两种国内外典型微机母线保护原理的比较(2)

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可以看出两种母线差动保护最显著的区别是:WMH-800装设了电压闭锁元件,而B90没有相关的电压闭锁元件。笔者认为国内的母线差动保护灵活运用了故障的基本特征即电流的增大和电压的降低,是比较好的作法,但也带来一系列问题如TV断线、高阻接地时电压元件的灵敏度等,如果TV断线

图1 WMH-800母线差动保护逻辑回路图

处理得当,电压闭锁元件的整定值整定合理,WMH-800的这种做法是优于B90。

动元件以及稳态量起动元件都不会动作,并有专门的元件判断区内外故障,以保证区外故障不误动。

(3)区内故障时,突变量起动元件以及稳态量起动元件均会动作,以保证故障被可靠切除。

(4)采用瞬时值电流差动算法,保护动作速度快,可靠性高,抗干扰能力强,具有完善的抗TA饱和措施,确保母线区外故障TA饱和时装置不误动,而当发生区内故障或故障由区外转至区内时,保护可靠动作。

(5)采用独立于差动保护复合电压元件作为差动保护的闭锁措施,保证装置的可靠运行。1.2 B90差动保护逻辑回路

B90母线差动保护逻辑回路如图2所示。其中,Id为母线差动电流;If为大差制动电流;Idmin为差动电流最小定值;Idmax

为差动电流最大定值。

2 制动电流元件

WMH-800主要采用电流标量和作为制动量,这样在母线区外故障时的制动量高,而区内故障时保护的灵敏度下降。

B90采用电流最大幅值作为制动量,当母线区外故障时制动小,区内故障时保护灵敏度高,并且容易检测母线元件的TA饱和。

因此,两种保护中制动电流的选取方法各有利弊。

3 TA饱和检测元件

在母线区外发生短路故障时,故障元件的电流互感器将流过很大的短路电流,尤其是变压器发生故障时,带有很大成分的直流分量和高次谐波,此时电流互感器的铁心很容易趋于饱和,励磁电流大大增加,二次电流则减小,使电流差动回路中流过很大的不平

图2 B90母线差动保护逻辑回路图

衡电流。电力系统曾多次发生在母线区外故障,由于电流互感器铁心饱和而发生母线保护误动作。饱和过程如图3

。

其主要特点如下。

(1)采用比率制动特性的母线差动保护,正常运行或区外故障时方向元件为零,TA饱和检测元件为零,没有差动电流,以保证保护不误动(这时候保护动作判据就是比率制动式差动保护)。

(2)区内故障时,方向元件为零,可靠开放差动元件,无论有没有饱和标志,保护装置都能可靠动作。

(3)区外故障引起TA饱和时,方向元件为零,差动电流低定值不能动作,饱和检测元件为一,差动电流高定值不能动作,从而实现有效地闭锁保护装置可靠不动。

(4)区外故障发展成为区内故障,区外故障,只有差动高定值有可能出口,如果转为区内,方向元件为零,开放低定值元件,保护可靠动作切除故障。

图3 TA饱和过程

可以看出,区外故障时,差动回路流过的不平衡电流很小(但不为零)。随着制动电流的增大,TA饱和

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,使差动回路中产生很大的不平衡电流,从而

引起保护的误动作。