压,不加电流,任意断开一段母线电压的一相,经延时,装置报“PT断线告警”信号。
还有就是在不加载母线电压时装置也会报PT断线。
⑦开入变位告警
改变母线上任一支路元件的隔离开关位置,装置便会报“开入变位”信号。
⑧开关整组传动
如果现场条件允许可进行开关整组传动试验,则必须派人到开关现场守护,并与其他现场工作班组加强协调,防止传动中造成人身伤害。
⑨安全措施的恢复
认真检查保护屏柜上的所有临时接线或调试线均已拆除,检查核对保护定值均正确无误,检查保护压板及切换开关均已恢复至调试工作开始前状态,检查控制屏或后台监控系统上无异常信号后,按安全措施记录表逐条恢复安全措施。
四、结语
微机母线差动保护装置是电力系统中极为重要的一种保护装置其质量及保护性能的好坏直接影响到电力系统运行的安全可靠性。
本文结合微机母线差动保护在发电厂及重要负荷区变电站的现场使用情况,具有针对性的对BP-2B型微机母线差动保护装置的调试方法及过程作了详细的描述。
更加清晰的对母线差动保护的正确动作过程和闭锁功能以及告警信号有了更深的认识和理解,也为现场维护人员提高业务水品提供了一个技术依据和参考方向。