母差保护装置的现场应用.docVIP

WMZ-41A母差保护装置的现场应用 摘要:本文以银江变电站220kV母线所配置的WMZ-41A型母差保护装置为例，分析母差保护的配置及原理以及倒闸操作、异常处理中可能出现的问题，并寻找相应应对措施。使运行人员能够较深入了解母差保护的应用，积极应对在运行和维护中可能出现的的各种问题，保障电网的安全稳定运行。 关键词：WMZ-41A 原理 倒闸操作 异常处理 概述：银江变电站220kV系统在设计时采用常规的双母线接线方式。当220kV一段母线出现故障时，只要系统能及时将其切除，另一段母线仍可以继续运行，从而保证供电的连续性。但是如果不能及时可靠的把故障母线从系统中隔离，必然会引起上一级电源将银江站整个220kV部分全部切除，从而给很多重要用户带来不必要的停电。另外由于其他保护切除故障的时间较长，对电网冲击比较大，一次性切除较大负荷会对电网的稳定运行带来严重的后果。因此配置先进的母差保护，并进行合理的整定起着至关重要的作用。但是，母差保护完善后，运行人员的操作不当和异常处理判断错误也为电网的安全埋下了可怕的隐患。 本文以银江变电站220kV母线所配置的WMZ-41A型母差保护装置为例，该保护具有采用带比率制动特性的完全电流差动判据，利用采样值算法及突变量算法实现快速差动保护；采用同步识别法抗TA饱和措施，有效消除TA饱和对差动保护的不利影响，确保母线区内故障时，保护迅速出口，区外故障时，保护可靠不误动；能自动跟踪、识别双母线运行方式；TA断线监视闭锁、TV断线监视等功能。该保护配置有分相式电流差动保护、复合电压闭锁、断路器失灵保护、母联死区保护、母联充电保护等。通过分析母差保护的配置以及在倒闸操作、异常处理中可能出现的问题，并寻找相应应对措施。对运行人员能够较深入了解母差保护的应用，积极应对在运行和维护中可能出现的的各种问题，保障电网的安全稳定运行，有着重要的指导意义。 1、配置母差保护的意义 变电站的母线是电网中的重要电气元件，起着汇聚、分配电能的作用。母线故障的几率虽然很小，但由于它在电网运行中非常重要，在母线故障时，尤其是枢纽变电站的母线发生故障，不但会使连接在母线上的所有元件停电，严重时还会使整个电网的稳定运行受到破坏，使事故扩大，后果十分严重。为此快速的将故障母线切除，从而保证非故障母线的正常运行，使电网运行稳定，并尽量减少停电损失，在母线上装设母线保护，以减小故障所造成的后果，显得十分必要。 2、WMZ-41A型母差保护装置的原理及功能 1）电流差动保护 引入母线所有支路（含母联）的三相电流构成具有比率制动特性的分相电流差动保护。取母线上各支路相电流和的绝对值作为动作量，取母线上各支路相电流绝对值之和作为制动量，其动作方程为： 启动元件： （ 1） 动作元件： （2） 式中：i:第j支路的电流； N：参与差流计算的支路数 Icd：动作门坎 Ks：制动系数（Ks＜1） 若母线上各支路电流同时满足方程（1）、（2），即认为母线故障，差动保护动作。以上两个动作判据是建立在“各单元主TA变比相同，电流极性正确的基础上” 。 当主TA变比不一致时，应通过引入“电流平衡系数”处理。母联单元被视为Ⅰ母线上的普通单元，即母联电流引入极性与Ⅰ母线上各单元的电流极性相同。在保护程序中，动作判据用电流的瞬时值算法进行计算。 2）双母线运行方式的识别与跟踪 保护装置能自动识别一次系统的运行状态并跟踪各单元刀闸操作后形成的新的运行状态，从而确保双母线保护动作的正确性及选择性。将运行于双母线的所有单元隔离开关的常开辅助接点引入保护装置，对其接点状态通过电流校验确定无误后，形成双母线运行状态字。运行于双母线的所有单元隔离开关的常开辅助接点还应接入母联开关辅助接点，以解决双母线分列运行发生死区故障时母差保护可能产生的错误行为。双母线保护装置中，配置有两套“小差”（按母线设置的分差动）及“大差”（两条母线总电流差动，但不计入母联单元电流），两小差根据其运行状态字分别计算差流，各单元电流在两小差保护中实现无触点切换。大差差动保护范围涵盖各段母线，不受运行方式的控制；小差差动保护受当时的运行方式控制，但差动保护范围只是相应的一段母线，具有选择性。 3）复合电压闭锁 以电流判据为主的差动元件，为了防止由于差动及失灵出口回路的误碰或出口继电器损坏等原因导致母线连接元件误跳闸，在保护装置中采用复合电压闭锁元件来配合，提高保护整体的可靠性。复合电压元件采用低电压、零序电压（3U0）、负序电压（U2）及电压突变量组成复压判据，判据中的任何一个条件被满足，该段母线的电压闭锁元件就会动作，称为复合电压元件动作。电压闭锁接点串入母差或失灵保护每个元件的出口跳闸回路，为了解决双