RCS915微机保护装置.ppt

《RCS915微机保护装置.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RCS915微机保护装置.ppt（112页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、RCS-915母线保护南瑞继保电气有限公司,公司员工2000人,90%具有大学学历,400多位硕士、30余位博士。研发人员超过公司员工的1/4，计划建成500人的研发中心培养了一批30多岁的学术带头人 1人当选中国工程院院士1人获得中国青年科技奖2人获得江苏省青年科技奖18人入选国家和江苏省各层次人才培养计划100多人次获国家和省部级科技进步合同总额：2011年46亿,公司情况简介,沈国荣院士，公司董事长兼总经理，教授级高级工程师，博士生导师，江苏武进人。1979年进入国网南京自动化研究院，1982年获工学硕士学位，1999年当选为中国工程院院士，2003年当选第十届全国政协委员，2004年获

2、“国家电网公司科技杰出贡献奖”。长期从事继电保护的科研和生产，研制的工频变化量保护是继电保护的重大突破。该系列保护解决了超高速动作和可靠性的矛盾，而且在增强承受过渡电阻的能力、降低暂稳态超越及消除电力系统振荡的影响等方面，兼备一系列国际领先的技术性能和指标。其大量而又成功的应用，为提高电力系统的稳定性和提高超高压线路的输送能力，作出了突出贡献。,经营业绩,2007年度销售收入24.5亿元，人均销售超过200万元，净上缴国家税收2.98亿元，列江苏纳税百强2008年销售31亿元,净上缴国家税收3亿元,市场占有率,核心产品占有率居行业首位,国网220kV及以上所有继电保护使用统计（数据来源于200

3、6年国家电网公司年度报告）：,市场占有率,多年来，承担了国家发改委、科技部和电力行业的多项重大科技攻关项目：1000kV特高压交流电网继电保护研究800kV特高压直流控制保护系统750kV输变电系统保护500kV超高压直流输电控制保护系统大区交直流互联电网安全稳定控制研究电网在线决策安全稳定控制系统IEC 61850变电站自动化系统,数字化变电站,技术创新,4.5万平方米的江宁开发区九龙湖南瑞继保研发中心6万平方米的江宁开发区胜太路南瑞继保生产试验中心3.5万平方米的常州博瑞机加工和高压电气试验基地占地430亩的江宁科学园区新产业发展基地,主要产业基地,应用业绩,国内重大工程：国家电网公司10

4、00kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程：光纤距离保护、光纤差动保护、主变保护以及变电站综合自动化系统国家电网公司向家坝至上海800kV特高压直流输电示范工程：复龙换流站直流控制保护设备08奥运：北京城区5座500kV变电站控制保护；奥运场馆鸟巢、水立方、国家会议中心等场馆供电系统的控制保护葛洲坝-南桥500kV直流输电工程、西北-华中直流联网工程、三峡上海500kV直流输电工程、中俄背靠背直流输电工程的直流控制保护系统酒泉卫星发射基地神舟载人火箭发射电力保护控制系统西北电网750kV输变电工程：线路保护、变压器保护、电抗器保护一大批变电站的控制和保护系统:400多个500kV变电站、

5、3000多个220kV变电站、6000多个110kV变电站,目前已销往的32个国家,合理的整机结构 915AB,所有保护功能在一个整机箱内完成,真正做到了总线不出板，弱电不出箱取消手工扎线，采用背板总线结构，强弱电完全分开很好的电磁兼容性,RCS-915AB面板,RCS-915E面板,硬件配置图,先进的硬件核心,采样及运算单元采用高速数字信号处理芯片（DSP）以及32位MC68332微处理器，精度高、速度快，保证了保护算法的实时计算（24点/周波）。输入、输出逻辑单元采用大规模可编程逻辑阵列，灵活性高、兼容性强，在同一硬件平台上可开发出多种保护装置。,硬件结构,RCS915型号,RCS915A

6、B型微机母线保护装置，适用于各种电压等级的单母线、单母分段、双母线等各种主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为21个（包括母联），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。RCS915CD/CT微机母线保护装置，主要适用于各种电压等级的双母单分段主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为18个（不包括母联和分段开关），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。其中CT型保护可以满足非标准接线方式主接线系统的要求，并且可以提供失灵动作联跳主变其它各侧的接点。当两段短母线上连接元件个数不对称，造成其中一段短母线上连接元件个数多于9个时，应选用CT型保护。使用CT型保护，可以通过

7、整定刀闸位置拓扑控制字灵活地对系统进行配置，不但可以适应某条分段母线上连接元件个数多于9个的情况，甚至还可以定义出在两分段母线上进行切换操作的支路。,RCS915AS型微机母线保护装置，适用于各种电压等级的双母双分段主接线方式，由两套装置完成双母双分段母线的保护。每套装置对应的母线上允许所接的线路与元件数最多为21个（包括母联和分段），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。RCS915E型微机母线保护装置，主要适用于一个半断路器主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为9个。RCS915F型微机母线保护装置，适用于66KV及以下电压等级中性点不接地系统（两相式CT）的单母线、单母分

8、段、双母线等各种主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为31个（包括母联），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。RCS915G微机母线保护装置，主要适用于66KV及以下电压等级中性点不接地系统（两相式CT）的双母单分段或单母三分段主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为28个（不包括母联和分段开关），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。RCS915GS是根据石化企业主接线特点专门设计的，适用于66KV及以下电压等级中性点不接地系统（两相式CT）的微机母线保护装置，母线上允许所接的线路与元件数最多为28个（不包括母联和分段开关），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线

9、系统的要求。,母线图,母线的接线方式,单母线接线方式：单母线接线方式如图所示，进线、出线均由一段母线引出,单母线分段接线方式：有两路以上进线，多路出线时，选用单母分段，两路进线分别接到两段母线上，两段母线用分段开关连接起来，出线分别接到两段母线上。单母线分段运行方式比较多。一般为一路主供，一路备用（不合闸），分段开关合上，当主供断电时，备用合上，主供、备用与分段互锁。备用电源容量较小时，备用电源合上后，要断开一些出线。这是比较常用的一种运行方式。,双母线接线方式双母线主要用于发电厂及大型变电站，每路线路都由一个断路器经过两个隔离开关分别接到两条母线上，这样在母线检修时，就可以利用隔离开关将线路

10、倒在一条件母线上。双母线也有分段与不分段两种，双母线分段再加旁路断路器，接线方式复杂，但检修就非常方便了，停电范围可减少。,双母单分段接线方式,双母双分段主接线方式（RCS-915AS）,一个半开关接线方式(RCS915E)随着发电机组单机容量的增大和超高压等级的出现，为了提高供电的可靠性和灵活性，出现了一个半开关接线方式，如图1.4所示。此种接线有两组主母线W1和W2，两组主母线通过三台串联的断路器相连，中间一台断路器称为联络断路器，两边为边断路器。三台断路器控制着两回支路，故又称为3/2接线。3/2接线使用设备多，造价高，经济性差，二次接线和继电保护整定复杂。但是这种接线有较高的供电可靠性

11、和灵活性，任一组主母线故障或检修的情况下，仍不至于停电，在大型发电厂和变电所的330750KV超高压配电装置中得到广泛应用。,RCS915AB保护原理,差动保护母联充电保护母联失灵保护母联死区保护母联过流保护母联非全相保护断路器失灵保护母线运行方式自适应调整模拟盘MNP-3,母线差动保护（1）,母线差动保护起动元件 a）电压工频变化量元件当两段母线任一相电压工频变化量大于门坎（由浮动门坎和固定门坎构成）时电压工频变化量元件动作，其判据为：u UT+0.05UN 其中：u为相电压工频变化量瞬时值；0.05UN 为固定门坎；UT 是浮动门坎，随着变化量输出变化而逐步自动调整。该元件灵敏度高，动作速

12、度极快，几乎可以在故障零点启动，对差动元件抗TA饱和至关重要。对RCS-915E因主接线母线上没有三相TV，电压工频变化量启动元件改为电流工频变化量元件。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。,母线差动保护（2）,首先规定TA的正级性端在母线侧，电流参考方向由线路

13、流向母线为正方向。,母线差动保护（3）,差动电流：制动电流：差流元件动作方程：,母线差动保护（4）,区内故障时，各元件实际短路电流都是由线路流向母线，和参考方向一致，都是正值，此时差动电流很大，差流元件动作。,母线差动保护（5）,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，差动保护不动作。,I母小差,II母小差,大差,单母分段主接线差动元件,I母小差,II母小差,大差,I母小差差动电流：I母小差制动电流：II母小差差动电流：II母小差制动电流：大差

14、差动电流：大差制动电流：,母联分位时大差灵敏度下降（1）,当母联合位时，各元件短路电流都为正，产生很大的差动电流。当母联分位时，如果故障母线是弱电源侧，故障电流（差动电流）比较小，大差灵敏度比较低，这时大差取小的比例系数。,I母,II母,母线差动保护的电压闭锁元件,电压切换回路,母线差动保护的电压闭锁元件,为防止TA断线使差动保护误出口，母差保护一般均设置出口经复压闭锁的元件，其判据为：U Ubs3U0U0bsU2U2bs其中U为相电压，3U0为三倍零序电压(自产),U2为负序相电压,Ubs 为相电压闭锁值，U0bs和U2bs分别为零序、负序电压闭锁值。以上三个判据任一个动作时，电压闭锁元件开

15、放。当装置判为TV断线时，电压起动元件退出工作，工频变化量差动元件改为制动电流变化量大于门槛起动，同时将差动元件中的Z元件退出工作。,母差保护的工作框图,双母线的电压切换,当双母线并列运行（母联开关处于合位），其中一条母线TV检修时，需要把两条母线的TV并列。装置屏柜上有一个TV并列旋钮，如图2.9所示，上面有三个位置，分别是I母、双母、II母。当II母TV检修时，旋钮打到I母位置，此时两条母线差动保护的复压元件共用I母TV。当I母TV检修时，旋钮打到II母位置，此时两条母线差动保护的复压元件共用II母TV。正常动行时，旋钮打到双母位置，此时I母差动用I母TV，II母差动用II母TV,母线电压

16、切换,当有一组PT检修或故障时，可利用屏上的电压切换开关进行切换。开关位置有双母，母、母三个位置，所对应的开入接点TV1、TV2见下表,当置在双母位置，引入装置的电压分别为母、母TV来的电压;当置在母位置，引入装置的电压都为母电压，即UA2=UA1，UB2=UB1，UC2=UC1;当置在母位置，引入装置的电压都为母电压，即UA1=UA2，UB1=UB2，UC1=UC2。,注意,当就地操作时由电压切换开关进行切换，请将整定控制字中的投一母方式、投二母方式置为0；当远方操作时由整定控制字进行TV切换，请将电压切换开关打在双母位置。当母联代路运行或两母线分列运行时PT切换不再起作用，各母线取各自PT

17、的电压，而双母方式或单母方式运行（包括投单母方式、双跨）时，PT切换一直起作用，所以此时如果有PT检修则必须将TV切换至未检修侧PT，不应打在双母位置。如为单母主接线方式，则程序中固定投一母TV。,电流互感器饱和问题,电磁式电流互感器是一个铁芯元件。它是一个非线性元件。当一次电流很大时、当一次电流中含有较大直流分量时、当铁芯有很大剩磁时、当二次负载电阻很大时，它的工作点将进入磁化曲线的饱和部份。励磁电流急剧增大。将造成差动保护因不平衡电流增大而误动。为避免差动保护误动而设立的电流互感器饱和的判据又往往造成母线内短路时差动保护的延缓动作。,TA饱和对差动保护的影响（1）,TA饱和对差动保护的影响

18、（2）,1）由磁化曲线，知道一次电流的波形，可以画出磁通的波形。2）由电磁感应定理：可由磁通画出e2波形。3）由于电流互感器二次侧相当于一个纯电阻回路，由：e2=R2i2 可得二次电流i2波形。,TA严重饱和时的主要特征,1）二次电流波形有严重缺损，显著非正弦。2）在短路后TA很快进入深饱和，以致二次绕组的感应电动势降为零。在相应的一段时间内二次电流为零，此时一次电流全部成为励磁电流。3）当一次电流全部成为励磁电流后其瞬时值下降时TA逐渐退出饱和，当它下降到零继而改变极性时铁心安全退出饱和，二次绕组的感应电动势增大，二次电流又几乎与一次电流相等，但这时铁心中有相当大的剩磁存在。4）当一次电流恢

19、复初始的极性又上升时，由于有剩磁存在铁心又很快饱和，二次电流又降为零。5）在短路开始时铁心要维持磁通不变，或者说励磁回路的电感不允许其电流突变，一次电流全部变换为二次电流，TA无误差。这段时间虽短，一般为38ms,但可以被差动保护所利用。,TA饱和时波形,区外故障TA饱和会引起差动误动,区外故障如图示，线路3上发生故障，这时元件3的电流大小等于其它非故障支路电流和，短路电流很大，容易发生TA饱和，则保护测量到的I3很小，假设为0，则差动电流：这时会容易满足差动方程，造成差动保护误动。,TA饱和检测元件一：由谐波制动原理构成的TA饱和检测元件。这种原理利用了区外故障差流元件误动，是由于故障支路T

20、A饱和、差流波形畸变之故，根据差流中谐波分量的波形特征，检测差流元件动作是否是由于TA发生饱和（区内故障TA饱和不严重或不饱和,区外故障TA可能饱和），来决定差动元件出口方式。以此原理实现的TA饱和检测元件同样具有很强抗TA饱和能力，而且在发生区外转区内同名相性故障的极端情况下仍能快速切除母线故障。TA饱和判据：,自适应加权式抗TA饱和的差动保护,除稳态量的比率差动保护外还采用国内外首创的以工频变化量为基础的自适应加权式母差保护的原理。构成元件：1工频变化量电压开放元件 2工频变化量比率差动继电器 3工频变化量阻抗继电器,工频变化量的物理解释,I=IK-IN,工频变化量比率差动继电器(),大差

21、K可整定，小差K=0.75,其中K为工频变化量比例制动系数，母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时取0.75，而当母线分列运行时则自动转用比率制动系数低值，小差则固定取0.75,工频变化量电压开放元件(),电压开放元件（）：母线电压工频变化量瞬时值：母线电压工频变化量浮动门坎：固定门槛 无论何种故障，元件都会自适应地开放。,工频变化量阻抗继电器(),工频变化量阻抗继电器(）：,实际使用时 并留 有一定裕度。,i,t,TA饱特性：如图示，保护每周波采样24点，采样间隔0.833ms。前3个点TA还没饱和，差流元件不动作，到第4个点TA饱和，差流元件误动。,区内故障时权值计算,设门槛值25，则

22、S，保护动作。,区外故障TA饱时时权值计算,假设采样点到第4点时TA饱和，所以到第4点差流元件和阻抗元件才会误动。设门槛值为25，因为S25，所以保护不动作,自适应加权算法,在3/2接线方式，或双母线等接线方式情况下发生电压互感器断线等无母线电压的情况，此时工频变化量电压开放元件和工频变化量阻抗元件都不能工作，此时将工频变化量电压开放元件改为工频变化量电流标量和开放元件，工频变化量差动继电器动作后即给以加权值。并将权值略抬高。,自适应加权差动保护的特点,母线外短路抗TA饱和性能优异(2ms以后饱和就可可靠制动）动作速度快（312ms即可发跳闸命令）灵敏度高。由于都采用工频变化量继电器不受负荷电

23、流的影响。受短路点的过渡电阻的影响小。灵敏度不受常规制动系数的影响这样从根本上解决了母差保护安全性与快速性和灵敏性之间的矛盾,一母区内A相经100电阻接地故障,区外出口ABC故障伴随B、C相TA严重饱和,母线运行方式变化时的自适应调整,利用各连接元件电压切换继电器的接点作为开入量输入装置。装置根据该开入量的情况，将该连接元件的电流自动切换到相应的小差的电流计算中去。所以当母线运行方式变化时不必在二次回路中进行任何工作，装置能自动调整。当母线上发生短路时只切除故障母线。,各连接元件电流互感器变比不一致时的自动调整,各连接元件电流互感器变比不一致时装置在软件中将模数转换后的数值乘一个系数进行自动调

24、整。不必再加辅助变流器,TA调整系数,TA调整系数是专为母线上各连接元件TA变比不同的情况而设，一般取多数相同TA变比为基准变比，TA调整系数整定为1，没有用到的支路TA调整系数整定为0。例如母线上连接有3个元件，TA变比分别为600：5，600：5，1200：5，则将“线路01TA调整系数”整定为1，“线路02TA调整系数”也整定为1，而将“线路03TA调整系数”整定为2，其余各TA调整系数均整定为0。注意：选择TA时应保证单个元件一次系统的短路容量不超过30In。为保证精度，各连接元件TA变比的差别不宜过大。归算至基准TA二次侧的系统总短路容量不应超过80In。所有电流的显示值也均归算到了

25、基准TA的二次侧。,如果各连接元件TA二次额定电流不同，订货时应特别声明,此时TA调整系数应反映各元件TA一次额定电流之比。例如母线上连接有3个元件，TA变比分别为600：1，600：5，1200：5，则应将TA二次额定电流整定为5A，将“线路01TA调整系数”整定为1（此时装置内元件1的电流变换器额定电流为1A），“线路02TA调整系数”也整定为1，而将“线路03TA调整系数”整定为2，其余各TA调整系数均整定为0。,母联充电保护,当任一组母线检修后再投入之前，利用母联断路器对该母线进行充电试验时可投入母联充电保护，当被试验母线存在故障时，利用充电保护切除故障。母联充电保护有专门的起动元件。

26、在母联充电保护投入时，当母联电流任一相大于母联充电保护整定值时，母联充电保护起动元件动作去控制母联充电保护部分。另外,如果希望通过外部接点闭锁本装置母差保护，将“投外部闭锁母差保护”控制字置1。装置检测到“闭锁母差保护”开入后，闭锁母差保护。该开入若保持1s不返回，装置报“闭锁母差开入异常”，同时解除对母差保护的闭锁。,IM,I母,II母,母联充电保护的逻辑框图如图,母联失灵保护,当保护向母联发跳令后，经整定延时母联电流仍然大于母联失灵电流定值时，母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件。通常情况下，只有母差保护和母联充电保护才起动母联失灵保护。当投入“投母联过流起动母联失灵”控

27、制字时，母联过流保护也可以起动母联失灵保护。如果希望通过外部保护启动本装置的母联失灵保护，应将系统参数中的“投外部起动母联失灵”控制字置1。装置检测到“外部起动母联失灵”开入后，经整定延时母联电流仍然大于母联失灵电流定值时，母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件。该开入若保持10S不返回，装置报“外部起动母联失灵长期起动”，同时退出该起动功能。,母联失灵保护,母故障，母的差动保护跳母联及母上的所有断路器。如果母联断路器失灵希望母联失灵保护跳母上的所有断路器。母联失灵保护由下述几部分构成：保护动作跳母联开关同时起动失灵保护。母联任一相仍一直有电流（大于母联失灵电流定值）。同时满足

28、上述两条件的时间大于整定的时间（母联失灵延时时间）。再经两个母线电压闭锁（与）后切除两母线上的所有连接元件。,母联失灵保护逻辑框图,母联死区保护,死区内故障 母各断路器跳闸后故障并未切除，母各断路器由母联失灵保护动作时间又太长，希望由母联死区保护去切除。母联死区保护在满足下述条件（与）时发另一母线的跳闸命令：母线差动保护发过II母线的跳令。母联开关已跳开（TWJ由01）。母联TA任一相仍有电流。大差差动元件及II母小差差动元件动作后一直不返回。达到死区动作延时。,母联死区保护,为防止双母线分列运行（母联断路器在跳位）情况下在死区范围内发生故障时，由于母差保护和母联死区保护动作造成两条母线全切除

29、的严重后果，当检测到母联断路器在跳位()且两条母线均有电压时，母联电流不再计入两条母线小差的计算内。此时如果在死区范围内发生故障，大差及TA侧小差能动作跳TA侧母线，断路器侧由于小差不动不会跳闸，保留了断路器侧母线的正常工作,母联死区保护逻辑框图,母联非全相保护,当母联断路器某相断开，母联非全相运行时，可由母联非全相保护延时跳开三相。非全相保护由母联TWJ和HWJ接点起动，并可采用零序和负序电流作为动作的辅助判据。在母联非全相保护投入时，有THWJ开入且母联零序电流大于母联非全相零序电流定值，或母联负序电流大于母联非全相负序电流定值，经整定延时跳母联开关。,母联非全相保护逻辑框图,母联过流保护

30、,当利用母联断路器作为线路的临时保护时可投入母联过流保护。母联过流保护有专门的起动元件。在母联过流保护投入时，当母联电流任一相大于母联过流整定值，或母联零序电流大于零序过流整定值时，母联过流起动元件动作去控制母联过流保护部分。母联过流保护在任一相母联电流大于过流整定值，或母联零序电流大于零序过流整定值时，经整定延时跳母联开关，母联过流保护不经复合电压元件闭锁。,母联带路运行方式,当主接线方式为母联兼旁路主接线方式时，应投入“投母联兼旁路主接线”控制字。当系统处于母联带路运行方式时，应投入母联带路压板，并根据系统主接线情况决定是否投入带路TA极性负压板：由于各支路的同名端均在母线侧,所以当带路T

31、A极性端位于母线侧时，不投入此压板；反之当带路TA极性端位于线路侧时则需投入此压板。当保护处于母联带路状态时，母联电流被视为等同于支路电流。根据“带路TA极性负”的压板状态，决定如何将母联电流计入大差和小差电流；而根据“I母带路”和“II母带路”的开入状态，决定母联电流计入I母小差还是II母小差电流。当保护处于母联带路状态时，自动将母联开关的部分保护功能（如母联充电保护、母联死区保护、母联失灵保护）退出，另外将因母联开关担负两母线联接功能而设置的一些保护功能（如发生母线故障时将母联开关跳开）也同时退出。此时仍保留母联过流保护、母联非全相保护功能，带路时可用作带路支路的过流保护、母联非全相保护。

32、,断路器失灵保护原理,如果 变压器内故障3断路器失灵，假如没有断路器失灵保护，2、9线路保护段或段跳闸，变压器后备保护动作跳变压器。加长了故障切除时间并造成变电站全停。用断路器失灵保护切除5、8断路器可保留母继续运行又加快了故障切除时间。断路器失灵保护判据为：有保护对该断路器发过跳闸命令，但该断路器依然有电流，经延时跳母联及该断路器所在母线。,断路器失灵保护接入方式,断路器失灵保护的接入方式有两种，第二种接入方式接入的量只是其它保护跳闸接点闭合的信息，判断该断路器是否有电流、是否有负序或零序电流、该连接元件接在哪条母线、以及复合电压闭锁和计延时工作都由本装置完成。,断路器失灵保护动作过程,由于

33、断路器分闸时间有差异，如果母联开关和元件开关同时动作，有可能元件开关先断开而母联开关后断开，此时可能会造成非故障母线上的元件误动。所以在220500KV电网继电保护装置运行整定规程（DL/T5591994）中规定：双母接线方式下，以较短时限（如0.250.35S)动作于断开母联断路器或分段断路器，以较长时限（约0.5S）动作于断开与拒动断路器连接在同一母线上的所有断路器。,断路器失灵保护,断路器失灵保护由各连接元件保护装置提供的保护跳闸接点起动，逻辑如图3.9。输入本装置的跳闸接点有两种：一种是分相跳闸接点(虚框1所示)，分别对应元件2、3、4、5、7、8、9、10、12、13、14、15、1

34、7、18、19、20的跳A、跳B、跳C，通常与线路保护连接，当失灵保护保护检测到此接点动作时，若该元件的对应相电流大于失灵相电流定值（或零序电流大于零序电流定值、或负序电流大于负序电流定值，零序、负序判据可整定投退），则经过失灵保护电压闭锁起动失灵保护；另一种是每个元件都有的三跳接点Ts(虚框2所示)，当失灵保护检测到此接点动作时，若该元件的任一相电流大于失灵相电流定值（或零序电流大于零序电流定值、或负序电流大于负序电流定值，零序、负序判据可整定投退），则经过失灵保护电压闭锁起动失灵保护。失灵保护起动后经跟跳延时再次动作于该线路断路器，经跳母联延时动作于母联，经失灵延时切除该元件所在母线的各个

35、连接元件。任一失灵开入保持10S不返回，装置报“保护板管理板DSP2长期起动”，同时将失灵保护闭锁。,断路器失灵保护逻辑框图,失灵保护电压闭锁判据,UUsl 3U0U0sl U2U2sl其中U为相电压，3U0为三倍零序、U2为负序相电压，Usl 为相电压闭锁定值，U0sl和U2sl分别为零序、负序电压闭锁定值。以上三个判据任一动作时，电压闭锁元件开放。当用于中性点不接地系统时，将“投中性点不接地系统”控制字投入，此时电压闭锁元件的判据为 Ul Usl；U2U2sl（其中Ul为线电压，Usl为线电压闭锁值）。考虑到主变低压侧故障高压侧开关失灵时，高压侧母线的电压闭锁灵敏度有可能不够，因此可通过控

36、制字选择主变支路跳闸时失灵保护不经电压闭锁，这种情况下应同时将另一付跳闸接点接至解除失灵复压闭锁开入，该接点动作时才允许解除电压闭锁。该开入若保持10s不返回，装置报“保护板管理板DSP2长期起动”，同时解除电压闭锁功能暂时退出。,母线运行方式识别,针对不同的主接线方式，应整定不同的系统主接线方式控制字。若主接线方式为单母线，则应将“投单母线主接线”控制字整定为1；若主接线方式为单母分段，则应将“投单母线分段主接线”控制字整定为1；若该两控制字均为0，则装置认为当前的主接线方式为双母线。对于单母分段等固定连接的主接线方式无需外引刀闸位置，装置提供刀闸位置控制字可供整定。双母线上各连接元件在系统

37、运行中需要经常在两条母线上切换，因此正确识别母线运行方式直接影响到母线保护动作的正确性。本装置引入隔离刀闸辅助触点判别母线运行方式，同时对刀闸辅助触点进行自检。,刀闸位置报警,1、当有刀闸位置变位时，需要运行人员检查无误后按刀闸位置确认按钮复归；2、刀闸位置出现双跨时，此时不响应刀闸位置确认按钮；3、当某条支路有电流而无刀闸位置时，装置能够记忆原来的刀闸位置，并根据当前系统的电流分布情况校验该支路刀闸位置的正确性，此时不响应刀闸位置确认按钮；4、由于刀闸位置错误造成大差电流小于TA断线定值，而小差电流大于TA断线定值时延时10s发刀闸位置报警信号；5、因刀闸位置错误产生小差电流时，装置会根据当

38、前系统的电流分布情况计算出该支路的正确刀闸位置。另外，为防止无刀闸位置的支路拒动，当无论哪条母线发生故障时，将切除TA调整系数不为0且无刀闸位置的支路。,双母线接线方式双母线主要用于发电厂及大型变电站，每路线路都由一个断路器经过两个隔离开关分别接到两条母线上，这样在母线检修时，就可以利用隔离开关将线路倒在一条件母线上。双母线也有分段与不分段两种，双母线分段再加旁路断路器，接线方式复杂，但检修就非常方便了，停电范围可减少。,刀闸位置报警处理,我们还提供与母差保护装置配套的模拟盘以减小刀闸辅助触点的不可靠性对保护的影响。当刀闸位置发生异常时保护发出报警信号，通知运行人员检修。在运行人员检修期间，可

39、以通过模拟盘用强制开关指定相应的刀闸位置状态，保证母差保护在此期间的正常运行。注意：当装置发出刀闸位置报警信号时，运行人员应在保证刀闸位置无误的情况下，再按屏上刀闸位置确认按钮复归报警信号。,MNP-3型模拟盘,RCS915CD模拟盘MNP-3C,交流电压断线检查,1）母线负序电压3U2大于12V，延时1.25秒报该母线TV断线。2）母线三相电压幅值之和（|Ua|+|Ub|+|Uc|）小于Un，且母联或任一出线的任一相有电流（0.04In）或母线任一相电压大于0.3Un，延时1.25秒延时报该母线TV断线。3）当用于中性点不接地系统时，将“投中性点不接地系统”控制字整定为1，此时TV断线判据改

40、为3U212V或任一线电压低于70V。4）三相电压恢复正常后，经10秒延时后全部恢复正常运行。5）当检测到系统有扰动或任一支路的零序电流大于0.1In时不进行TV断线的检测，以防止区外故障时误判。6）若任一母线电压闭锁条件开放，延时3秒报该母线电压闭锁开放。,交流电流断线检查,1）任一支路3I00.25Imax+0.04In时延时5秒发该支路TA断线报警信号，对于母联支路发母联不平衡断线信号，该判据可由控制字选择退出。2）差流大于TA断线整定值IDX，延时5秒发TA断线报警信号。3）大差电流小于TA断线整定值IDX，两个小差电流均大于IDX时，延时5秒报母联TA断线，当母联代路时不进行该判据的

41、判别。4）如果仅母联TA断线不闭锁母差保护，但此时自动切到单母方式，发生区内故障时不再进行故障母线的选择。其它TA断线情况时均闭锁母差保护（其它保护功能不闭锁）。,5）大差电流大于TA异常报警整定值IDXBJ时，延时5秒报TA异常报警；大差电流小于TA异常报警整定值IDXBJ，两个小差电流均大于IDXBJ时，延时5秒报母联TA异常报警。TA异常报警不闭锁母差保护。TA回路恢复正常后延时5秒TA异常报警信号自动复归。6）当母线电压异常（母差电压闭锁开放或母线电压3U0大于5V）时不进行TA断线的检测。7）根据母差保护中“投TA断线自动恢复”控制字可以选择电流回路恢复正常后TA断线报警是否自动复归

42、同时解除断线闭锁（注：该控制字只对上述判据1判别的TA断线有效，对判据2和3判别的TA断线无效，判据2和3判别的TA断线必须手动复归）。若此控制字置0则电流回路恢复正常后，需按屏上复归按钮复归TA报警信号，母差保护才能恢复运行。,压板说明,投母差保护投单母投母联充电投母联过流投断路器失灵投母联非全相投母联带路投母联带路负投母联I母带路投母联II母带路,保护运行注意事项！,1）用于母联兼旁路主接线系统时，投退母联带路功能过程中必须保证投退母联带路压板时母联开关空载无流。2）本保护中除用于母线电压切换的“投一母TV”和“投二母TV”以外，各控制字和对应压板之间均为“与”关系，即只有控制字和压板同时

43、投入时，相应的保护功能才能投入。,信号灯说明如下,1.“运行”灯为绿色，装置正常运行时点亮；2.“断线报警”灯为黄色，当发生交流回路异常时点亮；3.“位置报警”灯为黄色，当发生刀闸位置变位、双跨或自检异常时点亮；4.“报警”灯为黄色，当发生装置其它异常情况时点亮。5.“跳I母”、“跳II母”灯为红色，母差保护动作跳母线时点亮；6.“母联保护”灯为红色，母差跳母联、母联充电、母联非全相、母联过流保护动作或失灵保护跳母联时点亮；7.“I母失灵”、“II母失灵”灯为红色，断路器失灵保护动作时点亮；8.“线路跟跳”灯为红色，断路器失灵保护动作时点亮；,装置液晶显示说明,单母主接线方式下，显示界面大致如

44、下：,装置液晶显示说明,单母分段主接线方式下，显示界面大致如下：,当“投单母分段主接线”控制字为1时无需外引刀闸位置，应通过整定刀闸位置控制字决定母线运行方式。刀闸位置控制字某位置1表示该元件挂在此母线上，例如：若I母刀闸位置控制字1整为000F，则表示线路01、02、03、04挂在I母上。控制字定义如下：I、II母刀闸位置控制字1：,I、II母刀闸位置控制字2：,装置液晶显示说明,双母主接线方式，显示界面大致如下:,装置液晶显示说明,单母运行方式（以双母运行为例，见下图）在双母主接线方式投单母运行的情况下，同双母线运行方式相比，图形的上面右侧出现“单母”的汉字指示，同时，在图形中部的主接线图

45、中的两条母线被连接在了一起；其余的各内容同双母线。,装置液晶显示说明,投母联兼旁路（以单母分段为例，见下图）,保护动作时液晶显示说明,当保护动作时，液晶屏幕自动显示最新一次保护动作报告，再根据当前是否有自检报告，液晶屏幕将可能显示以下两种界面：,保护动作时液晶显示说明,有保护动作报告，没有自检报告，此时界面如下：,定值整定原则-1,母线1、2编号：根据母线实际编号整定，整定范围为IVIII I、II母刀闸位置控制字：当“投单母分段主接线”控制字为1时无需外引刀闸位置，应通过整定刀闸位置控制字决定母线运行方式。刀闸位置控制字某位置1表示该元件挂在此母线上，例如：若I母刀闸位置控制字1整为000F

46、，则表示线路01、02、03、04挂在I母上。投单母分段主接线控制字：当用于单母分段主接线系统时将“投单母分段主接线”控制字整定为1，此时无需外引刀闸位置，应通过整定刀闸位置控制字决定母线运行方式。当“投单母主接线”和“投单母分段主接线”控制字均为0时，装置认为当前的主接线方式为双母主接线。,定值整定原则-2,投单母方式：此控制字不同于系统参数里的“投单母主接线”控制字。“投单母主接线”控制字整定为1时，表示系统的主接线方式为单母主接线；而“投单母方式”控制字和压板用于两段母线运行于互联方式下将母差的故障母线选择功能退出。控制字投单母方式和压板的投单母方式是“与”的关系，就地操作时，将控制字整

47、定为“1”，靠压板来投退单母方式；当远方操作时，将单母压板投入，靠远方整定单母方式控制字来投退单母方式。注意：本保护中除用于母线电压切换的“投一母TV”和“投二母TV”以外，各控制字和对应压板之间均为“与”关系，即只有控制字和压板同时投入时，相应的保护功能才能投入。,IHcd：差动起动电流高值，保证母线最小运行方式故障时有足够灵敏度，并应尽可能躲过母线出线最大负荷电流。ILcd：差动起动电流低值，该段定值为防止母线故障大电源跳开差动起动元件返回而设，按切除小电源能满足足够的灵敏度整定，如无大小电源情况整定为0.9IHcd。,定值整定原则-3,KH：比率制动系数高值，按一般的最小运行方式下发生母

48、线故障时，大差比率差动元件具有足够的灵敏度整定，一般情况下推荐取为0.7。KL：比率制动系数低值，按母联开关断开时，弱电源供电母线发生故障的情况下，大差比率差动元件具有足够的灵敏度整定，一般情况下推荐取为0.6。KL1（CD/CT型保护）：小差比率制动系数低值。该定值应保证在环形母线的运行方式（故障母线可能有电流从母联及分段开关流出）下，小差比率差动元件有足够的灵敏度整定，一般情况下推荐取为0.6。,定值整定原则-4,Idx：TA断线电流定值，按躲正常运行时流过母线保护的最大不平衡电流整定。Idxbj：TA异常电流定值，设置TA异常报警是为了更灵敏地反应轻负荷线路TA断线和TA回路分流等异常情况，所以整定时灵敏度应较Idx高，推荐值为0.06In左右。Tsq：母联死区动作时间定值，应大于母联开关TWJ动作与主触头灭弧之间的时间差，以防止母联TWJ开入先于开关灭弧动作而导致母联死区保护误动作，推荐值为100ms。,定值整定原则-5,谢谢！,