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母差保護(hù)，比率制動式母差查保護(hù)原理

來源：整理 時間：2023-08-21 00:44:21 編輯：智能門戶 手機版

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1，比率制動式母差查保護(hù)原理

防止穿越故障電流造成變壓器誤動。穿越故障電流通過變壓器時，變壓器差動保護(hù)動作電流隨著按比例增大，以躲過穿越故障電流。 引入比率制動電流這個概念是為了人們?nèi)菀桌斫狻?

比率制動式母差查保護(hù)原理

2，什么是固定連接式的母差保護(hù)什么是母聯(lián)電流相位比較式母差保護(hù)

：固定連接式母差保護(hù)是在雙母線同時運行方式，按照一定的要求，將引出線和有電源的支路分配固定連接于兩條母線上，這種母線稱為固定連接母線。這種母線的差動保護(hù)稱為固定連接方式的母線完全差動保護(hù)。
固定連接式母差保護(hù)是在雙母線同時運行方式，按照一定的要求，將引出線和有電源的支路分配固定連接于兩條母線上，這種母線稱為固定連接母線。

什么是固定連接式的母差保護(hù)什么是母聯(lián)電流相位比較式母差保護(hù)

3，為什么要設(shè)母差保護(hù)

傳統(tǒng)比率制動式母差保護(hù)的原理是采用被保護(hù)母線各支路(含母聯(lián))電流的矢量和作為動作量，以各分路電流的絕對值之和附以小于1的制動系數(shù)作為制動量。在區(qū)外故障時可靠不動，區(qū)內(nèi)故障時則具有相當(dāng)?shù)撵`敏度。算法簡單但自適應(yīng)能力差，二次負(fù)載大，易受回路的復(fù)雜程度的影響。 但微機型母線差動保護(hù)由能夠反映單相故障和相間故障的分相式比率差動元件構(gòu)成。雙母線接線差動回路包括母線大差回路和各段母線小差回路。大差是除母聯(lián)開關(guān)和分段開關(guān)外所有支路電流所構(gòu)成的差回路，某段母線的小差指該段所連接的包括母聯(lián)和分段斷路器的所有支路電流構(gòu)成的差動回路。大差用于判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差用于故障母線的選擇。 這兩種原理在使用中最大的不同是微機母差引入大差的概念作為故障判據(jù)，反映出系統(tǒng)中母線節(jié)點和電流狀態(tài)，用以判斷是否真正發(fā)生母線故障，較傳統(tǒng)比率制動式母差保護(hù)更可靠，可以最大限度地減少刀閘輔助接點位置不對應(yīng)而造成的母差保護(hù)誤動作。

為什么要設(shè)母差保護(hù)

4，什么叫做動差保護(hù)母差保護(hù)和后備保護(hù)

差動保護(hù)是反映被保護(hù)元件（或區(qū)域）兩側(cè)電流差而動作的保護(hù)裝置。差動保護(hù)是保護(hù)變壓器的內(nèi)部短路故障，電流互感器安裝在變壓器的兩側(cè)，在正常負(fù)荷情況或外部發(fā)生短路時，流入差動繼電器的電流為不平衡電流，在適當(dāng)選擇好兩側(cè)電流互感器的變壓比和接線方式的條件下，該不平衡電流值很小，并小于差動保護(hù)的動作電流，故保護(hù)不動作；在變壓器內(nèi)部發(fā)生短路時，流入繼電器的電流大于差動保護(hù)的動作電流，差動保護(hù)動作于跳閘 母線保護(hù)是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要系統(tǒng)設(shè)備，它的安全性、可靠性、靈敏性和快速性對保證整個區(qū)域電網(wǎng)的安全具有決定性的意義。迄今為止，在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用過的母聯(lián)電流比相式差動保護(hù)、電流相位比較式差動保護(hù)、比率制動式差動保護(hù)，經(jīng)各發(fā)、供電單位多年電網(wǎng)運行經(jīng)驗總結(jié)，普遍認(rèn)為就適應(yīng)母線運行方式、故障類型、過渡電阻等方面而言，無疑是按分相電流差動原理構(gòu)成的比率制動式母差保護(hù)效果最佳。 但是隨著電網(wǎng)微機保護(hù)技術(shù)的普及和微機型母差保護(hù)的不斷完善，以中阻抗比率差動保護(hù)為代表的傳統(tǒng)型母差保護(hù)的局限性逐漸體現(xiàn)出來。從電流回路、出口選擇的抗飽和能力等多方面，傳統(tǒng)型的母差保護(hù)與微機母差保護(hù)相比已不可同日而語。尤其是隨著變電站自動化程度的提高，各種設(shè)備的信息需上傳到監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控，使傳統(tǒng)型的母差保護(hù)無法滿足現(xiàn)代變電站運行維護(hù)的需要。 后備保護(hù)是在主保護(hù)不動作時再動作，一般有延時來判斷主保護(hù)動作與否，它包括近后備和遠(yuǎn)后備。

5，線路母差保護(hù)是什么意思

線路母差保護(hù)，指的是線路母線差動保護(hù)，就是按照收、支平衡的原理進(jìn)行判斷和動作的。分母線完全差動保護(hù)和不完全差動保護(hù)。母線完全差動保護(hù)是將母線上所有的各連接元件的電流互感器按同名相、同極性連接到差動回路，電流互感器的特性與變比均應(yīng)相同，若變比不能相同時，可采用補償變流器進(jìn)行補償，滿足ΣI=0。差動繼電器的動作電流按下述條件計算、整定，取其最大值：1)、躲開外部短路時產(chǎn)生的不平衡電流；2)、躲開母線連接元件中，最大負(fù)荷支路的最大負(fù)荷電流，以防止電流二次回路斷線時誤動。母線不完全差動保護(hù)只需將連接于母線的各有電源元件上的電流互感器，接入差動回路，在無電源元件上的電流互感器不接入差動回路。因此在無電源元件上發(fā)生故障，它將動作。電流互感器不接入差動回路的無電源元件是電抗器或變壓器。擴展資料母線差動保護(hù)原理因為母線上只有進(jìn)出線路，正常運行情況，進(jìn)出電流的大小相等，相位相同。如果母線發(fā)生故障，這一平衡就會破壞。有的保護(hù)采用比較電流是否平衡，有的保護(hù)采用比較電流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判別出母線故障，立即啟動保護(hù)動作元件，跳開母線上的所有斷路器。如果是雙母線并列運行，有的保護(hù)會有選擇地跳開母聯(lián)開關(guān)和有故障母線的所有進(jìn)出線路斷路器，以縮小停電范圍。參考資料來源：百度百科-母線差動保護(hù)
母線又稱匯流排，屬于重要電氣設(shè)備，一旦母線發(fā)生故障將造成所連接的多臺發(fā)電機和線路停運。對母線進(jìn)行保護(hù)，是根據(jù)母線的不同形式（單母分段，雙母，雙母分段等）母線之間帶有母聯(lián)和分段開關(guān)。在發(fā)生故障時，將故障的部分盡快切除，保證非故障部分的正常運行。母線保護(hù)最常用的是“母線差動保護(hù)”，就是把母線看做一個節(jié)點，正常時總的流入電流和流出電流相等，當(dāng)母線自身短路時，總的流入電流和流出電流就會出現(xiàn)“差值”，根據(jù)這個差值和流過母聯(lián)（分段）開關(guān)的電流情況，可以判斷故障點，跳開故障母線所有開關(guān)和母聯(lián)（分段）開關(guān)，維持其他部分不中斷運行。母差保護(hù)原理和變壓器差動及發(fā)電機縱差保護(hù)原理時一樣的。
母差保護(hù)動作跳開母線上所有開關(guān)，防止事故擴大，當(dāng)然要自動閉鎖線路重合閘。

6，什么是母差保護(hù)

母線保護(hù)是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要系統(tǒng)設(shè)備，它的安全性、可靠性、靈敏性和快速性對保證整個區(qū)域電網(wǎng)的安全具有決定性的意義。迄今為止，在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用過的母聯(lián)電流比相式差動保護(hù)、電流相位比較式差動保護(hù)、比率制動式差動保護(hù)，經(jīng)各發(fā)、供電單位多年電網(wǎng)運行經(jīng)驗總結(jié)，普遍認(rèn)為就適應(yīng)母線運行方式、故障類型、過渡電阻等方面而言，無疑是按分相電流差動原理構(gòu)成的比率制動式母差保護(hù)效果最佳。 但是隨著電網(wǎng)微機保護(hù)技術(shù)的普及和微機型母差保護(hù)的不斷完善，以中阻抗比率差動保護(hù)為代表的傳統(tǒng)型母差保護(hù)的局限性逐漸體現(xiàn)出來。從電流回路、出口選擇的抗飽和能力等多方面，傳統(tǒng)型的母差保護(hù)與微機母差保護(hù)相比已不可同日而語。尤其是隨著變電站自動化程度的提高，各種設(shè)備的信息需上傳到監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控，使傳統(tǒng)型的母差保護(hù)無法滿足現(xiàn)代變電站運行維護(hù)的需要。 下面通過對微機母差保護(hù)在500 kV及以下系統(tǒng)應(yīng)用的了解，依據(jù)多年現(xiàn)場安裝、調(diào)試各類保護(hù)設(shè)備的經(jīng)驗，對微機母差保護(hù)與以中阻抗比率差動保護(hù)為代表的傳統(tǒng)型母差保護(hù)的原理和二次回路進(jìn)行對比分析。 1微機母差保護(hù)與比率制動母差保護(hù)的比較 1.1微機母差保護(hù)特點 a. 數(shù)字采樣，并用數(shù)學(xué)模型分析構(gòu)成自適應(yīng)阻抗加權(quán)抗TA飽和判據(jù)。 b. 允許TA變比不同，具備調(diào)整系數(shù)可以整定，可適應(yīng)以后擴建時的任何變比情況。 c. 適應(yīng)不同的母線運行方式。 d. TA回路和跳閘出口回路無觸點切換，增加動作的可靠性，避免因觸點接觸不可靠帶來的一系列問題。 e. 同一裝置內(nèi)用軟件邏輯可實現(xiàn)母差保護(hù)、充電保護(hù)、死區(qū)保護(hù)、失靈保護(hù)等，結(jié)構(gòu)緊湊，回路簡單。 f. 可進(jìn)行不同的配置，滿足主接線形式不同的需要。 g. 人機對話友善，后臺接口通訊方式靈活，與監(jiān)控系統(tǒng)通信具備完善的裝置狀態(tài)報文。 h. 支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEC 608705103規(guī)約，兼容COMTRADE輸出的故障錄波數(shù)據(jù)格式。 1.2基本原理的比較 傳統(tǒng)比率制動式母差保護(hù)的原理是采用被保護(hù)母線各支路(含母聯(lián))電流的矢量和作為動作量，以各分路電流的絕對值之和附以小于1的制動系數(shù)作為制動量。在區(qū)外故障時可靠不動，區(qū)內(nèi)故障時則具有相當(dāng)?shù)撵`敏度。算法簡單但自適應(yīng)能力差，二次負(fù)載大，易受回路的復(fù)雜程度的影響。 但微機型母線差動保護(hù)由能夠反映單相故障和相間故障的分相式比率差動元件構(gòu)成。雙母線接線差動回路包括母線大差回路和各段母線小差回路。大差是除母聯(lián)開關(guān)和分段開關(guān)外所有支路電流所構(gòu)成的差回路，某段母線的小差指該段所連接的包括母聯(lián)和分段斷路器的所有支路電流構(gòu)成的差動回路。大差用于判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差用于故障母線的選擇。 這兩種原理在使用中最大的不同是微機母差引入大差的概念作為故障判據(jù)，反映出系統(tǒng)中母線節(jié)點和電流狀態(tài)，用以判斷是否真正發(fā)生母線故障，較傳統(tǒng)比率制動式母差保護(hù)更可靠，可以最大限度地減少刀閘輔助接點位置不對應(yīng)而造成的母差保護(hù)誤動作。 1.3對刀閘切換使用和監(jiān)測的比較 傳統(tǒng)比率制動式母差保護(hù)用開關(guān)現(xiàn)場的刀閘輔助接點，控制切換繼電器的動作與返回，電流回路和出口跳閘回路都依賴于刀閘輔助接點和切換繼電器接點的可靠性，刀閘輔助接點和切換繼電器的位置監(jiān)測是保護(hù)屏上的位置指示燈，至于繼電器接點好壞，在元件輕載的情況下無法知道。 微機保護(hù)裝置引入刀閘輔助觸點只是用于判別母線上各元件的連接位置，母線上各元件的電流回路和出口跳閘回路都是通過電流變換器輸入到裝置中變成數(shù)字量，各回路的電流切換用軟件來實現(xiàn)，避免了因接點不可靠引起電流回路開路的可能。 另外，微機母差保護(hù)裝置可以實時監(jiān)視和自檢刀閘輔助觸點，如各支路元件TA中有電流而無刀閘位置；兩母線刀閘并列；刀閘位置錯位造成大差的差電流小于TA斷線定值但小差的差電流大于TA斷線定值時，均可以延時發(fā)出報警信號。微機母差保護(hù)裝置是通過電流校驗實現(xiàn)實時監(jiān)視和自檢刀閘輔助觸點，并自動糾正刀閘輔助觸點的錯誤的。運行人員如果發(fā)現(xiàn)刀閘輔助觸點不可靠而影響母差保護(hù)運行時，可以通過保護(hù)屏上附加的刀閘模擬盤，用手動強制開關(guān)指定刀閘的現(xiàn)場狀態(tài)。 1.4對TA抗飽和能力的對比 母線保護(hù)經(jīng)常承受穿越性故障的考驗，而且在嚴(yán)重故障情況下必定造成部分TA飽和，因此抗飽和能力對母線保護(hù)是一個重要的參數(shù)。 1.4.1傳統(tǒng)型母差保護(hù) a. 對于外部故障，完全飽和TA的二次回路可以只用它的全部直流回路的電阻等值表示，即忽略電抗。某一支路TA飽和后，大部分不平衡電流被飽和TA的二次阻抗所旁路，差動繼電器可靠不動作。 b. 對于內(nèi)部故障，TA至少過1／4周波才會出現(xiàn)飽和，差動繼電器可快速動作并保持。 1.4.2微機型母差保護(hù) 微機母差保護(hù)拋開了TA電抗的變化判據(jù)，使用數(shù)學(xué)模型判據(jù)來檢測TA的飽和，效果更可靠。并且在TA飽和時自動降低制動的門檻值，保證差動元件的正確動作。TA飽和的檢測元件有兩個： a. 采用新型的自適應(yīng)阻抗加權(quán)抗飽和方法，即利用電壓工頻變化量差動元件和工頻變化量阻抗元件（前者）與工頻變化量電壓元件（后者）相對動作時序進(jìn)行比較，區(qū)內(nèi)故障時，同時動作，區(qū)外故障時，前者滯后于后者。根據(jù)此動作的特點，組成了自適應(yīng)的阻抗加權(quán)判據(jù)。由于此判據(jù)充分利用了區(qū)外故障發(fā)生TA飽和時差流不同于區(qū)內(nèi)故障時差流的特點，具有極強的抗TA飽和能力，而且區(qū)內(nèi)故障和一般轉(zhuǎn)換型故障(故障由母線區(qū)外轉(zhuǎn)至區(qū)內(nèi))時的動作速度很快。 b. 用諧波制動原理檢測TA飽和。這種原理利用了TA飽和時差流波形畸變和每周波存在線性傳變區(qū)等特點，根據(jù)差流中諧波分量的波形特征檢測TA飽和。該元件抗飽和能力很強，而且在區(qū)外故障TA飽和后發(fā)生同名相轉(zhuǎn)換性故障的極端情況下仍能快速切除故障母線。 從原理上分析，微機型母差保護(hù)的先進(jìn)性是顯而易見的。傳統(tǒng)型的母差判據(jù)受元件質(zhì)量影響很大，在元件老化的情況下，存在誤動的可能。微機母差的軟件算法判據(jù)具備完善的裝置自檢功能，大大降低了裝置誤動的可能。 1.5TA二次負(fù)擔(dān)方面的比較 比率制動母差保護(hù)和微機母差保護(hù)都是將TA二次直接用電纜引到控制室母差保護(hù)屏端子排上，二者在電纜的使用上沒有差別，但因為兩者的電纜末端所帶設(shè)備不同，微機母差是電流變換器，電流變換器二次帶的小電阻，經(jīng)壓頻轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號；而傳統(tǒng)中阻抗的比率制動式母差保護(hù)，變流器二次接的是165～301 Ω的電阻，因此這兩種母差保護(hù)二次所帶的負(fù)載有很大的不同，對于微機母差保護(hù)而言，一次TA的母差保護(hù)線圈所帶負(fù)擔(dān)很小，這極大地改善了TA的工況。 2差動元件動作特性分析與對比 2.1比率差動元件工作原理的對比 常規(guī)比率差動元件與微機母差保護(hù)工作原理上沒有本質(zhì)的不同，只是兩者的制動電流不同。前者由本母線上各元件(含母聯(lián))的電流絕對值的和作為制動量，后者將母線上除母聯(lián)、分段電流以外的各元件電流絕對值的和作為制動量，差動元件動作量都是本母線上各元件電流矢量和絕對值。 常規(guī)比率差動元件的動作判據(jù)為：  式中Id——母線上各支路二次電流的矢量； Idset——差電流定值； K、Kr——比率制動系數(shù)。 比較上述兩判據(jù)，當(dāng)K=Kr／(1＋Kr)，亦即Kr=K／(1－K) 時，常規(guī)比率差動和微機母差的復(fù)式比率差動特性是一致的。 2.2區(qū)內(nèi)故障的靈敏性 考慮區(qū)內(nèi)故障，假設(shè)總故障電流為1，流出母線電流的百分比為Ext，即流入母線的電流為1＋Ext。則Id=1,Ir=1＋2Ext,分別帶入式（1）和式（3）中。對于常規(guī)比率差動元件，由Id≥KIr得：1≥K（1＋2Ext），故：  綜上所述，母線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，即使有故障電流流出母線，汲出電流滿足式（4）和式（5）的條件，常規(guī)比率差動元件和微機母差的復(fù)式比率差動元件仍能可靠動作。 2.3區(qū)外故障的穩(wěn)定性 假設(shè)穿越故障電流為I，故障支路的TA誤差達(dá)到δ，則Id=δ，Ir=2±δ。 對于常規(guī)比率差動元件： 由Id
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