RCS915微机保护装置课件.ppt

1、RCS915微机保护装置RCS-915RCS-915母线保护母线保护南瑞继保电气有限公司南瑞继保电气有限公司公司员工公司员工2000人人,90%具有大学学历具有大学学历,400多位硕士、多位硕士、30余位博士。余位博士。研发人员超过公司员工的研发人员超过公司员工的1/4，计划建成，计划建成500人的研发中心人的研发中心培养了一批培养了一批30多岁的学术带头人多岁的学术带头人 1人当选中国工程院院士人当选中国工程院院士1人获得中国青年科技奖人获得中国青年科技奖2人获得江苏省青年科技奖人获得江苏省青年科技奖18人入选国家和江苏省各层次人才培养计划人入选国家和江苏省各层次人才培养计划100多人次获国

2、家和省部级科技进步多人次获国家和省部级科技进步合同总额：合同总额：2011年年46亿亿公司情况简介公司情况简介沈国荣院士，公司董事长兼总经理，教授级高级工程师，博士生导师，江苏武进人。1979年进入国网南京自动化研究院，1982年获工学硕士学位，1999年当选为中国工程院院士，2003年当选第十届全国政协委员，2004年获“国家电网公司科技杰出贡献奖”。长期从事继电保护的科研和生产，研制的工频变化量保护是继电保护的重大突破。该系列保护解决了超高速动作和可靠性的矛盾，而且在增强承受过渡电阻的能力、降低暂稳态超越及消除电力系统振荡的影响等方面，兼备一系列国际领先的技术性能和指标。其大量而又成功的应

3、用，为提高电力系统的稳定性和提高超高压线路的输送能力，作出了突出贡献。经营业绩经营业绩l2007年度销售收入24.5亿元，人均销售超过200万元，净上缴国家税收2.98亿元，列江苏纳税百强l2008年销售31亿元,净上缴国家税收3亿元市场占有率市场占有率 核心产品占有率居行业首位核心产品占有率居行业首位国网国网220kV220kV及以上所有继电保护使用统计（数据来源于及以上所有继电保护使用统计（数据来源于20062006年国家电网公司年度报告）：年国家电网公司年度报告）：市场占有率市场占有率多年来，承担了国家发改委、科技部和电力行业的多多年来，承担了国家发改委、科技部和电力行业的多项重大科技攻

4、关项目：项重大科技攻关项目：1000kV1000kV特高压交流电网继电保护研究特高压交流电网继电保护研究 800kV800kV特高压直流控制保护系统特高压直流控制保护系统 750kV750kV输变电系统保护输变电系统保护 500kV500kV超高压直流输电控制保护系统超高压直流输电控制保护系统 大区交直流互联电网安全稳定控制研究大区交直流互联电网安全稳定控制研究 电网在线决策安全稳定控制系统电网在线决策安全稳定控制系统 IEC 61850IEC 61850变电站自动化系统变电站自动化系统,数字化变电站数字化变电站技术创新技术创新4.54.5万平方米的江宁开发区九龙湖南瑞继保研发中心万平方米的江

5、宁开发区九龙湖南瑞继保研发中心6 6万平方米的江宁开发区胜太路南瑞继保生产试验中心万平方米的江宁开发区胜太路南瑞继保生产试验中心3.53.5万平方米的常州博瑞机加工和高压电气试验基地万平方米的常州博瑞机加工和高压电气试验基地占地占地430430亩的江宁科学园区新产业发展基地亩的江宁科学园区新产业发展基地主要产业基地主要产业基地应用业绩应用业绩国内重大工程：国内重大工程：国家电网公司国家电网公司1000kV1000kV晋东南晋东南-南阳南阳-荆门特高压交流试验示范工程：光纤距离保护、荆门特高压交流试验示范工程：光纤距离保护、光纤差动保护、主变保护以及变电站综合自动化系统光纤差动保护、主变保护以及

6、变电站综合自动化系统国家电网公司向家坝至上海国家电网公司向家坝至上海800kV800kV特高压直流输电示范工程：复龙换流站直流特高压直流输电示范工程：复龙换流站直流控制保护设备控制保护设备0808奥运：北京城区奥运：北京城区5 5座座500kV500kV变电站控制保护；奥运场馆鸟巢、水立方、国家会议变电站控制保护；奥运场馆鸟巢、水立方、国家会议中心等场馆供电系统的控制保护中心等场馆供电系统的控制保护葛洲坝葛洲坝-南桥南桥500kV500kV直流输电工程、西北直流输电工程、西北-华中直流联网工程、三峡华中直流联网工程、三峡上海上海500kV500kV直流输电工程、中俄背靠背直流输电工程的直流控制

7、保护系统直流输电工程、中俄背靠背直流输电工程的直流控制保护系统酒泉卫星发射基地神舟载人火箭发射电力保护控制系统酒泉卫星发射基地神舟载人火箭发射电力保护控制系统西北电网西北电网750kV输变电工程：线路保护、变压器保护、电抗器保护输变电工程：线路保护、变压器保护、电抗器保护一大批变电站的控制和保护系统一大批变电站的控制和保护系统:400多个多个500kV变电站、变电站、3000多个多个220kV变电变电站、站、6000多个多个110kV变电站变电站 目前已销往的目前已销往的3232个国家个国家 合理的整机结构 915AB所有保护功能在一个整机箱内完成,真正做到了总线不出板，弱电不出箱取消手工扎线

8、，采用背板总线结构，强弱电完全分开很好的电磁兼容性RCS-915AB面板RCS-915E面板硬件配置图交流信号低 通滤 波A/DDSP1DSP2CPU1外部开入串口打印出 口继 电 器CPU板低通滤波A/DDSP3DSP4CPU2管理板串口打印+E光隔光隔外部开入QDJCPLDCPLD先进的硬件核心采样及运算单元采用高速数字信号处理芯片采样及运算单元采用高速数字信号处理芯片（DSPDSP）以及）以及3232位位MC68332MC68332微处理器，精度高、微处理器，精度高、速度快，保证了保护算法的实时计算（速度快，保证了保护算法的实时计算（2424点点/周波）。周波）。输入、输出逻辑单元采用大

9、规模可编程逻辑输入、输出逻辑单元采用大规模可编程逻辑阵列，灵活性高、兼容性强，在同一硬件平阵列，灵活性高、兼容性强，在同一硬件平台上可开发出多种保护装置。台上可开发出多种保护装置。硬件结构RCS915型号型号l RCS915AB型微机母线保护装置，适用于各种电压等级的型微机母线保护装置，适用于各种电压等级的单母线、单母线、单母分段、双母线等各种主接线方式，母线上允许单母分段、双母线等各种主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为所接的线路与元件数最多为21个（包括母联），并可满足有个（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。母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。l RCS9

10、15CD/CT微机母线保护装置，主要适用于各种电压微机母线保护装置，主要适用于各种电压等级的双母单分段主接线方式，母线上允许所接的线路与元件等级的双母单分段主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为数最多为18个（不包括母联和分段开关），并可满足有母联个（不包括母联和分段开关），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。其中兼旁路运行方式主接线系统的要求。其中CT型保护可以满足型保护可以满足非标准接线方式主接线系统的要求，并且可以提供失灵动作联非标准接线方式主接线系统的要求，并且可以提供失灵动作联跳主变其它各侧的接点。跳主变其它各侧的接点。当两段短母线上连接元件个数不对称，造成其中一段

11、短母当两段短母线上连接元件个数不对称，造成其中一段短母线上连接元件个数多于线上连接元件个数多于9个时，应选用个时，应选用CT型保护。使用型保护。使用CT型型保护，可以通过整定刀闸位置拓扑控制字灵活地对系统进行配保护，可以通过整定刀闸位置拓扑控制字灵活地对系统进行配置，不但可以适应某条分段母线上连接元件个数多于置，不但可以适应某条分段母线上连接元件个数多于9个的情个的情况，甚至还可以定义出在两分段母线上进行切换操作的支路。况，甚至还可以定义出在两分段母线上进行切换操作的支路。lRCS915AS型微机母线保护装置，适用于各种电压等级的双母双型微机母线保护装置，适用于各种电压等级的双母双分段主接线方

12、式，由两套装置完成双母双分段母线的保护。每套装置分段主接线方式，由两套装置完成双母双分段母线的保护。每套装置对应的母线上允许所接的线路与元件数最多为对应的母线上允许所接的线路与元件数最多为21个（包括母联和分个（包括母联和分段），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。段），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。l RCS915E型微机母线保护装置，主要适用于一个半断路器主接线型微机母线保护装置，主要适用于一个半断路器主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为9个。个。lRCS915F型微机母线保护装置，适用于型微机母线保护装置，适用于

13、66KV及以下电压等级中及以下电压等级中性点不接地系统（两相式性点不接地系统（两相式CT）的单母线、）的单母线、单母分段、双母线等各种主单母分段、双母线等各种主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为31个（包括母联），个（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。并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。l RCS915G微机母线保护装置，主要适用于微机母线保护装置，主要适用于66KV及以下电压等级及以下电压等级中性点不接地系统（两相式中性点不接地系统（两相式CT）的双母单分段或单母三分段主接线方）的双母单分段或单母三分段主

14、接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为式，母线上允许所接的线路与元件数最多为28个（不包括母联和分段个（不包括母联和分段开关），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。开关），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。l RCS915GS是根据石化企业主接线特点专门设计的，适用于是根据石化企业主接线特点专门设计的，适用于66KV及以下电压等级中性点不接地系统（两相式及以下电压等级中性点不接地系统（两相式CT）的微机母线保）的微机母线保护装置，母线上允许所接的线路与元件数最多为护装置，母线上允许所接的线路与元件数最多为28个（不包括母联和个（不包括母联和分段开关），并可满足有母联

15、兼旁路运行方式主接线系统的要求。分段开关），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。母线图母线图母线的接线方式母线的接线方式 l单母线接线方式单母线接线方式：单母线接线方式如图所示，进线、出线均由：单母线接线方式如图所示，进线、出线均由一段母线引出一段母线引出 I母*l单母线分段接线方式：单母线分段接线方式：l有两路以上进线，多路出线时，选用单母分段，两路进线分别接到两段母线上，两段母线用分段开关连接起来，出线分别接到两段母线上。l单母线分段运行方式比较多。一般为一路主供，一路备用（不合闸），分段开关合上，当主供断电时，备用合上，主供、备用与分段互锁。备用电源容量较小时，备用电源合上后，

16、要断开一些出线。这是比较常用的一种运行方式。l双母线接线方式双母线接线方式l双母线主要用于发电厂及大型变电站，每路线路都由一个断路器经过两个隔离开关分别接到两条母线上，这样在母线检修时，就可以利用隔离开关将线路倒在一条件母线上。双母线也有分段与不分段两种，双母线分段再加旁路断路器，接线方式复杂，但检修就非常方便了，停电范围可减少。双母单分段接线方式双母单分段接线方式双母双分段主接线方式双母双分段主接线方式（RCS-915ASRCS-915AS）l一个半开关接线方式一个半开关接线方式 (RCS915E)l随着发电机组单机容量的增大和超高压等级的出现，为了提高供电的可靠性和灵活性，出现了一个半开关

17、接线方式，如图1.4所示。此种接线有两组主母线W1和W2，两组主母线通过三台串联的断路器相连，中间一台断路器称为联络断路器，两边为边断路器。三台断路器控制着两回支路，故又称为3/2接线。l3/2接线使用设备多，造价高，经济性差，二次接线和继电保护整定复杂。但是这种接线有较高的供电可靠性和灵活性，任一组主母线故障或检修的情况下，仍不至于停电，在大型发电厂和变电所的330750KV超高压配电装置中得到广泛应用。RCS915AB保护原理保护原理l差动保护l母联充电保护l母联失灵保护l母联死区保护l母联过流保护l母联非全相保护l断路器失灵保护l母线运行方式自适应调整l模拟盘MNP-3母线差动保护（母线

18、差动保护（1）l母线差动保护起动元件母线差动保护起动元件 a）电压工频变化量元件）电压工频变化量元件当两段母线任一相电压工频变化量大于门坎（由浮动门坎和固定门坎构成）时电压工频变化量元件动作，其判据为：u UT+0.05UN 其中：u为相电压工频变化量瞬时值；0.05UN 为固定门坎；UT 是浮动门坎，随着变化量输出变化而逐步自动调整。该元件灵敏度高，动作速度极快，几乎可以在故障零点启动，对差动元件抗TA饱和至关重要。对RCS-915E因主接线母线上没有三相TV，电压工频变化量启动元件改为电流工频变化量元件。当制动电流工频变化量大于门坎（由浮动门坎和固定门坎构成）时电流工频变化量元件动作，其判

19、据为：si SIT+0.5IN 其中：si为制动电流工频变化量瞬时值；0.5IN 为固定门坎；SIT 是浮动门坎，随着变化量输出变化而逐步自动调整。b）差流元件）差流元件当任一相差动电流大于差流起动值时差流元件动作，其判据为：Id Icdzd其中：Id为大差动相电流；Icdzd为差动电流起动定值。母线差动保护（母线差动保护（2）首先规定TA的正级性端在母线侧，电流参考方向由线路流向母线为正方向。母线差动保护（母线差动保护（3）l差动电流：l制动电流：l差流元件动作方程：4321IIIIId4321IIIIIrrbldcdqddIKIII母线差动保护（母线差动保护（4）区内故障时，各元件实际短路

20、电流都是由线路流向母线，和参考方向一致，都是正值，此时差动电流很大，差流元件动作。母线差动保护（母线差动保护（5）区外故障时区外故障时，如线路，如线路3上发生故障，此时线路上发生故障，此时线路1、2、4短短路电流是流向母线，为正值，线路路电流是流向母线，为正值，线路3电流是流出母线，为负电流是流出母线，为负值。把母线看成电路上的一个节点，由节点电流定理，各值。把母线看成电路上的一个节点，由节点电流定理，各元件电流相量和为元件电流相量和为0，所以差动电流为，所以差动电流为0，差动保护不动作。，差动保护不动作。04321IIIIIdI母小差II母小差大差单母分段主接线差动元件单母分段主接线差动元件

21、I母小差母小差II母小差母小差大差大差lI母小差差动电流：lI母小差制动电流：lII母小差差动电流：lII母小差制动电流：l大差差动电流：l大差制动电流：MdIIII211MrIIII211MdIIII432MrIIII4324321IIIIId4321IIIIIr母联分位时大差灵敏度下降（母联分位时大差灵敏度下降（1）当母联合位时，各元件短路电流都为正，产生很大的差动电流。当母联分位时，如果故障母线是弱电源侧，故障电流（差动电流）比较小，大差灵敏度比较低，这时大差取小的比例系数。I母II母母线差动保护的电压闭锁元件-+J1A-+J2A-+J3A-+J4A-+J5A-+J6A-+J7ASET+

22、RST+SET-RST-J8AJ8BJ8CJ1BJ1CJ2BJ2CJ3CJ4CJ5BJ4BJ6CJ7BJ7C1UA1UB1UC1UN1UMA1UMB1UMCBY1+2UA2UB2UC2UN2UMA2UMB2UMCBY1-BY2+BY3+BY4+BY5+BY2-BY3-BY4-BY5-J5CBLYKYBYF电 源+01并 列02远 控03远 并04远 分07091113151719212325272908101214161820222426283006说 明：虚线框 内 电路表示 在 标准 装置 中 未 焊 元件RCS-9661A 电 压 并 列 回 路电压切换回路电压切换回路母线差动保护的电压

23、闭锁元件l 为防止TA断线使差动保护误出口，母差保护一般均设置出口经复压闭锁的元件，其判据为：U Ubs3U0U0bsU2U2bs其中U为相电压，3U0为三倍零序电压(自产),U2为负序相电压,Ubs 为相电压闭锁值，U0bs和U2bs分别为零序、负序电压闭锁值。以上三个判据任一个动作时，电压闭锁元件开放。当装置判为TV断线时，电压起动元件退出工作，工频变化量差动元件改为制动电流变化量大于门槛起动，同时将差动元件中的Z元件退出工作。母母差差保保护护的的工工作作框框图图 双母线的电压切换当双母线并列运行（母联开关处于合位），其中一条母线TV检修时，需要把两条母线的TV并列。装置屏柜上有一个TV并

24、列旋钮，如图2.9所示，上面有三个位置，分别是I母、双母、II母。当II母TV检修时，旋钮打到I母位置，此时两条母线差动保护的复压元件共用I母TV。当I母TV检修时，旋钮打到II母位置，此时两条母线差动保护的复压元件共用II母TV。正常动行时，旋钮打到双母位置，此时I母差动用I母TV，II母差动用II母TV 母线电压切换l当有一组PT检修或故障时，可利用屏上的电压切换开关进行切换。开关位置有双母，母、母三个位置，所对应的开入接点TV1、TV2见下表 双母I母II母母TV010母TV001 当置在双母位置，引入装置的电压分别为母、母TV来的电压;当置在母位置，引入装置的电压都为母电压，即UA2=

25、UA1，UB2=UB1，UC2=UC1;当置在母位置，引入装置的电压都为母电压，即UA1=UA2，UB1=UB2，UC1=UC2。注意 l 当就地操作时由电压切换开关进行切换，请将整定当就地操作时由电压切换开关进行切换，请将整定控制字中的投一母方式、投二母方式置为控制字中的投一母方式、投二母方式置为0；当远方操；当远方操作时由整定控制字进行作时由整定控制字进行TV切换，请将电压切换开关打切换，请将电压切换开关打在双母位置。在双母位置。l 当母联代路运行或两母线分列运行时当母联代路运行或两母线分列运行时PT切换不再起切换不再起作用，各母线取各自作用，各母线取各自PT的电压，而双母方式或单母方的电

26、压，而双母方式或单母方式运行（包括投单母方式、双跨）时，式运行（包括投单母方式、双跨）时，PT切换一直起切换一直起作用，所以此时如果有作用，所以此时如果有PT检修则必须将检修则必须将TV切换至未检切换至未检修侧修侧PT，不应打在双母位置。如为单母主接线方式，不应打在双母位置。如为单母主接线方式，则程序中固定投一母则程序中固定投一母TV。电流互感器饱和问题 电磁式电流互感器是一个铁芯元件。它是电磁式电流互感器是一个铁芯元件。它是一个非线性元件。当一次电流很大时、当一个非线性元件。当一次电流很大时、当一次电流中含有较大直流分量时、当铁芯一次电流中含有较大直流分量时、当铁芯有很大剩磁时、当二次负载电

27、阻很大时，有很大剩磁时、当二次负载电阻很大时，它的工作点将进入磁化曲线的饱和部份。它的工作点将进入磁化曲线的饱和部份。励磁电流急剧增大。将造成差动保护因不励磁电流急剧增大。将造成差动保护因不平衡电流增大而误动。平衡电流增大而误动。为避免差动保护误动而设立的电流互感器为避免差动保护误动而设立的电流互感器饱和的判据又往往造成母线内短路时差动饱和的判据又往往造成母线内短路时差动保护的延缓动作。保护的延缓动作。TA饱和对差动保护的影响（饱和对差动保护的影响（1）TA饱和对差动保护的影响（饱和对差动保护的影响（2）1 1）由磁化曲线，知道一）由磁化曲线，知道一次电流的波形，可以画出次电流的波形，可以画出

28、磁通的波形。磁通的波形。2 2）由电磁感应定理：）由电磁感应定理：可由磁通可由磁通画出画出e e2 2波形波形。3 3）由于电流互感器二次）由于电流互感器二次侧相当于一个纯电阻回路，侧相当于一个纯电阻回路，由：由：e e2 2=R=R2 2i i2 2 可得二次电流可得二次电流i i2 2波形。波形。dtdNe22TA严重饱和时的主要特征严重饱和时的主要特征l1）二次电流波形有严重缺损，显著非正弦。）二次电流波形有严重缺损，显著非正弦。l2）在短路后）在短路后TA很快进入深饱和，以致二次绕组的感应电很快进入深饱和，以致二次绕组的感应电动势降为零。动势降为零。在相应的一段时间内二次电流为零在相应

29、的一段时间内二次电流为零，此时一，此时一次电流全部成为励磁电流。次电流全部成为励磁电流。l3）当一次电流全部成为励磁电流后其瞬时值下降时）当一次电流全部成为励磁电流后其瞬时值下降时TA逐逐渐退出饱和，当它下降到零继而改变极性时铁心安全退出渐退出饱和，当它下降到零继而改变极性时铁心安全退出饱和，二次绕组的感应电动势增大，二次电流又几乎与一饱和，二次绕组的感应电动势增大，二次电流又几乎与一次电流相等，但这时铁心中有相当大的剩磁存在。次电流相等，但这时铁心中有相当大的剩磁存在。l4）当一次电流恢复初始的极性又上升时，由于有剩磁存）当一次电流恢复初始的极性又上升时，由于有剩磁存在铁心又很快饱和，二次电

30、流又降为零。在铁心又很快饱和，二次电流又降为零。l5）在短路开始时铁心要维持磁通不变，或者说励磁回路）在短路开始时铁心要维持磁通不变，或者说励磁回路的电感不允许其电流突变，一次电流全部变换为二次电流，的电感不允许其电流突变，一次电流全部变换为二次电流，TA无误差。这段时间虽短，一般为无误差。这段时间虽短，一般为38ms,但可以被差但可以被差动保护所利用。动保护所利用。-40-20 0 20 40 60 80 100 120-100 0 100 A 相(A)-40-20 0 20 40 60 80 100 120-100 0 100 B 相(A)-40-20 0 20 40 60 80 100

31、120-100 0 100 C 相(A)t(ms)TA饱和时波形饱和时波形区外故障区外故障TA饱和会引起差动误动饱和会引起差动误动l区外故障如图示，线路3上发生故障，这时元件3的电流大小等于其它非故障支路电流和，短路电流很大，容易发生TA饱和，则保护测量到的I3很小，假设为0，则差动电流：l这时会容易满足差动方程，造成差动保护误动。4214321IIIIIIIIdlTA饱和检测元件一饱和检测元件一：由谐波制动原理构成的TA饱和检测元件。这种原理利用了区外故障差流元件误动，是由于故障支路TA饱和、差流波形畸变之故，根据差流中谐波分量的波形特征，检测差流元件动作是否是由于TA发生饱和（区内故障TA

32、饱和不严重或不饱和,区外故障TA可能饱和），来决定差动元件出口方式。以此原理实现的TA饱和检测元件同样具有很强抗TA饱和能力，而且在发生区外转区内同名相性故障的极端情况下仍能快速切除母线故障。TA饱和判据：122IKI自适应加权式抗TA饱和的差动保护l 除稳态量的比率差动保护外还采用国内外首除稳态量的比率差动保护外还采用国内外首创的以工频变化量为基础的自适应加权式母差创的以工频变化量为基础的自适应加权式母差保护的原理。保护的原理。l构成元件：构成元件：l 1工频变化量电压开放元件工频变化量电压开放元件l 2工频变化量比率差动继电器工频变化量比率差动继电器l 3工频变化量阻抗继电器工频变化量阻抗

33、继电器工频变化量的物理解释工频变化量的物理解释I=IK-IN工频变化量比率差动继电器()cdzdTmjjDIDII1mjjmjjIKI11大差大差K K可整定，小差可整定，小差K K=0.75=0.75IIKBLCD 其中K K为工频变化量比例制动系数，母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时取0.75，而当母线分列运行时则自动转用比率制动系数低值，小差则固定取0.75 工频变化量电压开放元件()电压开放元件（电压开放元件（）：）：母线电压工频变化量瞬时值：母线电压工频变化量瞬时值 ：母线电压工频变化量浮动门坎：母线电压工频变化量浮动门坎 ：固定门槛：固定门槛 无论何种故障，无论何种故障，元

34、件都会自适应地开放元件都会自适应地开放。UUNTUUU05.0UTUNU05.0U工频变化量阻抗继电器()工频变化量阻抗继电器工频变化量阻抗继电器(）：）：实际使用时实际使用时 并留并留 有一定裕度。有一定裕度。ZZSZIUcdzdNSIUZ1 2 3 4itTA饱特性：如图示，保护每周波采样24点，采样间隔0.833ms。前3个点TA还没饱和，差流元件不动作，到第4个点TA饱和，差流元件误动。区内故障时权值计算区内故障时权值计算采样点采样点12345678910权值权值10987654000UUIIZZ本点本点权值权值10987654000总权值总权值S109+4=49设门槛值25，则S，保

35、护动作。区外故障区外故障TA饱时时权值计算饱时时权值计算采样点采样点12345678910权值权值10987654000UUII ZZ 本点本点权值权值0007654000总权值总权值S7654=22假设采样点到第假设采样点到第4点时点时TA饱和，所以到第饱和，所以到第4点差流元件和阻抗元件才会误动。设门槛值点差流元件和阻抗元件才会误动。设门槛值为为25，因为，因为S25，所以保护不动作，所以保护不动作自适应加权算法l在在3/23/2接线方式，或双母线等接线方式情况接线方式，或双母线等接线方式情况下发生电压互感器断线等无母线电压的情下发生电压互感器断线等无母线电压的情况，此时工频变化量电压开放

36、元件和工频况，此时工频变化量电压开放元件和工频变化量阻抗元件都不能工作，此时将工频变化量阻抗元件都不能工作，此时将工频变化量电压开放元件改为工频变化量电流变化量电压开放元件改为工频变化量电流标量和开放元件，工频变化量差动继电器标量和开放元件，工频变化量差动继电器动作后即给以加权值。并将权值略抬高。动作后即给以加权值。并将权值略抬高。自适应加权差动保护的特点l母线外短路抗母线外短路抗TATA饱和性能优异饱和性能优异(2ms(2ms以后以后饱和饱和就就可可靠制动）可可靠制动）l动作速度快（动作速度快（3 312ms12ms即可发跳闸命令）即可发跳闸命令）l灵敏度高。由于都采用工频变化量继电器不受灵

37、敏度高。由于都采用工频变化量继电器不受负荷电流的影响。受短路点的过渡电阻的影响负荷电流的影响。受短路点的过渡电阻的影响小。小。l灵敏度不受常规制动系数的影响灵敏度不受常规制动系数的影响这样从根本上解决了母差保护这样从根本上解决了母差保护安全性与快速性和灵敏性之间的矛盾安全性与快速性和灵敏性之间的矛盾一母区内A相经100电阻接地故障区外出口ABC故障伴随B、C相TA严重饱和母线运行方式变化时的自适应调整l 利用各连接元件电压切换继电器的接点作利用各连接元件电压切换继电器的接点作为开入量输入装置。装置根据该开入量的情况，为开入量输入装置。装置根据该开入量的情况，将该连接元件的电流自动切换到相应的小

38、差的将该连接元件的电流自动切换到相应的小差的电流计算中去。所以当母线运行方式变化时不电流计算中去。所以当母线运行方式变化时不必在二次回路中进行任何工作，装置能自动调必在二次回路中进行任何工作，装置能自动调整。整。当母线上发生短路时只切除故障母线。当母线上发生短路时只切除故障母线。各连接元件电流互感器变比不一致时的自动调整l各连接元件电流互感器变比不一致时装置在软各连接元件电流互感器变比不一致时装置在软件中将模数转换后的数值乘一个系数进行自动件中将模数转换后的数值乘一个系数进行自动调整。不必再加辅助变流器调整。不必再加辅助变流器 TA调整系数 lTATA调整系数是专为母线上各连接元件调整系数是专

39、为母线上各连接元件TATA变比不同的情变比不同的情况而设，一般取多数相同况而设，一般取多数相同TATA变比为基准变比，变比为基准变比，TATA调整调整系数整定为系数整定为1 1，没有用到的支路，没有用到的支路TATA调整系数整定为调整系数整定为0 0。例如母线上连接有例如母线上连接有3 3个元件，个元件，TATA变比分别为变比分别为600600：5 5，600600：5 5，12001200：5 5，则将，则将“线路线路01TA01TA调整系数调整系数”整定为整定为1 1，“线路线路02TA02TA调整系数调整系数”也整定为也整定为1 1，而将，而将“线路线路03TA03TA调整系数调整系数”

40、整定为整定为2 2，其余各，其余各TATA调整系数均整定为调整系数均整定为0 0。l注意：选择注意：选择TATA时应保证单个元件一次系统的短路容量时应保证单个元件一次系统的短路容量不超过不超过30In30In。为保证精度，各连接元件。为保证精度，各连接元件TATA变比的差别变比的差别不宜过大。归算至基准不宜过大。归算至基准TATA二次侧的系统总短路容量不二次侧的系统总短路容量不应超过应超过80In80In。所有电流的显示值也均归算到了基准。所有电流的显示值也均归算到了基准TATA的二次侧。的二次侧。如果各连接元件TA二次额定电流不同，订货时应特别声明 l此时TA调整系数应反映各元件TA一次额定

41、电流之比。例如母线上连接有3个元件，TA变比分别为600：1，600：5，1200：5，则应将TA二次额定电流整定为5A，将“线路01TA调整系数”整定为1（此时装置内元件1的电流变换器额定电流为1A），“线路02TA调整系数”也整定为1，而将“线路03TA调整系数”整定为2，其余各TA调整系数均整定为0。母联充电保护l当任一组母线检修后再投入之前，利用母联断路当任一组母线检修后再投入之前，利用母联断路器对该母线进行充电试验时可投入母联充电保护，器对该母线进行充电试验时可投入母联充电保护，当被试验母线存在故障时，利用充电保护切除故当被试验母线存在故障时，利用充电保护切除故障。障。l母联充电保护

42、有专门的起动元件。在母联充电保母联充电保护有专门的起动元件。在母联充电保护投入时，当母联电流任一相大于母联充电保护护投入时，当母联电流任一相大于母联充电保护整定值时，母联充电保护起动元件动作去控制母整定值时，母联充电保护起动元件动作去控制母联充电保护部分。联充电保护部分。l另外另外,如果希望通过外部接点闭锁本装置母差保如果希望通过外部接点闭锁本装置母差保护，将护，将“投外部闭锁母差保护投外部闭锁母差保护”控制字置控制字置1 1。装置。装置检测到检测到“闭锁母差保护闭锁母差保护”开入后，闭锁母差保护。开入后，闭锁母差保护。该开入若保持该开入若保持1s1s不返回，装置报不返回，装置报“闭锁母差开入

43、闭锁母差开入异常异常”，同时解除对母差保护的闭锁。，同时解除对母差保护的闭锁。IMI母II母母联充电保护的逻辑框图如图 母联失灵保护l当保护向母联发跳令后，经整定延时母联电流仍然大当保护向母联发跳令后，经整定延时母联电流仍然大于母联失灵电流定值时，母联失灵保护经两母线电压于母联失灵电流定值时，母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件。通常情况下，只闭锁后切除两母线上所有连接元件。通常情况下，只有母差保护和母联充电保护才起动母联失灵保护。当有母差保护和母联充电保护才起动母联失灵保护。当投入投入“投母联过流起动母联失灵投母联过流起动母联失灵”控制字时，母联过控制字时，母联过流保护也可

44、以起动母联失灵保护。流保护也可以起动母联失灵保护。l如果希望通过外部保护启动本装置的母联失灵保护，如果希望通过外部保护启动本装置的母联失灵保护，应将系统参数中的应将系统参数中的“投外部起动母联失灵投外部起动母联失灵”控制字置控制字置1 1。装置检测到装置检测到“外部起动母联失灵外部起动母联失灵”开入后，经整定延开入后，经整定延时母联电流仍然大于母联失灵电流定值时，母联失灵时母联电流仍然大于母联失灵电流定值时，母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件。保护经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件。该开入若保持该开入若保持10S10S不返回，装置报不返回，装置报“外部起动母联失灵外

45、部起动母联失灵长期起动长期起动”，同时退出该起动功能。，同时退出该起动功能。母联失灵保护1TA2TA3TA4TA5TA12345*l母故障，母故障，母的差动保护跳母联及母的差动保护跳母联及母上的所有断路器。如果母联断路母上的所有断路器。如果母联断路器失灵希望母联失灵保护跳器失灵希望母联失灵保护跳母上的母上的所有断路器。所有断路器。l母联失灵保护由下述几部分构成：母联失灵保护由下述几部分构成：保护动作跳母联开关同时起动失灵保护动作跳母联开关同时起动失灵保护。保护。母联任一相仍一直有电流（大于母母联任一相仍一直有电流（大于母联失灵电流定值联失灵电流定值 ）。）。同时满足上述两条件的时间大于整同时满

46、足上述两条件的时间大于整定的时间（母联失灵延时时间定的时间（母联失灵延时时间 ）。）。再经两个母线电压闭锁（与）后切再经两个母线电压闭锁（与）后切除两母线上的所有连接元件。除两母线上的所有连接元件。mslImslT母联失灵保护逻辑框图 母联死区保护1TA2TA3TA4TA5TA12345*l死区内故障死区内故障 母各断路器跳闸后故障母各断路器跳闸后故障并未切除，并未切除，母各断路器由母联失灵母各断路器由母联失灵保护动作时间又太长，希望由母联死保护动作时间又太长，希望由母联死区保护去切除。区保护去切除。l母联死区保护在满足下述条件（与）母联死区保护在满足下述条件（与）时发另一母线的跳闸命令：时发

47、另一母线的跳闸命令：母线差动保护发过母线差动保护发过IIII母线的跳令。母线的跳令。母联开关已跳开（母联开关已跳开（TWJTWJ由由0101）。）。母联母联TATA任一相仍有电流。任一相仍有电流。大差差动元件及大差差动元件及IIII母小差差动元件动母小差差动元件动作后一直不返回。作后一直不返回。达到死区动作延时达到死区动作延时 。sqT母联死区保护l为防止双母线分列运行（母联断路器在跳位）情况为防止双母线分列运行（母联断路器在跳位）情况下在死区范围内发生故障时，由于母差保护和母联下在死区范围内发生故障时，由于母差保护和母联死区保护动作造成两条母线全切除的严重后果，当死区保护动作造成两条母线全切

48、除的严重后果，当检测到检测到母联断路器在跳位母联断路器在跳位()()且两条母线均有且两条母线均有电压时，母联电流不再计入两条母线小差的计算内电压时，母联电流不再计入两条母线小差的计算内。此时如果在死区范围内发生故障，大差及此时如果在死区范围内发生故障，大差及TATA侧小差侧小差能动作跳能动作跳TATA侧母线，断路器侧由于小差不动不会跳侧母线，断路器侧由于小差不动不会跳闸，保留了断路器侧母线的正常工作闸，保留了断路器侧母线的正常工作1TWJ 母联死区保护逻辑框图 母联非全相保护 l 当母联断路器某相断开，母联非全相运行时，当母联断路器某相断开，母联非全相运行时，可由母联非全相保护延时跳开三相。可

49、由母联非全相保护延时跳开三相。l 非全相保护由母联非全相保护由母联TWJTWJ和和HWJHWJ接点起动，并接点起动，并可采用零序和负序电流作为动作的辅助判据。可采用零序和负序电流作为动作的辅助判据。在母联非全相保护投入时，有在母联非全相保护投入时，有THWJTHWJ开入且母联开入且母联零序电流大于母联非全相零序电流定值，或母零序电流大于母联非全相零序电流定值，或母联负序电流大于母联非全相负序电流定值，经联负序电流大于母联非全相负序电流定值，经整定延时跳母联开关。整定延时跳母联开关。母联非全相保护逻辑框图 TWJATWJCTWJBHWJAHWJCHWJB+&=1母联I2I2byz母联I0I0by

50、zSWYBSW:母联非全相保护投退控制字YB:母联非全相保护投入压板跳母联TbyzTHWJ母联过流保护l当利用母联断路器作为线路的临时保护时可投入母联过流保护。l母联过流保护有专门的起动元件。在母联过流保护投入时，当母联电流任一相大于母联过流整定值，或母联零序电流大于零序过流整定值时，母联过流起动元件动作去控制母联过流保护部分。l母联过流保护在任一相母联电流大于过流整定值，或母联零序电流大于零序过流整定值时，经整定延时跳母联开关，母联过流保护不经复合电压元件闭锁。母联带路运行方式l 当主接线方式为母联兼旁路主接线方式时，应投入当主接线方式为母联兼旁路主接线方式时，应投入“投母联兼旁投母联兼旁路