母線差動保護的功能和原理

 

母線差動保護裝置有那些功能?

    母線差動保護的功能主要有:母線差動保護、母聯死區保護、母聯失靈保護、母聯充電保護、母聯過流保護、線路失靈保護、PT斷線。
母線差動保護有什么要求?保護原理是什么?
    母線保護需要滿足速動性和選擇性要求的,母線差動保護裝置都是按電流差動保護原理構成。
    一般來說,電流差動保護原理還是非常簡單和實用可靠的,一般的我們還是用電流差動保護原理來構成母線差動保護,母線差動保護裝置原理我們一般可以分成兩類:1.全電流差動保護;2.電流相位差動保護。
 
母線差動保護的原理
   當母線上發生故障時,一般情況下,各連接單元的電流均流向母線;而在母線之外(線路上或變壓器內部)發生故障時各連接單元的電流有流向母線的,有流出母線的。線上故障母差保護應動作,而母線外故障母差保護應可靠不動作。
 
1. 動作電流與制動電流的取得方式
    對于雙母線接線的母線差動保護,采用總差動作為差動保護總的啟動元件,反應流入I、II母線所有連接元件電流之和,能夠區分母線故障和外部短路故障。
    采用I母分差動和II母分差作為故障母線的選擇元件,分別反應各連接元件流入I母線、II母線電流之和,從而區分出I母線故障還是II母線故障。
    因總差動的保護范圍涵蓋了各段母線,因此總差動也常被稱為“總差”或“大差”;
    分差動因其差動保護范圍只是相應的一段母線,常稱為“分差”或“小差”。
    以動作電流為例說明總差動(大差)與分差動(小差)的電流取得方法: 
    ①雙母線接線;
    ②母聯兼旁路形式的雙母線接線;
    ③旁路兼母聯形式的雙母線接線。
 
2. 復式比率差動母線保護的動作判據:
    ①比率制動原理的母線差動保護,采用一次的穿越電流作為制動電流,以克服區外故障時由于電流互感器TA誤差而產生的差動不平衡電流,在高壓電網中得了廣泛應用。
    動作電流與制動電流的取得方式
    國內微機型母線差動保護一般采用完全電流差動保護原理。
    完全電流差動指的是將母線上的全部連接元件的電流按相均接入差動回路。決定母差動保護是否動作的電流量是動作電流和制動電流。
    制動電流是指母線上所有連接元件電流的絕對值之和Ires。
    動作電流是指母線上所有連接元件電流相量和的絕對值Id。
    Ij為各元件電流二次值(相量),Id為動作電流幅值,n為出線條數,Ires為制動電流幅值。
    ②復式比率差動母線保護的動作判據:
    制動電流采用復合制動電流:
    在發生區內故障時因Ⅰd≈Ⅰres,復合制動電流|Ⅰres-Ⅰd| ≈0,保護系統無制動量;
    在發生區外故障時Ⅰres >> Ⅰd ,保護系統有極強的制動特性。
 
母線差動保護的動作邏輯圖.jpg
圖1母線差動保護的動作邏輯圖
    說明:大差動元件與母線小差動元件各有特點。大差的差動保護范圍涵蓋了各段母線,大多數情況下不受運行方式的控制;小差受運行方式的控制,其差動保護范圍只是相應的一段母線,具有選擇性。
 
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