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母線槽母線保護的應用及發展趨勢

發布時間:2017-12-25

       我國普遍采用的低阻抗型母線電流差動保護不適用于高壓母線,母線外部故障TA飽和時,母線差動繼電器中會出現較大不平衡電流,可能使母差保護誤動作。高阻抗型母線電流差動保護,較好地解決了這一問題,但在母線內部故障時,電流互感器的二次側可能出現過高電壓,對繼電器可靠工作不利,且要求TA的傳變特性完全一致,變比相同,這對于需擴建的變電站來說較難做到。

  中阻抗型母線電流差動保護,將高阻抗的特性和比率制動特性兩者有效結合,顯著降低了母差回路的負載阻值,較好地保證了區外故障TA飽和不誤動,區內故障正確快速動作。它以電流瞬時值作測量比較,測量元件和差動元件多為集成電路或整流型繼電器,當母線內部故障時,動作速度極快,約為1~3 ms。而在1/4周期以前TA不會100%飽和,能較好地傳變一次側電流,對TA無特殊要求,TA變比可以不一致。這是目前國內各電網的主要選擇。

  制造廠相繼推出的微機母差保護,主要特點是充分利用計算機進行數字計算的能力,方便地實現帶比率制動特性的電流瞬時值差動原理、復式比率差動原理等。微機母差對TA飽和具有獨特的檢測方法,抗TA飽和能力強,國外的幾個廠家采用波形判別或補償法來消除TA飽和的影響,即利用1/4周期前TA線性傳變的采樣點,用一定的算法進行波形處理或判別,以保證保護的選擇性。國內的做法,多用同步識別法來克服TA飽和的影響,通過判別差動動作與故障發生是否同步來識別飽和情況。

  具有自適應能力,可識別母線運行方式,從理論上可省略引入隔離刀閘輔助觸點的麻煩(對雙母線接線而言)。同時微機母差保護具有自檢功能,可靠性進一步得到提高。更重要的是,微機母差具有通信接口,可方便地與監控系統互聯、完成信息的遠傳與遠控,實現自動化。當然微機母差保護具有調試整定方便的優點是不言而喻的。因此,母線保護同線路保護一樣,采用微機型的保護是趨勢和方向。對于采用分層分布式自動化系統的變電站,分散式的微機母差保護更能與其結構相適應。

  應該指出的是,目前微機母差保護動作速度尚不如中阻抗母差保護快,區外故障轉區內故障時動作時間較長,運行的穩定性、成熟性有待提高。在解決這些問題之前,將母線槽中阻抗母差保護的邏輯回路、信號回路微機化,既發揮了中阻抗保護的優點,又具有微機保護自檢、通信接口的優勢,應是目前一種較理想的選擇。


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