110Kv变电所母线保护.docVIP

母线是电力系统变电站最重要的设备之一。母线保护是保障母线安全和可靠运行的保护设备. 获取保护性能和可靠性更高的母线保护是变电所继电保护所要达到的目的。母线保护由过去的固定连接式母线完全差动保护、电流相位比较式母线差动保护，发展到现在的中阻抗比率制动母线差动保护和微机母线差动保护，在类保护中，经多年的经验总结，分相电流差动原理构成的比率制动式母差保护效果最佳。 随着我国电网电压等级的提高，新型传感器的应用以及IEC-61850标准(变电站通信网络与系统)的推行，母线保护技术也必将提高到一个新的水平，中阻抗比率制动母线差动保护和集中式微机母线差动保护以其良好的性能在目前的市场占据主导地位，分布式微机母线保护将是未来的主要发展方向。 1.1 母线保护的重要性 变电所的母线是电力系统的重要组成部分，是汇集和分配电能的枢纽。母线保护是保证电网安全、稳定运行的重要系统设备，它的安全性、可靠性、灵敏性和快速性对保证整个区域电网的安全具有决定性的意义。 随着电网微机保护技术的普及和微机型母差保护的不断完善，以中阻抗比率差动保护为代表的传统型母差保护的局限性逐渐体现出来。尤其是随着变电站自动化程度的提高，各种设备的信息需上传到监控系统中进行远方监控，使传统型的母差保护无法满足现代变电站运行维护的需要。母线故障大部分是由于绝缘子对地放电引起，母线故障开始阶段很多表现为单相接地故障，而随着短路电弧的移动，故障往往发展为两相或三相接地短路。绝缘子污秽老化、电流互感器损坏或爆炸、运行人员误操作是造成母线故障主要原因。 虽然母线发生故障的几率很低，但母线故障的后果十分严重，它将使连接在故障母线上所有元件在母线故障修复期间或切换到另一组母线所必需的时间内被停电，尤其发生母线多相短路而不能瞬间切除时，可能破坏整个电力系统的并列运行稳定性。 1.2 母线保护的装设原则 由于母线在电力系统中的地位和母线发生故障造成的后果的严重性及其母线保护在电力系统中的重要性， 因此必需装设相应的保护庄主，以便快速、有选择性地切除故障母线。 根据电力装置的继电保护和自动装置设计规范规程规定，装设母线保护的原则如下： 1）对 3～10KV 分段母线宜采用不完全电流差动保护，保护装置应接入有电源支路的电流。保护装置应由两段组成,第一段可采用无时限或带时限的电流速断，当灵敏系数不符合要求时，可采用电流闭锁电压速断；第二段可采用过电流保护。当灵敏系数不符合要求时，可将一部分负荷较大的配电线路接入差动回路。 2）对发电厂和变电所的KV电压的母线，在下列情况下应装设专用的母线保护： （1）110KV双母线； （2）110KV单母线，重要的发电厂或变电所的KV母线，根据系统稳定要求或为保证重要用户最低允许电压要求，需要快速地切除母线上的故障时。 3）旁路断路器和兼作旁路的母联或分段断路器上，应装设可代替线路保护的保护装置。在专用的母联或母线分段断路器上，可装设相电流或零序电流保护，作母线充电合闸时的保护。 1.3 母线保护配置的选型和方案设计 随着母线保护的微机化，微机型母线保护相对于传统的母线保护，它有着以下优点：可以允许TA变比不同，通过调整系数可以对其进行整定；微机母线保护对TA保护具有独特的判据；还具有灵活的后台通信方式，可方便地与监控系统互联来完成信息的远传与远控；其主要特点是充分运用了微型计算机进行数字计算的能力，方便的实现比率制动特性的电流瞬时值的差动保护原理。 在本设计方案中110KV母线、35KV母线及其10KV母线的保护均采用南瑞集团RCS-915AB型微机母线保护装置，根据不同的运行环境选择不同的保护进行对其保护。该装置使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原件数最多为21（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。 1.4 RCS-915AB型母线保护硬件配置 该保护装置设有母线差动保护、母联充电保护、母联死区保护、母联失灵保护、母联过流保护、母联非全相保护以及断路器失灵保护等功能。保护装置有两个RS-485通讯接口和一个光纤通讯接口，支持IEC60044-8点对点光纤通讯的方案实现电子式互感器数据的接入。 装置核心部分采用的是32位单片微处理器MC68332，能够完成保护出口逻辑及后台功能；为使保护装置有较大的数据处理能力，保护运算采用高速数字处理处理（DSP）芯片。装置采样率为每周波24点，在故障全过程对所有保护算法进行并行实时计算，使其具有很高的固有可靠性及安全性。 输入电流、电压首先经隔离互感器传至二次侧，成为小电压信号分别进入CPU板和管理版。通过CPU板完成对保护逻辑及跳闸出口功能，同时能够完成事件记录及打印、保护部分的后台通讯及，面板CPU的通讯；，配有RS-485和光纤通讯接口(可选