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母线槽差动保护基本原理

发布时间:2021-03-25 08:53:41 | 点击:134   

发电厂和变电站的母线槽是电力系统中的一个重要组成元件,当母线槽上发生故障时,将连接在故障母线槽上的所有元件在修复故障母线槽期间,或在转换到另一组无故障的母线槽上运行以前被迫停电。在母线槽保护中,最主要的是母差保护。所有母线槽差动保护均是反映母线槽上各连接单元TA二次电流的向量和。

当母线槽上发生故障时,一般情况下,各连接单元的电流均流向母线槽;而在母线槽之外(线路上或变压器内部)发生故障时各连接单元的电流有流向母线槽的,有流出母线槽的。

母线槽上故障母差保护应动作,而母线槽外故障母差保护应可靠不动作。

1、动作电流与制动电流的取得方式

对于双母线槽接线的母线槽差动保护,采用总差动作为差动保护总的启动元件,反应流入I、II母线槽所有连接元件电流之和,能够区分母线槽故障和外部短路故障。

采用I母分差动和II母分差作为故障母线槽的选择元件,分别反应各连接元件流入I母线槽、II母线槽电流之和,从而区分出I母线槽故障还是II母线槽故障。

因总差动的保护范围涵盖了各段母线槽,因此总差动也常被称为“总差”或“大差”;

分差动因其差动保护范围只是相应的一段母线槽,常称为“分差”或“小差”。

以动作电流为例说明总差动(大差)与分差动(小差)的电流取得方法:

①双母线槽接线;

②母联兼旁路形式的双母线槽接线;

③旁路兼母联形式的双母线槽接线。

2、复式比率差动母线槽保护的动作判据:

①比率制动原理的母线槽差动保护,采用一次的穿越电流作为制动电流,以克服区外故障时由于电流互感器TA误差而产生的差动不平衡电流,在高压电网中得了广泛应用。

动作电流与制动电流的取得方式

国内微机型母线槽差动保护一般采用完全电流差动保护原理。

完全电流差动指的是将母线槽上的全部连接元件的电流按相均接入差动回路。

决定母差动保护是否动作的电流量是动作电流和制动电流。

制动电流是指母线槽上所有连接元件电流的绝对值之和Ires。

动作电流是指母线槽上所有连接元件电流相量和的绝对值Id。

Ij为各元件电流二次值(相量),Id为动作电流幅值,n为出线条数,Ires为制动电流幅值。

②复式比率差动母线槽保护的动作判据:

制动电流采用复合制动电流:

在发生区内故障时因Ⅰd≈Ⅰres,复合制动电流|Ⅰres-Ⅰd|≈0,保护系统无制动量;

在发生区外故障时Ⅰres>>Ⅰd,保护系统有极强的制动特性。

3、母线槽差动保护的动作逻辑:

图1母线槽差动保护的动作逻辑图

说明:大差动元件与母线槽小差动元件各有特点。

大差的差动保护范围涵盖了各段母线槽,大多数情况下不受运行方式的控制;小差受运行方式的控制,其差动保护范围只是相应的一段母线槽,具有选择性。

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