母差保护BP-2B培训.ppt
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1、BP-2B微机母线保护装置 运行岗位技术培训概述概述应用范围应用范围BP-2B微机母线保护装置,适用于500kV及以下电压等级,包括单母线、单母分段、双母线、双母分段以及 接线在内的各种主接线方式,最大主接线规模为24个间隔(线路、元件和联络开关)。目前在我们变电所各等级母线上应用广泛。保护配置保护配置 BP-2B微机母线保护装置可以实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联失灵(或死区)保护、以及断路器失灵保护出口等功能。主要特点主要特点1.快速、高灵敏复式比率差动保护,整组动作时间小于15ms;2.自适应全波饱和检测器,差动保护在区外饱和时有极强的抗饱和能力,又能快速切除转换性故障
2、,适用于任何按技术要求正确选型的保护电流互感器;3.允许TA型号、变比不同,TA变比可以现场设定;4.母线运行方式自适应,电流校验自动纠正刀闸辅助接点的错误;5.超大的汉字液晶显示,查询、打印、校时等操作,不影响保护运行;6.完善的事件和运行报文记录,与COMTRADE兼容的故障录波,录波波形液晶即时显示;7.灵活的后台通讯方式,配有RS-232、RS-422/RS-485通讯接口,支持电力行业标准通讯规约DL/T667-1999(IEC60870-5-103);装置基本原理装置基本原理母线差动保护母线差动保护各种类型的母线保护就其对母线接线方式、电网运行方式、故障类型以及故障点过渡电阻等方面
3、的适应性来说,以按电流差动原理构成的母线保护为最佳。带制动特性的差动继电器(亦即比率差动继电器),以克服区外故障时由于电流互感器(以下称TA)误差而产生的差动不平衡电流。BP系列母差保护以此为基础,结合微机数字处理的特点,发展出以分相瞬时值复式比率差动元件为主的一整套电流差动保护方案。起动元件起动元件母线差动保护的起动元件由和电流突变量和差电流越限两个判据组成。和电流是指母线上所有连接元件电流的绝对值之和;差电流是指所有连接元件电流和的绝对值.1)和电流突变量判据,当任一相的和电流突变量大于突变量门坎时,该相起动元件动作。2)差电流越限判据,当任一相的差电流大于差电流高门坎定值时,该相起动元件
4、动作,动作后,差电流门坎自动降为低定值。保护将母线上所有连接元件的电流采样值输入上述两个差动判据,即构成大差(总差)比率差动元件;对于分段母线,将每一段母线所连接元件的电流采样值输入上述差动判据,即构成小差(分差)比率差动元件。各元件连接在哪一段母线上,是根据各连接元件的刀闸(母线隔离开关)位置来自动切换决定。电压闭锁元件电压闭锁元件以电流判据为主的差动元件,可以用电压闭锁元件来配合,提高保护整体的可靠性。母线线电压,母线零序电压,母线负序电压,分别为各序电压闭锁定值。因为判据中用到了低电压、零序和负序电压,所以称之为复合电压闭锁。三个判据中的任何一个被满足,该段母线的电压闭锁元件就会动作,称
5、为复合电压元件动作。如母线电压正常,则闭锁元件返回。本元件瞬时动作,动作后自动展宽40ms再返回。差动元件动作出口,所以差动保护动作出口符所以差动保护动作出口符合必须相应母线段的母线差动合必须相应母线段的母线差动元件和复合电压复合电压元件同时动作。元件同时动作。故障母线选择故障母线选择大差比率差动元件与小差比率差动元件各有特点。大差比率差动元件的差动保护范围涵盖各段母线,大多数情况下不受运行方式的控制;小差比率差动元件受当时的运行方式控制,但差动保护范围只是相应的一段母线,具有选择性。对于固定连接式分段母线,如单母分段、断路器等主接线,由于各个元件固定连接在一段母线上,不在母线段之间切换,因此
6、大差电流只作为起动条件之一,各段母线的小差比率差动元件既是区内故障判别元件,也是故障母线选择元件。对于存在倒闸操作的双母线、双母分段等主接线,差动保护使用大差比率差动元件作为区内故障判别元件;使用小差比率差动元件作为故障母线选择元件。即由大差比率元件是否动作,区分母线区外故障与母线区内故障;当大差比率元件动作时,由小差比率元件是否动作决定故障发生在哪一段母线。这样可以最大限度的减少由于刀闸辅助接点位置不对应造成的母差保护误动作。母线上的连接元件倒闸过程中,两条母线经刀闸相连时(母线互联),装置自动转入母线互联方式(非选择方式)不进行故障母线的选择,一旦发生故障同时切除两段母线。当运行方式需要时
7、,如母联操作回路失电(母联控制电源断开),也可以设定保护控制字保护控制字中的强制母线互联软压板,强制保护进入互联方式。母联(分段)失灵和死区保护母联(分段)失灵和死区保护1。母联(分段)失灵母线并列运行,当保护向母联(分段)开关发出跳令后,经整定延时若大差电流元件不返回,母联(分段)流互中仍然有电流,则母联(分段)失灵保护应经母线差动复合电压闭锁后切除相关母线各元件。只有母联(分段)开关作为联络开关时(即母联运行时),才起动母联(分段)失灵保护,因此母差保护和母联(分段)充电保护起动母联(分段)失灵保护。2。母联(分段)死区保护 母线并列运行,当故障发生在母联(分段)开关与母联(分段)流互之间
8、时,断路器侧母线段跳闸出口无法切除该故障,而流互侧母线段的小差元件不会动作,这种情况称之为死区故障。此时,母差保护已动作于一段母线,大差电流元件不返回,母联(分段)开关已跳开而母联(分段)流互仍有电流,死区保护应经母线差动复合电压闭锁后切除相关母线。上述两个保护有共同之处,即故障点在母线上,跳母联开关经延时后,大差元件不返回且母联流互仍有电流,跳两段母线。因此共用一个保护逻辑,母线分列运行时装置根据母联断路器的状态封母联TA即母联电流不计入小差比率元件,差动元件即可动作隔离故障点。母线分列运行时,死区点如发生故障,由于母联TA已被封闭,所以保护可以直接跳故障母线,避免了故障切除范围的扩大。母联
9、(分段)充电保护母联(分段)充电保护分段母线其中一段母线停电检修后,可以通过母联(分段)开关对检修母线充电以恢复双母运行。此时投入母联(分段)充电保护,当检修母线有故障时,跳开母联(分段)开关,切除故障。母联(分段)充电保护的起动需同时满足三个条件:母联(分段)充电保护压板投入;其中一段母线已失压,且母联(分段)开关已断开;母联电流从无到有。充电保护一旦投入自动展宽200ms后退出。充电保护投入后,当母联任一相电流大于充电电流定值,经可整定延时跳开母联开关,不经复合电压闭锁。充电保护投入期间是否闭锁差动保护可设置保护控制充电保护投入期间是否闭锁差动保护可设置保护控制字相关项进行选择。字相关项进
10、行选择。母联(分段)过流保护母联(分段)过流保护母联(分段)过流保护可以作为母线解列保护,也可以作为线路(变压器)的临时应急保护。母联(分段)过流保护压板投入后,当母联任一相电流大于母联过流定值,或母联零序电流大于母联零序过流定值时,经可整延时跳开母联开关,不经复合电压闭锁。电流回路断线闭锁电流回路断线闭锁差电流大于TA断线定值,延时9秒发TA断线告警信号,同时闭锁母差保护。电流回路正常后,秒自动恢复正常运行。母联(分段)电流回路断线,并不会影响保护对区内、区外故障的判别,只是会失去对故障母线的选择性。因此,联络开关电流回路断线不需闭锁差动保护,只需转入母线互联(单母方式)即可。母联(分段)电
11、流回路正常后,需手动复归恢需手动复归恢复正常运行。复正常运行。由于联络开关的电流不计入大差,母联(分段)电流回路断线时上一判据并不会满足。而此时与该联络开关相连的两段母线小差电流都会越限,且大小相等、方向相反。电压回路断线告警电压回路断线告警某一段非空母线失去电压,延时9秒发TV断线告警信号。除了该段母线的复合电压元件将一直动作外,对保护没有其他影响。母线运行方式的电流校验双母线运行时,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。本装置引入隔离刀闸的辅助接点实现对母线运行方式的自适应。同时用各支路电流和电流分布来校验刀闸辅助接点的正确性
12、。当发现刀闸辅助接点状态与实际不符,即发出开入异常告警信号,在状态确定的情况下自动修正错误的刀闸接点,包括两段母线经两把刀闸双跨(母线互联)。刀闸辅刀闸辅助接点恢复正确后需复归信号才能解除修正。助接点恢复正确后需复归信号才能解除修正。如有多个刀闸辅助接点同时出错,则装置可能无法全部修正,需要操作运行方式设置菜单进行强制设定,直到刀闸辅助接点检修完毕取消强制。由于大差电流与刀闸辅助接点无关,以及装置具有运行方式电流校验功能,因此双母线倒排操作期间,装置不需运行人员手动干预,可以正确切除故障;刀闸辅助接点出错检修期间不需退出保护;带电拉刀闸,保护可以正确快速动作。断路器失灵保护断路器失灵保护断路器
13、失灵保护可以与母线保护公用跳闸出口,采用自带电流检测元件方式。当母线所连的某断路器失灵时,对于220kV系统,母差装置需引入线路保护的三跳接点和单跳接点,变压器保护的三跳接点,将元件保护的保护跳闸接点引入装置。分相跳闸接点则分相检测电流,三相跳闸接点则检测三相电流。对于变压器或发变组间隔,设置“解除失灵保护电压闭锁”的开入接点。如某支路失灵整定为不经电压闭锁,当该支路起动失灵保护开关接点和“解除失灵保护电压闭锁”的开入接点同时动作后,自动实现解除该支路所在母线的失灵保护电压闭锁。失灵电压闭锁元件失灵电压闭锁元件失灵的电压闭锁元件,与差动的电压闭锁类似,也是以低电压(线电压)、负序电压和零序电压
14、构成的复合电压元件。只是使用的定值与差动保护不同,需要满足线路末端故障时的灵敏度。同样失灵出口动作,需要相应母线段的失灵复合电失灵出口动作,需要相应母线段的失灵复合电压元件动作。压元件动作。装置面板布置装置面板布置元器件门侧安装有复归按钮RT,保护切换把手QB。保护切换把手则是方便运行人员投退差动保护和失灵出口时使用。键盘左侧的三列绿色指示灯,分别表示保护元件、闭锁元件和管理机的电源、运行、通讯状态,指示灯闪亮表示相应回路正常。每列指示灯下方的隐藏按钮,是各自的复位按钮液晶左侧的两列红色指示灯,分别受保护主机和闭锁主机控制。最左边这一列为差动保护、失灵保护的分段动作信号;右边这一列为差动保护、
15、失灵保护的复合电压闭锁分段开放信号。装置一般考虑三个母线段,即有:差动动作、差动动作、差动动作、失灵动作、失灵动作、失灵动作,差动开放、差动开放、差动开放、失灵开放、失灵开放、失灵开放共12个指示灯。后6个指示灯不带自保持。液晶右侧的两列红色指示灯,分别为装置的出口信号灯和告警信号灯。出口信号包括有:差动动作、失灵动作、充电保护、母联过流和备用信号等。每一信号灯点亮分别对应一种保护功能出口动作,同时装置相应的中央信号接点(自保持)、远动接点和起动录波接点一起闭合。告警信号的名称、含义如下表所列,液晶主界面液晶主界面主界面分上、下两个窗口,上窗口显示模拟主接线图,下窗口显示装置状态信息。大屏幕液
16、晶和6键键盘上、下、左、右、确认、取消。液晶通过汉字窗口显示丰富的装置信息,数字一般为间隔单元断路器的编号。母联断路器状态,空心为断;实心为合。刀闸辅助接点状态,斜线为断;直线为合。母线编号主界面的下窗口的显示内容有差动保护投退,失灵保护投退,充电和过流保护投退,自检结果和定值组别,差流和电压值。正常运行时,以上内容在下半窗口定时循环切换,时间间隔是6秒。也可按上下或左右键时,手动切换显示内容。当保护动作时,主界面的下窗口显示动作信息(如母差动动作)。界面界面查看、参数、整定、预设和自检。菜单选项在菜单列表中显示。右上角的装置运行(装置调试、通讯中断)表示当前的运行状态:当保护元件和闭锁元件都
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