中、低压母线微机的不完全电流差动保护分析

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1、第33卷第7期华电技术V01．33No．72011年7月HuadianTechnologyJu1．2011中、低压母线微机的不完全电流差动保护分析张澄宇，杨国泉(国电南京自动化股份有限公司，江苏南京211100)摘要：针对中、低压母线系统的特点，分析了此系统母线保护实现的难点，比较分析了完全电流差动和不完全电流差动2种方案的差别，通过保护装置各自的模拟通道和数据采集变换，分别进行了保护配置、算法选择和整定计算，提出了不完全电流差动的完整解决方案。关键词：完全电流差动；不完全电流差动；母线保护；整定计算；解决方案中图分类号：TM645．11文献标志码：

2、B文章编号：1674—1951(2011)07—0028—02在电力系统中，35kV及以下电压等级的母线O引言上连接的元件一般比较多，在这种情况下，采用完全发电厂和变电站的母线是电力系统中的重要设电流差动保护差电流回路较复杂，成本较高，可靠性备，在母线上连接着发电机、变压器、线路、调相设备不高，在这种情况下，可以考虑装设专用的不完全差等重要元件，母线在变电站中处于中枢地位，一旦母动保护。母线不完全差动保护连接母线电源元件上线上发生故障，需要及时将故障元件从系统中切除。的电流互感器(包括发电机、变压器、母联、分段、有本文比较了完全差动保护和不完全差动保

3、护2种保源线路等)，从而可以简化差动保护的电流回路。护方案，提出了中低压系统中母线保护的解决方案。这种回路设计会导致在无电源元件上发生故障，致使母线保护动作。电流互感器不接人差动回路的无1完全差动保护和不完全差动保护的比较电源元件是电抗器或变压器。考虑到故障时同步电对于35kV及以上电力系统而言，现在一般都动机的反电势作用，将装有同步电动机的回路电流装设完全电流差动保护。母线完全差动保护是将母也接入母线差动保护，将这些回路接入差动回路的线上所有连接元件的电流互感器按同名相、同极性另一个目的是降低保护电流整定值，以满足灵敏度连接到差动回路，电流互感器的

4、特性与变比应相同，的要求。装设限流电抗器的断路器，其电流互感器若变比不能相同时，可进行补偿，满足∑，=0。差动不接人母线差动保护回路。差动保护要求所有单元继电器的动作电流按下述条件计算、整定，取其最的电流互感器极性一致，对于母联(分段)单元，可大值。统一约定以一母联上的1个普通单元来考虑，即母(1)躲开外部短路时产生的不平衡电流；联(分段)单元参与差动电流计算时，对于一母联而(2)躲开母线连接元件中最大负荷支路的最大言，该电流按正极性考虑，“+”入一母联差电流计负荷电流，以防止电流二次回路断线时误动。算，对于二母联，该电流按负极性考虑，“一”入一母这

5、种母线保护具备零秒切除故障的特点，但要联差电流计算。求接人母线上所有的电流回路。在电力系统中，35总之，中、低压母线不完全差动保护与完全差动kV以下电压等级由于没有系统稳定问题，可以不装保护的原理不同，这2种母线保护要求接入保护装设专门的母线保护，但对于发电厂和主要变电所的置的电流回路不同，完全电流差动保护要求接入母3～10kV母线而言，在下列情况下应装设专用母线线上连接的所有元件的电流回路，而不完全差动保保护：护只需接人有电源支路的电流。(1)必须快速而有选择地切除1段或1组母线上的故障，才能保证发电厂及电力网安全运行和重2保护的配置和算法选择要负

6、荷的可靠供电；保护装置接人母线，需接入(含母联或分段)的(2)当线路断路器不允许切除线路电抗器前的三相电流(也可以是两相电流)，通过各自的模拟通短路时。道、数据采集变换，形成相应的数字量后按各相别分收稿13期：2011—02—28；修回El期：2011—03—25别计算差电流。对于每相的差动判据，取各单元电第7期张澄宇，等：中、低压母线微机的不完全电流差动保护分析·29·比误差，取0．1；。为非周期分量系数，取1．0～流之和的绝对值作为差动电流，d=l，，l，1．3；j为母线差动保护外部短路时流过保护的最Ⅳ。．大短路电流。判据：『。．，『≥Io。‘，

7、(1)(2)在限流电抗器后发生短路时：流过差动保式中：，J为第单元的电流；N为参与差动计算的单护的差电流等于故障点的总故障电流。由于电抗器元数；，n。为差动动作电流。的阻抗较大，母线上的残余电压比较高，会导致其他当任一相的差动判据同时满足判据时，差动保健全单元存在一定的负荷电流。电流的动作值为护动作于出口。差动保护判别到动作后，若差动电，d2=Kk×(，d．+Kfhx)，流不返回，则差动出口跳闸命令也不返回，出口跳闸式中：Kk为可靠系数，取1．25—1．30；，为某一出命令需要至少保持40ms，以确保母线所有连接单元线电抗器后短路时流过保护的最大短路

8、电流；Kfb为断路器可靠出口跳闸。上述差动判据必须确保所有考虑电动机因电压降低引起的电流增大系数，取单元电流