一个半接线方式下的母差、断路器、短引线保护分析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,3/2接线方式下的母差、断路器、断引线爱护,3/2接线方式下的爱护配置,开关失灵爱护的跳闸范围,RCS921A断路器失灵爱护及自动重合装置,应用范围,适用于220KV及以上各种电压等级的3/2结线与角形结线的断路器。,爱护配置,断路器失灵爱护、三相不全都爱护、死区爱护、充电爱护和自动重合闸。,RCS-921A_HD为华东专用版本，与RCS-921A相比仅在发变三跳起动失灵方面有所区分，即发变启动失灵的零序电流、负序电流帮助判据各自带延时，除此之外其它全部功能均一样。,RCS-921A失灵爱护规律图,RCS-921A瞬时跟跳回路规律图,RCS-921A的三相不全都爱护,RCS-921A的死区爱护,RCS-921A断路器死区爱护规律图,RCS-921A的充电爱护,RCS-921A的沟通三跳规律图,RCS-921A跳闸规律方框图,RCS-921的重合闸充放电规律,RCS-921的重合闸工作规律,RCS-922A/B型数字式断引线爱护装置,应用范围,主要用作结线方式下的短引线爱护，也可兼用作线路的充电爱护。,爱护配置,RCS-922A/B主要用作结线方式下的短引线爱护，也可兼用作线路的充电爱护。RCS-922A承受电流比率差动方式；线路充电爱护由两段和电流过流爱护构成。RCS-922B仅包含两段和电流过流爱护。,爱护的出口正电源由线路隔离刀闸的帮助接点(或屏上压板)与装置的起动元件共同开放，使爱护的安全性得以提高。,RCS-922A/B工作规律方框图,RCS-915E微机母差爱护装置,适用对象：一个半断路器3/2断路器主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为9个。,爱护配置：母线差动爱护和断路器失灵爱护。,装置的硬件原理,爱护原理,母线差动爱护,断路器失灵爱护,母线差动爱护,母线差动爱护原理,母线差动爱护遇到的主要问题,电流互感器饱和特性的争论,自适应加权式抗电流互感器饱和的差动爱护,常规比率差动爱护,各连接元件电流互感器变比不全都时的自动调整,母线差动爱护原理,首先规定TA的正级性端在母线侧，电流参考方向由线路流向母线为正方向。,母线差动爱护原理,区内故障时，各元件实际短路电流都是由线路流向母线，和参考方向全都，都是正值，此时差动电流很大，差流元件动作。,母线差动爱护原理,区外故障时，如线路3上发生故障，此时线路1、2、4短路电流是流向母线，为正值，线路3电流是流出母线，为负值。把母线看成电路上的一个节点，由节点电流定理，各元件电流相量和为0，所以差动电流为0，差动爱护不动作。,母线差动爱护的理论根底,基尔霍夫节点电流定律针对一次电流,差动继电器能正确动作的条件是：TA能准确地传变一次电流。,事实上，由于母线各支路的电流互感器稳态、暂态特性的差异，饱和程度的差异，变比误差等因素的影响，即使一次侧电流的矢量和为零，二次侧电流的矢量和也不为零，这就是二次侧不平衡电流，而且穿越性电流越大，该不平衡电流也越大。,母线比率差动爱护继电器的动作原理,差动电流：,制动电流：,差流元件动作方程：,母线差动爱护的起动原理,a制动电流工频变化量,当制动电流工频变化量大于门坎由浮动门坎和固定门坎构成时电流工频变化量元件动作，其判据为：,Si SIT +0.5IN,其中：Si为制动电流工频变化量瞬时值；0.5IN 为固定门坎；SIT 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 Icdzd,其中：Id为大差动相电流；Icdzd为差动电流起动定值。,母线差动爱护遇到的主要问题,电流互感器的饱和判别与区内故障快速跳闸的要求之间存在冲突；,母线内短路时，母差爱护应快速跳闸；,母线外短路时，母差爱护应牢靠不动；,但区外短路很简洁造成电流互感器饱和，如不加判别，母差爱护可能误动；,电流互感器的饱和判别需要时间。,母线差动爱护遇到的主要问题,在重负荷状况下，母线上发生经高阻接地故障时，比例差动继电器的动作灵敏度不高；,由于负荷电流产生制动电流，因此重负荷状况下制动电流很大；,母线上发生经高阻接地故障时动作电流又比较小；,这两种状况同时发生时，比例差动继电器的灵敏度不高。,当各连接元件的电流互感器变比不全都时也能自动调整，而不必增加加帮助变流器。,电流互感器饱和特性的争论,电磁式电流互感器是一个铁芯元件，属非线性元件。在以下状况下，它的工作点将进入磁化曲线的饱和区，励磁电流会急剧增大，在区外短路时差动爱护继电器会由于这种不平衡电流的急剧增大而发生误动。,1一次电流很大；,2一次电流中含有较大直流重量；,3铁芯中存在很大的剩磁；,4二次负载电阻很大。,为了深入争论电流互感器的饱和特性，本公司特地请电流互感器厂家承受一次电流互感器一样的材料做了一个截面积小的电流互感器进展饱和特性试验，在对大量的试验数据进展定量分析以后得到了一些有意义的结论。,有关电流互感器饱和特性的一些有用的结论,TA饱和时，二次电流波形发生畸变，二次电流中含有大量的谐波重量。,发生短路故障时，即使TA发生饱和也有肯定的延时。在短路初始一段时间内，TA一、二次电流始终有一段正确传变的时间。大量试验证明，TA最快也要在短路发生2ms以后才会进入饱和状态。,即使TA处于特别严峻的饱和状态，TA二次电流也不会完全是零。在TA饱和时，在每一周波内始终有一段时间一、二次电流是线性传变的。,即使在稳态短路电流的状况下TA的变比误差幅值误差小于10%，在短路暂态过程中由于电流中存在非周期重量，其误差也往往大于10%。,TA饱和状态下一、二次电流的录波图,自适应加权式抗TA饱和的母线差动爱护,本公司依据对TA饱和特性的争论成果，研制出了国内外首创的以工频变化量为根底的自适应加权式母差爱护的原理。,构成元件：,1工频变化量电流标量和开放元件,2工频变化量比率差动继电器,工频变化量电流标量和开放元件(Si ),当制动电流的工频变化量大于门坎由浮动门坎和固定门坎构成时电流工频变化量元件动作，其判据为：,Si SIT +0.5IN,其中：,Si 为制动电流工频变化量瞬时值；,0.5IN 为固定门坎；,SIT 是浮动门坎，随着变化量输出变化而逐步自动调整。,工频变化量比率差动继电器,( ),大差 可整定，小差,该继电器 在母线内部发生短路时可快速、灵敏地动作；,在母线外部发生短路并且TA不饱和时能牢靠不动。,自适应加权算法,加权算法,等权算法,以Si 元件的动作时间为基准时间， Si元件动作后BLCD 元件,动作得越早，加的权越大。当权值和到达阈值时发跳闸命令。,加权运算最多只计算半个周波的权值和。,母线内短路时上述三个元件同时动作，加的权很大，所以用不,了多长时间就可以发跳闸命令，爱护动作得很快。,母线外短路且TA饱和时， Si元件短路后马上动作，但由于短,路初始阶段TA是不饱和的，所以BLCD 元件一开头不动 作，,到TA饱和后才动作，所以加的权值小。半周内的权值 和也 达,不到跳闸的阈值，所以差动爱护不动作。,区内故障时权值计算举例,S=15+13+11+9+8+7+6+5+4+3+2+1=84,区内短路时，三个元件同时动作，加权运算从第一个权值开头加，当加到,第4个采样点的时候，S=48，满足SSZD的条件，爱护发跳令。,假设:权值如下表，门槛值 SZD47，则SSZD时爱护发跳闸命令。,区外故障TA饱时权值计算举例,S=0+0+0+9+8+7+6+5+4+3+2+1=45,区外短路时，开头2ms内TA不饱和， Si动作，BLCD不动，2ms以,后，TA饱和，BLCD才动，加权运算从第4个权值开头加，加到完毕,S=45，不满足SSZD的条件，爱护牢靠不动。,假设:权值如下表，门槛值 SZD47，则SSZD时爱护发跳闸命令。,自适应加权抗TA饱和差动爱护的特点,母线外短路时的抗TA饱和性能优异，只要TA在2ms以后饱和就能牢靠不误动。,母线内短路时动作速度很快，短路后812ms即可发跳闸命令(含出口继电器动作时间。,灵敏度高，爱护过渡电阻的力量强。由于承受的工频变化量继电器不受负荷电流的影响。对重负荷经高阻接地的故障仍具有很高的灵敏度。,灵敏度不受常规制动系数的影响。,该爱护原理从根本上解决了母差爱护的安全性与,快速性和灵敏性之间的冲突。,常规比率差动继电器,常规比率差动爱护TA饱和的判别,由谐波制动原理构成TA饱和检测元件。这种原理利用了TA饱和时差流波形发生畸变谐波含量增大和每周波内仍旧存在肯定的线性传变区的特点，依据差流中谐波重量的波形特征检测TA是否发生饱和。以此原理实现的TA饱和检测元件同样具有很强抗TA饱和力量，而且在区外故障TA饱和后发生同名相转换性区内故障的极端状况下仍能较快地切除母线故障。,母线内短路电流互感器深度饱和时爱护10ms快速出口包括出口继电器时间5ms,母差爱护的工作框图,各连接元件电流互感器变比不全都时的自动调整,各连接元件电流互感器变比不全都时装置在软件中将模数转换后的数值乘不同的TA调整系数进展自动调整。不必再加帮助变流器，只要在定值中设置TA调整系数即可。,600/5 600/5 1200/5,1 1 2,假设各连接元件TA二次额定电流不同，订货时应特殊声明,假设各连接元件TA二次额定电流不同，订货时只要事先声明，厂家供货时就会在装置内分别配置额定电流为1A、5A的电流变换器，这就相当于把各连接元件TA二次额定电流补偿到了5A的水平。因此，在整定TA调整系数时只要考虑各元件TA一次额定电流之比即可。,600/5 600/5 1200/5 600/1 1200/1,1 1 2 1 2,断路器失灵爱护,与一个半开关的断路器失灵爱护协作，完成失灵爱护的联跳功能。当母线所连接的某个断路器失灵时，该断路器的失灵爱护动作接点供给应本装置。断路器失灵爱护由失灵开入接点起动，爱护检测到此接点动作时，经小延时联跳母线的各个连接元件。,谢 谢,！,