母线保护是
电力系统继电保护的重要组成部分。母线是电力系统的重要设备, 在整个输配电中起着非常重要的作用。母线故障是电力系统中非常严重的故障, 它直接影响母线上所连接的所有设备的安全可靠运行, 导致大面积事故停电或设备的严重损坏, 对于整个电力系统的危害极大。随着电力系统技术的不断发展, 电网
电压等级不断升高,对母线保护的快速性、灵敏性、可靠性、选择性的要求也越来越高。
2母线保护的基本原理编辑
电流差动母线保护的原理和存在问题
电流差动母线保护原理是母线保护的一种最常用的保护原理, 其主要原理依据是
基尔霍夫电流定律。对于一个母线系统, 母线上有n 条支路。
Id = I1 + I2 + I3 + ……+ In, 为流入母线的和电流, 即母线保护的差动电流。当系统正常运行或外部发生故障时, 流入母线的电流和为零, 即母线差动保护的差动电流, 母线保护不动作。当母线发生故障时, 等于流入故障点的电流, 如果大于母线保护所设定的动作电流时, 母线保护将会动作。在实际的系统中, 微机保护“差电流”与“和电流”不是从模拟电流回路中直接获得, 而是通过电流采样值的数值计算求得, 即通过采集母线各支路的
电流互感器( 以下简称CT)的电流值, 由母线保护装置计算所得。因此, 电流互感器能否正确提供电流信息, 成为母线保护正确动作的一个关键因素。实际中, 当母线系统外部发生故障时母线差动电流Id≠0, 而为一小的数值, 这就是由于电流互感器误差而产生的差动不平衡电流。差动不平衡电流的大小随着故障电流的增大而增大, 当区外近距离发生故障时, 差动不平衡电流增大, 有可能导致护装置误动。为了避免保护误动,提出具有制动特性的母线差动保护。
具有制动特性的母线差动保护
根据制动特性的不同, 可以将具有制动特性的母线差动保护分为: 比率差动, 大电流范 围制动, 复式比率差动。比率差动继电保护的原理是采用一次的穿越电流作为制动电流, 母线保护动作电流随制动电流的变化而变化,从而使其在母线区外故障时能够有一定的制动能力。其动作方程为
Id>Idset Id > K·Ir 式中Id为差动电流, Idset为差动电流整定门槛, 它的整定原则 是避免母线外部短路时的最大不衡电流 。Ir为制动电流, 是指母线所有连接元件电流的
绝对值之和。K为比率制动系数,不同制动系数K对应的C的误差承受能力不同。其动作特性曲线如图2所示。当发生在母线发生区外短路故障时,此时虽然因为CT饱和出现不平衡流, 但由于故障支路上电流会明显增大,从而使制动电流Ir也增大, 能够提供较强的制动能力,从而能够防止此时CT饱和所造成的误动。比率差动母线保护采用一次的穿电流作为制动电流, 使保护在区外故障时有较强的制动能力。但是在母线内部故障时, 制动电流仍然存在, 这就导致在母线内部故障时保护的灵敏度有所下降。例如, 当区内发生故障时, 差动电流Id 满足Id>Idset,但此时某些支路上电流较大,制动电流较大,导致Id