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母线差动保护的形式有几种?它们各有什么特点?

2017-03-18 16:47分类:电工基础知识 阅读:

 

    母线差动保护的形式主要有:母线完全电流差动保护、母线不完全电流差动保护、固定连接的母线差动保护电流相位比较式母线差动保护和比率制动式母线差动保护。
    (l)母线完全电流差动保护是将母线上所有连接元件的电流互感器按同名相、同极性连接到差动回路,电流互感器的特性和变比均应相同,若变比不同时可采用补偿变流器进行补偿。以满足∑j一0。
    (2)母线不完全电流差动保护是在当母线所连接的元件较多,且每一元件的功率相差较大时,为了减少投资,只需将连接于母线上的各有电源元件上的电流互感器接入差动回路,在无电源元件上的电流互感器,不接入差动回路,以免在母线和无电源元件上发生故障时动作。一般不接入差动回路的无电源元件是电抗器或变压器。目前,6~lOkV母线上常用不完全差动保护。
    (3)固定连接方式的母线完全差动保护是在双母线同时运行方式下,按照一定的要求,将引出线和有电源的支路分配固定连接于两条母线上。这种保护在一条母线故障时,只切除接于该母线的元件,另一母线可以继续运行,即母线差动保护有选择故障母线的能力。当运行的双母线的固定连接方式被破坏时,该保护将无选择故障母线的能力,而将双母线上所有连接的元件切除。该保护有能区别哪一组母线故障的选择元件和反映区内、外故障的启动元件。
    (4)母线电流相位比较式母线差动保护主要是在母联断路器上使用比较两电流相量的方向元件,其中引入的一个电流量是母线上各连接元件电流的相量和,即差电流;引入的另一个电流量是流过母联断路器的电流。在正常运行和区外短路时差电流很小,方向元件不动作;当母线发生故障时,不仅差电流很大且母联断路器的故障电流由非故障母线流向故障母线,具有方向性,因此方向元件动作且具有选择故障母线的能力。该保护从原理上克服了双母线固定连接的母线差动保护运行方式不灵活的缺点,不受引出线连接方式的影响,具有较高的选择性和可靠性,并在电网中获得广泛应用。
    (5)低阻抗和高阻抗型母线差动保护:为了提高保护的灵敏性,减轻TA在母线内部故障时的负担,采用差动回路阻抗尽可能小(一般只有几欧)的保护,这种保护称为低阻抗型母线差动保护。但由于差动回路阻抗小,在外部短路时TA饱和又会产生不平衡电流,因此减小进入差动回路不平衡电流的有效方法就是提高差动回路的阻抗,因而在实际应用中就出现了所谓高阻抗和中阻抗型母线差动保护。在高阻抗型母线差动保护中,差动回路串联一个很大的阻抗,其值高达数百甚至上千欧,在外部故障时,使进入差动回路的不平衡电流大大减小,但在内部故障时,由
于通过差动回路的是全部短路电流,使差动回路电压大大升高,这时反映差动回路两端电压的过电压保护动作,将差动回路中串联的电阻短接,此时差动回路变成低阻抗,继电器可靠动作于跳闸。这种保护动作速度很快,在几个毫秒内即可动作。
    (6)快速母线保护是带制动特性的中阻抗型(差动回路总阻抗约有200Q左右,是比率制动式保护中的一种)母线差动保护,其选择(启动)元件是一个具有比率制动特性的中阻抗型电流差动继电器,减小了外部短路时流入继电器的不平衡电流,与制动回路相配合,解决了TA饱和引起母线差动保护在区外故障时的误动问题。这种保护因保护回路主要是有效电阻,时间常数很小,因而保护装置是以电流瞬时值测量、比较为基础,母线内部故障时,保护装置的启动元件、选择元件能先于TA饱和前动作,因此动作速度很快,同时差动回路电压不会超出允许范围因而不需装设专门的过电压保护,因而在当今220kV电网中得到了广泛应用。
 

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