闭锁式的纵联保护在启动元件未启动情况下,要将远方启信推迟100~160ms,请说明此功能的作用。
答:如果不设上述功能,则在一侧断路器三相断开的情况下发生本线路的故障(下图中N侧断路器三相断开,线路发生内部故障)时,只有线路断路器合入的一侧(下图中的M侧)能够感受到故障,M侧启动元件动作后立即发信,但N侧由于断路器三相断开而不能感受到故障,启动元件不启动,经远方启信后连续发信10s,M侧收到N侧的信号将闭锁纵联保护,造成纵联保护拒动。为此,加入上述功能,N侧纵联保护在TWJ动作的情况下收到对端信号,如果启动元件未动作,则将远方启信功能推迟100~160ms,在此时间内M侧纵联保护可以跳闸。
MNESQF1ER三相断开
6. 什么是功率倒向?功率倒向时高频保护为什么有可能误动?目前保护采取了什么主要措施?
答:某线路发生故障,当近故障侧断路器先于远故障侧断路器跳闸时,将会引起与故障线路并行的线路上电流方向反转的情况,该现象称之为功率倒向。
非故障线路发生功率倒向后,反向转正向侧纵联方向(或超范围距离)保护如不能及时收到对侧闭锁信号(或对侧的允许信号不能及时撤除),则可能发生误动。 目前采取的主要措施有:反方向元件的动作范围大于对侧正方向元件动作范围;反方向元件动作速度快于正方向元件;反方向元件返回带一定的延时;反方向元件闭锁正方向元件;保护装置感受到故障方向由反方向转为正方向时,延时跳闸等。
ⅠⅡⅡ线RCS902+LFX912RCS931乙站Ⅰ线RCS902+LFX912RCS931甲乙II线k3甲乙I线k1Ⅰk2甲站Ⅱ
7. 某线路在4s内发生了两次单相接地故障,第一次为瞬时性故障,第二次断路器直接三跳,试问为什么第二次开关直接三跳并分析如何区分单相永久性故障和重复性故障?
答:开关在第一次跳闸后重合,第二次故障虽为单相接地短路但由于重合闸充电未充满(一般为10-15秒),所以开关也直接三跳。单相永久性故障时保护动作开关单相跳闸并重合
后后加速动作开关三相跳闸,单相重复性故障时保护动作开关单相跳闸重合成功,重合闸开始充电,若重合闸充电满后再单相故障则开关单跳后可再重合,若重合闸充电未满再单相故障则开关直接三跳不重合。
8. 2006年10月16日23时19分10秒461毫秒,某220kV变电站220kV出线故障,保护动作跳闸。故障前本站运行方式为正常运行方式,故障前线路负荷正常。TA变比:1200/5,根据所给出的保护报告进行以下分析:
1.分析保护动作报告所有信息。 2.将保护的定值折算到一次值。 3.分析存在的问题。
RCS-902A(V1.10)超高压线路成套保护装置――――动作报告
厂站:南瑞继保 线路编号:902 装置地址:000 打印时间:2006-10-16 23:19:10 动作序号 序 号 01 02 03 04 05
故障测距结果 故障相电流值 故障零序电流
001 动作相
C C
起动绝对时间 动作相对时间 00019 00643
2006-10-16 23:19:10:461 动作元件 距离I段动作 重合闸动作
53.00km 034.78A 038.02A
图 微机保护打印报告
起动时开关量状态
01 02 03 04 05 06 07 08
起动后变位报告
01 02 03 04
保护定值
01 02 03 04 05 06 07 21
电流变化量起动值 :1.0A 零序电流起动值 :0.5A 工频变化量阻抗 :4.2Ω 接地距离I段定值 :2.0Ω 相间距离I段定值 :2.0Ω
零序过流III段定值 :2.5A
22 23 24 25 26 27 28 42
正序灵敏角 :84° 单相重合闸时间 :0.6s 零序补偿系数 :0.44 线路零序阻抗 :23.5Ω 线路总长度 :52km
零序过流III段时间 :2.5s
00001ms 00015ms 00058ms 00075ms
收信 0→1 收信 1→0 C相跳闸位置 0→1 C相跳闸位置 1→0
09 10 11 12
高频保护 :1 距离保护 :1 零序保护 :1 重合闸方式1 :0 重合闸方式2 :0 闭重三跳 :0 通道实验 :0 其他保护停信 :0
09 10 11 12 13 14 15 16
跳闸起动重合 :0 三跳起动重合 :0 收发信机告警 :0 A相跳闸位置 :0 B相跳闸位置 :0 C相跳闸位置 :0 合闸压力降低 :0 收信 :0
三、母差保护
1、母线电流差动保护由母线各连接元件电流回路相量和构成,用于切除母线的各类故障,主要特点有:
(1)差动回路是由一个母线大差动和各段母线小差动所组成的
(2)大差动是指除母联开关和分段开关以外的母线上所有其余支路电流相量和所构成的差动回路;
(3)某段母线小差动是指与该段母线相连接的各支路电流相量和构成的差动回路,其中包括了与该段母线相关联的母联开关和分段开关;
(4)母线上所有元件极性相同,母联CT极性同I母或II母线(不同厂家要求不一样)上元件极性一致;
(5)大差动判别是否有母线故障,小差动判别故障母线是哪一段? (6)母线分列运行时,大差比率差动元件自动转用比率制动系数低值
(7)母线互联运行,小差比率差动元件自动退出——保护不进行故障母线的选择,一旦发生故障同时切除两段母线。
母线差动保护,主要由三个分相差动元件构成,同时在保护中还设置有启动元件、复合电压闭锁元件、TA二次回路断线闭锁元件及TA饱和检测元件等。
双母线或单母线分段一相母差保护的逻辑框图如下图所示。
信号大差元件小差元件&&跳开关启动元件复压闭锁元件TA饱和鉴定元件
图 双母线或单母线分段母差保护逻辑框图(以一相为例)
由图可以看出:当小差元件、大差元件及启动元件同时动作时,母差保护出口继电器才动作;此外,只有复合电压元件也动作时,保护才能去跳各断路器。如果TA饱和鉴定元件鉴定出差流越限是由于TA饱和造成时,立即将母差保护出口短暂闭锁。
为提高母差保护的动作可靠性,设置有专用的启动元件,只有在启动元件启动之后,母差保护才能动作。不同型号母差保护,采用的启动元件有差异。通常采用的启动元件有:电压工频变化量元件、电流工频变化量元件及差流越限元件。
母线的某一出线元件故障时,其TA可能产生饱和,其二次电流大大减少(严重饱和时TA二次电流等于零)。为防止区外故障时由于TA饱和母差保护误动,在保护中设置TA饱和鉴别元件:
1) 根据TA饱和时其二次电流具有存在一个时域为3~5ms的线性传递区,TA二次电流与一次电流成正比。TA饱和后其励磁阻抗大大减小,使其内阻大大降低,严重时内阻等于零。TA饱和后,其二次电流偏于时间轴一侧,致使电流的正、负半波不对称,电流中含有很大的二次和三次谐波电流分量。目前,在国内广泛应用的母差保护装置中,TA饱和鉴别元件均是根据饱和后TA二次电流的特点及其内阻变化规律原理构成的
2) 也有利用谐波制动原理防止TA饱和差动元件误动的。比如同步识别法,当母线上发生故障时,母线电压及各出线元件上的电流将发生很大的变化,与此同时在差动元件中出现差流,即电压或工频电流的变化量与差动元件中的差流是同时出现。当母差保护区外发生故障某组TA饱和时,母线电压及各出线元件上的电流立即发生变化,但由于故障后3~5msTA磁路才会饱和,因此,差动元件中的差流比故障电压及故障电流晚出现3~5ms。
3) 南瑞保护的自适应阻抗加权抗饱和法:在该方法中,采用了工频变化量阻抗元件?Z。?Z是母线电压的变化量与差回路中电流变化量的比值。当区外发生故障时,母线电压将发生变化,即出现了工频变化量电压;当TA饱和之后,差动元件中出现了差流,即出现工频变化量差流。出现了工频变化量阻抗?Z。而当区内发生故障时,母线电压的变化与差动元件中差流的变化与阻抗的变化将同时出现。
为防止保护出口继电器误动或其他原因误跳断路器,通常采用复合电压闭锁元件。只有当母差保护差动元件及复合电压闭锁元件均动作之后,才能作用于去跳各路断路器。
复合电压元件逻辑框图如下图所示。
U??3U0?U2?信号≥1接通差动保护跳各断路器回路
复合电压元件逻辑框图
可以看出:当低电压元件、零序过电压元件及负序电压元件中只要有一个或一个以上的元件动作,立即开放母差保护跳各路开关的回路。
闭锁方式:为防止差动元件出口继电器误动或人员误碰出口回路造成的误跳断路器,复合电压闭锁元件采用出口接点的闭锁方式,即复合电压闭锁元件各对出口接点,分别串联在差动元件出口继电器的各出口接点回路中。跳母联或分段断路器的回路可不串复合电压元件的输出接点。 2、母差保护配置
常用的母差保护有深圳南瑞的BP-2A、BP-2B,南京南瑞的RCS-915等。220kV母线一般配置两套同型号的母差保护,每套母差保护包括有母差、失灵保护的功能。110 kV母线一般配置一套母差保护。 3、练习
1. 差保护出现CT断线闭锁信号时,运行人员如何处理?
答:CT二次回路断线或差流大于告警整定值,经延时启动闭锁继电器,闭锁母差保护并发信号,无论该信号是否自动复归,此时运行人员应将该套保护解除,通知检修人员对CT二次回路进行检查处理,未经处理不得擅自复归。复归后待保护运行10秒无闭锁信号,才可将保护改为跳闸。
2. 某站220kV系统主接线方式如下图(各间隔CT变比如下标),母联并列运行,该站220kV母差保护配置BP-2B保护,各支路电流所标为二次电流,请分析k点发生故障时,流过母联CT二次电流为多少,母差大差及I、II母小差电流及制动电流为多少,并说明母差动作行为(高值K=2,低值K=0.5,动作门坎2.5A)。
2400/512AⅠ18A1200/5kⅡ15A600/51200/512.5A2400/5
答:流过母联CT二次电流为:(600/5*15+1200/5*12.5)/(2400/5)=10A