简易母差原理

1.1 低压侧简易母线保护1.1.1 简易母线保护原理简易母线保护不是单独的保护装置，由嵌入在变压器后备保护或母联（分段）装置中的动作元件和嵌入在母联（分段）和出线（包括线路、站用变、接地变、电容器、电抗器等，下同）保护装置中的闭锁元件组成。简易母线保护动作逻辑关系如图所示。图 1.11简易母线保护逻辑框图(变低)图 1.12 简易母线保护逻辑框图(分段)注意：上图中的N为可以整定的，和本分段保护相关的小电源的数目。下文假定N为5。简易母线保护中默认1-5闭锁信号输入源为小电源出线，现场请将所有的小电源出线对应到这5个输入中。简易母差第一时限的跳闸出口不设定跳闸控制字，直接通过GOOSE跳开发送闭锁信号的小电源出线(最多为出线1-5)。 母线区外故障时，相关保护能够发出闭锁信号闭锁简易母线保护，母线区内故障时，相关保护不能发出闭锁信号，简易母线保护可以快速动作切除变压器低压侧开关 。低压侧如果有小电源，母线区内故障，仅收到小电源并网线路的闭锁信号时，简易母线保护经t1延时先跳开低压侧小电源。1.1.2 解决方案1. 闭锁信号传递方式由于简易母线保护需要多个装置之间的传递启动闭锁信号，使得传统方式下各个出线保护和分段保护与简易母线保护之间存在较多硬开入连线，导致了二次回路比较复杂，容易出错，可靠性也不高。数字化变电站的相关技术已经在国内多个变电站投入应用，并得到较长时间的验证，其中的GOOSE通信机制在部分传统采样变电站也得到了很好的实用验证。GOOSE的好处在于一旦物理连接确立，只要通道的带宽足够，可以任意增加连接，可扩展性很强。采用GOOSE通信，完全回避了以往常规接点误碰的问题，并且在GOOSE断链的情况下可以发出报警信号。2. 出线保护配置要求输出闭锁GOOSE信号：出线故障，输出接点闭锁相应的变压器低压侧和母联（分段）的母线保护；在判断到失灵的情况下收回闭锁信号；3. 变压器低压侧后备保护配置要求简易母线保护功能（图1.11）变低开关失灵保护，变压器低压侧开关失灵和发生死区故障，在简易母线保护跳开低压侧开关后，故障电流不消失，经延时跳变高开关。4. 母联(分段)保护配置要求简易母线保护功能（图 1.12）输出闭锁接点：分段过流启动输出GOOSE信号闭锁两侧变压器低压侧后备保护中的简易母线保护保护功能，在分段开关为分位时不发闭锁信号。在判断到分段失灵的情况下收回闭锁信号； 图 1.13 简易母差保护系统一次接线图以母、母故障情况进行说明:1. 接线说明：母出线保护输出闭锁接点到#1变压器保护装置、500A分段保护装置；母出线保护输出闭锁接点到#2变压器保护装置、500A分段保护装置； 500A分段保护装置输出闭锁接点到1#和2变压器低压侧保护装置。2. 动作逻辑l 方式1：分段500A打开，1主变带母：k1故障： 出线过流启动闭锁1#变压器低压侧简易母线保护和分段500A简易母线保护，经延时出线保护切除故障。出线保护跳闸后经延时，线路仍有流，收回闭锁信号，1变压器低压侧简易母线保护开放，动作于变低，作为出线开关的失灵保护；k2故障：1#变压器低压侧简易母线保护和分段500A母线保护不受影响，由其他保护切除故障；k3故障：出线过流不启动，分段过流不启动，经延时变压器低压侧简易母线保护跳闸；1变压器低压侧简易母线保护跳开低压侧开关后，故障电流不消失，经延时跳变高开关，作为变低开关的失灵保护；k4故障：1#变压器低压侧简易母线保护和分段500A简易母线保护不受影响，由其他保护切除故障；k5故障：1变压器低压侧简易母线保护跳开低压侧开关后，故障电流不消失，经延时跳变高开关；k6故障：在分段500A开关打开时，1#变压器低压侧简易母线保护不动作。分段500A在分位，不发闭锁信号，2变压器低压侧简易母线保护直接跳低压侧。l 方式2：分段500A闭合，1主变带母、母，#2变退出k1故障：出线过流启动闭锁1#变压器低压侧简易母线保护和分段简易母线保护，经延时出线保护切除故障；出线保护跳闸后经延时，线路仍有流，收回闭锁信号，1变压器低压侧简易母线保护开放，动作于变低，作为出线开关的失灵保护；k2故障：出线过流启动闭锁分段500A简易母线保护，分段500A过流启动闭锁1变压器低压侧简易母线保护，经延时出线保护切除故障；出线保护跳闸后经延时，线路仍有流，收回闭锁信号，分段500A的简易母线保护重新开放，动作于分段，作为出现开关的失灵保护；1#变低简易母线保护由于分段仍发闭锁信号继续闭锁。k3故障：出线、分段500A保护不启动发闭锁信号，经延时1#变压器低压侧母线保护跳闸；k4故障：出线不启动，分段500A有流启动闭锁1变压器低压侧简易母线保护；出线不发闭锁信号，经延时分段500A简易母线保护动作跳分段；分段500A保护跳闸后经延时，分段仍有流，收回闭锁信号，1#主变的简易母线保护开放，动作于变低开关。k5故障，1变压器低压侧简易母线保护跳开低压侧开关后，故障电流不消失，经延时跳变高开关；k6故障：CT靠近II母：分段无流，出线无流，经延时1#变压器低压侧简易母线保护跳闸；CT靠近I母：分段有流，出线无流，分段500A启动闭锁1主变低压侧母线保护，经延时分段500A简易母线保护动作跳分段；死区故障，故障电流不消失，一段时间之后，分段收回闭锁信号，1变压器低压侧简易母线保护跳开低压侧。l 方式3：10kV侧有小电源并网线路的情况10kV侧有小电源并网线路时，母线区内故障，小电源并网线路将发GOOSE闭锁信号造成母线保护拒动。变低母线保护的逻辑分为三段时限：1) 第一段时限跳发GOOSE闭锁信号的小电源并网线；2) 第二段时限跳变低开关；3) 第三时限跳变压器各侧。分段母线保护的逻辑分为两段时限：1) 第一段时限跳发GOOSE闭锁信号的小电源并网线；2) 第二段时限跳分段开关；