电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中的应用

电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中的应用近几年来, 随着乌海电力工业的快速发展, 35kV 中低压开关柜的应用数量越来越多, 由于开关柜弧光短路故障引发的中低压母线故障时有发生, 并且也发生过主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故, 经济损失严重; 另一方面, 用户对供电的可靠性要求也越来越高: 因此, 乌海电业局在35 kV开关柜装设了专用快速母线保护———电弧光保护。

1 装设电弧光保护的必要性

1.1 开关柜内部燃弧耐受时间

当开关柜内部弧光短路故障时, IEC298 标准附录AA 中规定的内部燃弧时间是100 ms, 也就是说,开关柜可以承受的电弧燃烧时间, 即保护动作和断路器切除故障的时间之和应小于100 ms 才能达到保护该开关柜的目的。目前市场上销售的开关柜基本上是按照IEC298 标准生产的, 也就是说, 开关柜可以承受的电弧燃烧时间为100 ms。表1 为国外对各种燃弧持续时间下进行试验得出的对设备造成的损害程度。

1.2 变压器动稳定时间及中低压母线保护动作时间的要求

国标规定的110 kV 及以上电压等级的变压器的热稳定允许时间为2 s, 动稳定时间为0.25 s。但实际上, 在低压侧出口短路故障时过流后备保护切除动作时间往往在2 s 以上, 距变压器的动稳定时间要求0.25 s 相差甚远, 这也是造成变压器损坏的重要原因。

1.3 现有的中低压母线保护方式及存在的问题

1.3.1 变压器后备过流保护

这是目前国内应用最广泛的中低压母线保护方式( 乌海电业局也是应用的这种保护方式) 。由于考虑到与馈线和母线分段开关的配合, 保护跳闸时间一般整定为 1.0~1.4 s, 有的甚至更长, 达2.0 s 以上。这一动作时间远远不能满足快速切除中低压母线故障的要求。

1.3.2 馈线过流保护闭锁变压器过流保护

近年来利用馈线过流元件闭锁变压器过流保护的应用较为广泛, 与变压器后备过流保护方式相比其动作速度有了一定的提高, 典型动作时间为300~400 ms。但对于要求100 ms 以内切除故障的, 显然不能满足要求。

1.3.3 采用环流原理的高阻抗母线保护

这种保护方式典型的保护动作时间为35~60ms。考虑到断路器的分闸时间, 这一动作速度对要求100 ms 以内切除故障来说也慢。并且这种保护方式的接线复杂, 对TA 的质量要求高, 安装在有很多出线的6~35 kV 母线上非常困难, 也不经济。此外, 由于其保护范围受到TA 安装位置的限制, 不能保护到发生故障几率较高的电缆室电缆接头处的故障。因此并不适合应用于中低压母线保护。从实际应用情况来看, 现有的保护方式显然不能满足快速切除母线故障或保护覆盖范围的要求,因此, 在中低压母线和开关柜装设一种快速的母线保护是必要的, 也是迫切的。

2 VAMP221 新型电弧光母线保护系统

2.1 VAMP221 电弧光保护原理

电弧光保护原理很简单, 主要动作依据为故障产生的两个不同因素: 弧光及电流增量。当同时检测到弧光和电流增量时发出跳闸命令。也就是说, 当系统发生故障时, 弧光传感器将弧光信号转化为电信号, 通过I/O 辅助单元传给主单元, 主单元再通过检测电流信号并且达到启动值, 即发出跳闸信号。保护原理见图1 所示。

2.2 VAMP221 电弧光保护系统结构

VAMP221 电弧光保护系统结构如图2 所示, 其主要部件组成如下。

2.2.1 主单元

主单元包含有电流检测和断路器失灵保护, 它通过检测短路电流和来自弧光传感器的动作信息,并对收集的数据进行处理、判断, 发出跳闸信号以切除故障。该系统在同时检测到弧光和过流时发出跳闸指令。在进线断路器未能动作切除故障时, 它将启动断路器失灵保护逻辑, 发出跳闸指令给上级断路器切除故障。此外, 主单元根据辅助单元传送来的弧光传感器的动作信息和温度传感器测量的温度, 提供弧光故障点的定位和温度报警信息。

2.2.2 辅助单元

辅助单元安装在开关柜中, 当系统发生弧光故障时, 辅助单元收集来自弧光传感器的动作信息并传送给主单元, 在主单元上显示辅助单元和弧光传感器的地址编号, 有利于及时检修和排除故障。

2.2.3 弧光传感器

弧光传感器安装在开关柜各间隔室中, 可实现对由简单到各种复杂接线中、低压开关柜提供有选择性的保护。弧光传感器作为光感应元件, 将检测在发生弧光故障时突然增加的光强, 并将光信号转换成电流信号传送给辅助单元。

2.2.4 便携式弧光传感器

其功能和性能与前述弧光传感器相同, 差别只是它可以在连接电缆允许的范围内随意移动。它可以临时连接到辅助单元上, 通过安置在离工作地点较近的地方( 比如挂在胸前口袋上) 用于增强运行操作人员在带电维修开关时的安全性。

2.2.5 温度传感器

温度传感器可用于监视开关柜内部的关键部件( 比如母线接头) 的温度, 在超过其整定值时主单元可发出报警信号。

3 VAMP221 电弧光保护系统在五福变电站

35 kV 母线保护中的应用

保护对象是该变电站的35 kV I、II 段母线。整套系统由主单元VAMP221、电流辅助单元VAM4C、辅助单元VAM10L、弧光传感器VA1DA 和连接电缆组成, 接线原理见图3。在每个开关柜母线室内安装1 个弧光传感器, 在母联断路器和母联隔离车安装1 个弧光传感器, 在母线桥加装3 个弧光传感器,在TV 柜内安装2 个弧光传感器, 通过辅助单元VAM10L 把采到的弧光信号传送给主单元VAMP221。系统配置VAM4C 用于提供过流判据。主单元VAMP221 和辅助单元VAM4C 可安装在进线柜上, 辅助单元VAM10L 可安装在馈线柜上。

具体配置方案为: 35 kV I、II 段母线采用1 套电弧光保护系统, 配置主单元VAMP221 1 台, 电流辅助单元VAM4C 1 台, 共有20 面开关柜, 需配置26 个探头式弧光传感器, 4 个辅助单元VAM10L。

当弧光传感器采集到弧光信号、主单元VAMP221 或辅助单元VAM4C 采集到进线过流信号时, 将启动跳闸继电器跳开进线断路器, 同时将动作信号( 硬接点) 传递给后台监控系统。系统拥有完善的自检功能, 能实时在线自检, 系统自检告警信息可以在装置上看到, 也可通过主单元的告警继电器送到后台。当任意一段母线出现故障时, 都只会跳开该段母线的进线断路器, 其他段母线仍会正常运行。

在母联开关运行时, 跳开故障母线进线断路器和母联断路器。其中弧光判据的启动条件为: 光强度超过8 000 lx, 电流超过最大负荷电流。

VAMP221 电弧光保护从开始投入运行至今, 系统运行状况良好。其优点为:

( 1) 系统调试稳定, 实验合格, 保护正确动作率100%。

( 2) 系统运行稳定可靠, 未出现过误动作现象,符合系统设计要求。

( 3) 系统引进了芬兰VAMP 公司生产的弧光保护装置, 消化吸收好, 原理简单明了, 易于掌握。( 4) 系统结构设计合理, 实现了与原有保护系统的无缝连接, 很好地保证了该系统的可靠性和实用性。

4 结语

电弧光保护能快速切除中低压母线故障, 保证输配电网的安全运行。目前, 乌海电业局五福变电站、宝山变电站35 kV 母线已安装了VAMP221 电弧光保护, 运行效果良好, 并可作为参考, 广泛地应用在其他中低压母线上, 发挥其应有的作用。

第五章 母线保护和断路器失灵保护

第五章母线保护和断路器失灵保护 5.1 判断题 5.1.1固定连接方式的母差保护，当运行的双母线的固定连接方式被破坏时，此时发生任一母线故 障，该母差保护能有选择故障母线的能力，即只切除接于该母线的元件，另一母线可以继续运行。（错） 5.1.2 对空母线充电时，固定连接式和母联电流相位比较式母线差动保护应退出运行。（对） 5.1.3 双母线接线的母差保护采用电压闭锁元件是因为有二次回路切换问题；一个半断路器接线的 母差保护不采用电压闭锁元件是因为没有二次回路切换问题。（错） 5.1.4 母联电流相位比式完全电流差动保护，由于母联断路器电流没有进差电流回路，在母线倒闸 操作过程中，无需将母联断路器的跳闸回路跳开。（错） 5.1.5 母线倒闸操作时，电流相位比较式母线差动保护退出运行。（错） 5.1.6 母联电流相位比较式母线保护只与电流的相位有关，而与电流幅值大小无关。（错） 5.1.7 母联断路器电流相位比较式母线差动保护，当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发 生故障时将会切除非故障母线，而故障母线反而不能切除。（对） 5.1.8 中阻抗母线差动保护的差动元件动作电流一般整定为0.5A，若辅助变流器为10/2.５，则从 此辅助变换器一次侧加1.９～２.１A电流（考虑±5％的误差），继电器就会动作。（对）5.1.9 为保证安全，母线差动保护装置中各元件的电流互感器二次侧应分别接地。（错） 5.1.10 双母线微机差动保护按要求在每一单元出口回路加装低电压闭锁。（错） 5.1.11 母线充电保护是指母线故障的后备保护。（错） 5.1.12 断路器失灵保护是一种近后备保护，当元件断路器拒动时，该保护动作切除故障。（对）5.1.13 断路器失灵保护的相电流判别元件的整定值，为了满足线路末端单相接地故障时有足够的 灵敏度，可以不躲过正常运行负荷电流。（对） 5.1.14 变压器投运时，进行五次冲击合闸前，要投入瓦斯保护。先停用差动保护，待做过负荷试 验，验明正确后，再将它投入运行。(错) 5.1.15 在双母线母联电流比相式母线保护中，任一母线故障只要母联断路器中电流为零，母线保 护将拒动。为此要求两条母线都必须有可靠电源与之联接。(对) 5.1.16 母线故障母差保护正确动作后，对于CKJ集成电路保护，对侧高频保护能够出口跳闸。(对) 5.1.17 在装有完全母线差动保护的母线上接入一台双绕组变压器，其低压侧没有电源，为简化母 差保护接线，母差保护可以不跳这台变压器的进线断路器，因而这台断路器的电流互感器 的二次电流也没有必要接入母差保护回路中。（错） 5.1.18 双母线电流比相式母线差动保护，在母线联接元件进行切换时，应合上非选择性刀闸。（对）5.1.19 所有母差保护的电压闭锁元件由低电压元件、负序电压元件及零序电压元件经或门构成。 （错） 5.1.20 对于母线差动保护，当各单元电流互感器变比不同时，则应用补偿变流器进行补偿。补偿 方式应以变比较大为基准，采用降流方式。（对） 5.1.21 母线充电保护只是在对母线充电时才投入使用，充电完毕后要退出。（对）

电弧光保护装置发展状况综述

电弧光保护装置发展状况综述 发表时间：2016-07-18T15:30:57.443Z 来源：《电力设备》2016年第8期作者：陈波1 康真1 陈亮2 张军侠2 胡宇3 [导读] 期望为相关部门制定产品标准提供参考，也期望为电力同行全面了解内部电弧故障及电弧光保护产品提供帮助。 陈波1 康真1 陈亮2 张军侠2 胡宇3 （1.国网宁夏电力公司检修公司，宁夏银川 750011；2. 陕西德瑞森电气工程有限公司，陕西西安 710054；3.陕西省水利电力勘测设计研究院，陕西西安 710001） 摘要:本文阐述了开关柜内部电弧故障的起因、危害、相关标准的具体要求以及电弧光保护在母线保护中的地位和积极作用，同时还介绍了国内外电弧光保护产品的基本状况，给出了电弧光保护产品的分类，分析了电弧光保护产品所涉及的关键技术，系统总结了电弧光保护产品自身及其市场推进中存在的问题，以期为相关部门制订产品标准提供参考、为电力同行全面了解这类产品提供帮助。 关键字：电弧光保护；母线保护；关键技术；快速识别；快速开断；故障预警1 概述 在我国，40.5kV及以下电压等级的配电系统大多为中性点高阻接地系统，开关柜内部或外部单相弧光接地虽不会出现短路电流，但由此引发的弧光接地过电压可达3.5倍相电压，甚至更高[1]，由此引发开关柜内部其它相的薄弱环节对地放电从而发展成相间电弧光短路事故的概率很大。在国外，52kV及以下电压等级的配电系统也有中性点低阻接地或直接接地的，那么单相弧光接地直接就是单相短路，若在开关柜内，瞬间就会发展为相间短路或三相短路事故。由于配电系统成本控制及继电保护配置的原因，在开关柜内部发生电弧短路这种小概率事件时往往需要1s以上才能完成故障识别及开断，这已经超出绝大多数开关柜内部电弧故障承受能力的极限。在高能电弧及故障电流长时间的作用下，开关柜自身会损毁，变压器会受到严重冲击或损坏[2]，相关的金属材料及绝缘材料会汽化，相邻开关柜也会被“火烧连营”，高温有毒气体、高亮度弧光或柜体高压燃爆会威胁到邻近人员的身体健康甚至生命安全，给企业带来重大的经济损失并可能造成不良的社会影响。电弧光保护装置也称电弧光母线保护装置，就是针对开关柜内部电弧故障设计的，目的是实现对故障电流及内部电弧的快速识别，以便在最短时间内直接触发电源侧断路器动作从而切除故障，达到保护电力设备及人身安全、降低恢复供电的成本投入、缩短恢复供电的时间的效果，并由此给电力企业或电力用户带来安全效益、经济效益和社会效益。但到目前为止，并没有关于电弧光保护装置的标准公布，所以这类产品呈现出千姿百态、五花八门的现象，其性能的确认还缺乏权威性，没有规范性的型式试验作为依据，一些性能指标都是厂家自我宣传，用户有些无所适从。本文着重归纳和展现目前产品的类别及性能差异，期望为相关部门制定产品标准提供参考，也期望为电力同行全面了解内部电弧故障及电弧光保护产品提供帮助。 2 开关柜内部电弧故障 GB3906-1991《3-35kV交流金属封闭开关设备》参照采用IEC298(1990)《1kV以上52kV及以下交流金属封闭开关设备和控制设备》在其“设计和结构”章节(6.16)对开关柜的内部电弧故障性能作出了规定：当引燃内部电弧时，不应伤及人，同时也不应该影响相邻的金属封闭开关设备的运行。要采取必要的防护措施，保证人身安全，但最重要的是应该避免上述电弧的发生，就是万一发生也能够限制它的持续时间和后果。在其“型式试验”章节(7.15)将内部故障电弧效应的试验列入了根据供需双方协议进行的试验项目[3]。在其附录A中，规定了试验持续时间：电弧持续时间的选择与保护装置确定的电弧可能的持续时间有关，一般取0.8~1s。在试验具有压力释放帘板的金属封闭开关设备时，仅就验证它对压力的释放阻力而论，电弧持续时间为0.1s一般已足够。 GB3906-2006《3.6kV-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》，修改采用IEC62271-200：2003《额定电压1kV以上52kV及以下交流金属封闭开关设备和控制设备》(第一版、即IEC60298的第四版），取代GB3906-1991。标准定义了内部电弧级开关设备和控制设备(IAC)，即经过验证能满足在内部电弧情况下保护人员规定要求的金属封闭开关设备和控制设备(3.132)。在其“设计和结构”章节(5.101)明确了内部故障性能要求：满足本标准要求设计和制造的金属封闭开关设备和控制设备，原则上能够防止内部故障的出现。至少在其整个使用期间出现内部电弧的概率是很小的，但不应完全忽视。因产品缺陷、异常的使用条件或者误操作引起的外壳内部的故障可能导致内部电弧，如果现场有人，会造成伤害。并在其“型式试验”章节(6.106)将内部电弧试验列入IAC级开关设备和控制设备强制试验项目。标准还列出了内部故障的部位、原因及降低内部故障概率的措施，具体如下： 表1 内部故障的部位、原因及降低内部故障概率的措施举例 除采取上表中的措施之外，也可采取其它措施来提高内部电弧情况下对人员更高的防护，这些措施是为了限制此类事件的外部影响。下面是这些措施的例子： (1)通过光传感器、压力传感器、热传感器或母线差动保护触发的快速故障排除；

电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中的应用

电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中的应用近几年来, 随着乌海电力工业的快速发展, 35kV 中低压开关柜的应用数量越来越多, 由于开关柜弧光短路故障引发的中低压母线故障时有发生, 并且也发生过主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故, 经济损失严重; 另一方面, 用户对供电的可靠性要求也越来越高: 因此, 乌海电业局在35 kV开关柜装设了专用快速母线保护———电弧光保护。 1 装设电弧光保护的必要性 1.1 开关柜内部燃弧耐受时间 当开关柜内部弧光短路故障时, IEC298 标准附录AA 中规定的内部燃弧时间是100 ms, 也就是说,开关柜可以承受的电弧燃烧时间, 即保护动作和断路器切除故障的时间之和应小于100 ms 才能达到保护该开关柜的目的。目前市场上销售的开关柜基本上是按照IEC298 标准生产的, 也就是说, 开关柜可以承受的电弧燃烧时间为100 ms。表1 为国外对各种燃弧持续时间下进行试验得出的对设备造成的损害程度。 1.2 变压器动稳定时间及中低压母线保护动作时间的要求 国标规定的110 kV 及以上电压等级的变压器的热稳定允许时间为2 s, 动稳定时间为0.25 s。但实际上, 在低压侧出口短路故障时过流后备保护切除动作时间往往在2 s 以上, 距变压器的动稳定时间要求0.25 s 相差甚远, 这也是造成变压器损坏的重要原因。 1.3 现有的中低压母线保护方式及存在的问题 1.3.1 变压器后备过流保护 这是目前国内应用最广泛的中低压母线保护方式( 乌海电业局也是应用的这种保护方式) 。由于考虑到与馈线和母线分段开关的配合, 保护跳闸时间一般整定为 1.0~1.4 s, 有的甚至更长, 达2.0 s 以上。这一动作时间远远不能满足快速切除中低压母线故障的要求。

电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中的应用

电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中 的应用 2008年第26卷第2期 内蒙古电力技术 INNERMONGOLIAELECTRICPOWER53 电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中的应用ApplicationofElectricArcProtectioninIntermediateandLowV oltage SwitchCabinetandBusBarProtections 樊建军.张景玉,李硕 (1.乌海电业局,内蒙古乌海016000;2.海勃湾发电厂,内蒙古乌海016034) [摘要]分析了现有的中低压母线保护方案及存在的问题,介绍了一种新型中低压母线保 护装置电弧光保护的原理,特点及其在鸟海电网中的应用情况.该装置的应用,填补了鸟海电网中低压母线没有快速保护的空白,提高了系统安全运行水平. 『关键词1中低压母线保护;开关柜;电弧光保护;应用分析 f中图分类号】TM77[文献标识码】B 『文章编号11008—6218(20o8)02—0o53—03 近几年来,随着乌海电力工业的快速发展,35 kV中低压开关柜的应用数量越来越多,由于开关柜 弧光短路故障引发的中低压母线故障时有发生,并 且也发生过主变压器由于遭受外部短路电流冲击损 坏的事故,经济损失严重;另一方面,用户对供电的 可靠性要求也越来越高:因此,乌海电业局在35kV 开关柜装设了专用快速母线保护——电弧光保护. 1装设电弧光保护的必要性 1.1开关柜内部燃弧耐受时间 当开关柜内部弧光短路故障时,IEC298标准附 录AA中规定的内部燃弧时间是100ms,也就是说, 开关柜可以承受的电弧燃烧时间,即保护动作和断 路器切除故障的时间之和应小于100ms才能达到 保护该开关柜的目的.目前市场上销售的开关柜基 本上是按照IEC298标准生产的,也就是说,开关柜 可以承受的电弧燃烧时间为100ms.表1为国外对 各种燃弧持续时间下进行试验得出的对设备造成的 损害程度. 1.2变压器动稳定时间及中低压母线保护动作时 间的要求 国标规定的110kV及以上电压等级的变压器 的热稳定允许时间为2S,动稳定时间为0.25s.但

VAMP321电弧光保护系统概述及应用

VAMP321电弧光保护系统概述及应用 1. 概述在电力系统中，35kV及以下电压等级的母线由于没有稳定问题，一 般未装设母线保护。然而，由于中低压母线上的出线多，操作频繁，三相导体线间距离与大地的距离比较近，容易受小动物危害，设备制造质量比高压设备差，设备绝缘老化和机械磨损，运行条件恶劣，系统运行条件改变，人为和操作错误等原因，中低压母线的故障几率比高压、超高压母线高得多。但长期以来，人们对中低压母线的保护一直不够重视，大多采用带有较大延时的后备保护来切除母线上的故障，往往使故障被发展、扩大，从而造成巨大的经济损失。 近年来，由于各种原因开关设备被严重烧毁，有的甚至发展成“火烧连营”的事故时有发生。而主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故也逐年增加，这些配网事故处理不当甚至被扩大发展为输电网事故，造成重大的经济损失，已引起电力部门的广泛关注。究其原因大多是因为没有装设中低压母线保护，未能快速切除故障造成的。所以，为了保证变压器及母线开关设备的安全运行，根据继电保护快速性的要求，迫切需要配置专用中低压母线保护。 本文首先介绍开关柜弧光短路故障以及变压器动稳定时间对中低压母线保 护动作时间的要求；其次介绍开关柜弧光短路故障的防护措施及现有的中低压母线保护方案；最后介绍一新型的电弧光中低压母线保护系统。 2. 开关柜内部燃弧耐受时间及变压器动稳定时间指标 2.1 开关柜内部电燃弧 耐受时间 IEC298标准附录AA中规定的内部燃弧时间是100ms，目前市场上销售的开关柜基本上是按照IEC298标准生产的，也就是说，开关柜可以承受的电弧燃烧时间为100ms。由于发生弧光故障在断路器动作前，故障短路电弧是一直在燃烧的，即保护动作时间加上断路器分闸时间之和，即为电弧燃烧的持续时间。也就是说，从保护开关柜方面考虑，保护动作时间应在小于100ms切除故障以防止弧光短路故障进一步发展扩大造成更大的危害。 上表为国外对各种燃弧持续时间下进行试验得出的对设备造成的损害程度。图1为各种燃弧时间下产生的电弧能量及对开关柜材料的损坏程度。图1.电弧能量 与燃烧时间及破坏作用 2.2 变压器的动稳定时间据有关资料统计，一些地区110kV及以上等级的变压器遭受短路故障电流冲击直接导致损坏的事故，约占全部事故的50%以上，与前几年统计相比呈大幅度上升的趋势。这类故障的案例很多，特别是变压器低压侧出口（低压母线）短路时形成的故障一般需要更换绕组，严重时可能要更换全部绕组，从而造成十分严重的后果和损失。 国标规定的110kV及以上电压等级的变压器的热稳定允许时间为2秒，动稳定时间为0.25秒。但实际上，在低压侧出口短路故障靠过流后备保护切除的动作时间往往在2秒以上，离0.25秒的变压器的动稳定时间相差甚远。所以，可以说，继电保护的不完善也是造成变压器损坏的重要原因。 目前针对近区（低压母线）短路故障引起变压器损坏的保护的动作时间太长，远大于变压器允许承受的短路电流持续时间，显然不能满足保护变压器的要求，

母线保护及失灵保护

母线保护及失灵保护 辛伟 母线保护： 母线是发电厂和变电站重要组成部分之一。母线又称汇流排，是汇集电能及分配电能的重要设备。运行实践表明：在众多的连接元件中，由于绝缘子的老化，污秽引起的闪路接地故障和雷击造成的短路故障次数甚多。另外，运行人员带地线合刀闸造成的母线短路故障，也有发生。母线的故障类型主要有单相接地故障，两相接地短路故障及三相短路故障。两相短路故障的几率较少。 当发电厂和变电站母线发生故障时，如不及时切除故障，将会损坏众多电力设备及破坏系统的稳定性，从而造成全厂或全变电站大停电，乃至全电力系统瓦解。因此，设置动作可靠、性能良好的母线保护，使之能迅速检测出母线故障所在并及时有选择性的切除故障是非常必要的。 对母线保护的要求： 与其他主设备保护相比，对母线保护的要求更苛刻。 （1）高度的安全性和可靠性 母线保护的拒动及误动将造成严重的后果。母线保护误动将造成大面积停电；母线保护的拒动更为严重，可能造成电力设备的损坏及系统的瓦解。 （2）选择性强、动作速度快 母线保护不但要能很好地区分区内故障和外部故障，还要确定哪条或哪段母线故障。由于母线影响到系统的稳定性，尽早发现并切除故障尤为重要。 母差保护的分类： 母线差动保护按母线各元件的电流互感器接线不同可分为母线不完全差动保护和母线完全差动保护；母线不完全差动保护只需将连接于母线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。母线完全差动保护是将母线上所有的各连接元件的电流互感器连接到差动回路。母线完全差动保护又包括固定连接方式母差保护、电流相位比较式母差保护、比率制动式母差保护（阻抗母线差动保护）、带速饱和电流互感器的电流式母线保护等。 莲花厂的WMH-800微机型母线保护装置为比率制动式母差保护。 固定连接系指一次元件的运行方式下二次回路结线固定，且一一对应。双母线同时运行方式,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,这种母线称为固定连接母线。这种母线的差动保护称为固定连接方式的母线完全差动保护。 对它的要求是一母线故障时,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。 母联电流相位比较式母线差动保护主要是在母联开关上使用比较两电流相量的方向元件，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开关的电流。在正常运行和区外短路时差电流很小，方向元件不动作；当母线故障不仅差电流很大且母联开关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。 集成电路型母线保护根据差动回路中阻抗的大小，可分为低阻抗型母线保护(一般为几欧姆)，中阻抗型母线保护(一般为几百欧姆)，高阻抗型母线保护(一般为几千欧姆)。 低阻抗型母线保护（一般为几欧姆）：低阻抗母线差动保护装置比较简单，一般采用久

弧光保护的必要性

弧光保护的必要性 安全生产建议书发布时间:[2014年11月17日] 建议在厂用/配电6KV（10KV）开关柜增设母线电弧光保护系统 母线电弧光故障时有发生 在我国电力系统中母线电弧光故障时有发生。例如1992年浙江某电厂由于小动物造成厂用电一段母线烧毁；2005年山西某电厂检修工误入开关间隔电弧光事故造成二人重伤；2008年江苏某电厂厂用电开关柜在运行中爆炸造成机组停机；2008年浙江某供电局110/10KV变电站10KV开关柜电弧光爆炸造成一人死亡；2009年安徽某供电局220/35KV变电站35KV开关柜误操作电弧光事故造成一人死亡；2009年重庆某电厂厂用电进线柜电流互感器绝缘电弧光故障造成停机及厂用变压器返厂维修；上海某电厂一期，湖南省某电厂，黑龙江某电厂，广东某供电局，甘肃某供电局都曾有过沉痛的教训。 母线电弧光保护新技术产生的背景 由于多年运行表明中压开关柜内部弧光故障对人身及设备带来极大的损害，各国电力专家开始对电弧光故障进行研究及认识。在世界上，大家公认的第一次对电弧光故障进行深入研究的人是Ralph Lee先生。在他的1982年美国电力电子工程师协会（IEEE）论文里Ralph Lee 先生第一次描述了电弧光故障现象及对人身的伤害。1987年，Ralph Lee先生又发表了一篇IEEE文章讨论了电弧光故障产生的声音及压力的作用。 在1994年，美国劳工部重大工作事故统计显示全国范围内6588起由于电流引起的触电、火灾及爆炸事故导致548人死亡。美国芝加哥的Capelli-Shellpfeffer, Inc.咨询公司报道过在美国每一天有5-10起由于电弧光致伤的人员需要住院疗伤。不需要住院的伤病人员就无法统计了。在1999年，美国电力科学研究院（EPRI）调查中指出在两年的统计里电力公司每一次电气设备故障除了其所造成的直接损失之外，产生的间接损失估计为1575万元美金。美国电力科学研究院（EPRI）还报告了在过去的十年里，一家生产企业每年平均有两起电弧光事故。 上个世纪80年代，在欧洲的国际电工委员会（IEC）修订了其IEC298-1981标准。在附件AA中描述了中压开关柜内部电弧光故障产生的原因，解决方案及测试方法。2003年11月，国际电工委员会（IEC）制定了新的中压开关柜标准IEC62271-200代替了其IEC298-1990标准，新的标准在防止开关柜内部弧光故障对人身及设备危害方面提出了更加严格的要求。在北美，为了提高安全生产，加拿大电力和电子制造商协会（EEMAC）根据IEC298-1981的附件AA制定了EEMAC G14-1-1987在内部弧光故障的条件下金属铠装开关柜电阻的测试规则。在IEC298-1981及EEMAC G14-1-1987标准基础之上，美国在2001年也出版了IEEE C37.20.7中压金属铠装开关柜内部弧光故障的测试导则。 此外，美国在电力职业安全生产方面针对电弧光弧闪事故建立了相关标准和要求。美国国家防火协会（NFPA），作为美国国家电力规范（NEC）的一个补充，制定了NFPA 70E 2004 职业电力安全要求标准。 作为最快速度的专用母线电弧光保护应运而生。它不仅能很好地应用于新装开关柜里也能方便地加装到已运行的开关柜中。其目标就是在第一时间里切除弧光故障使人身伤亡及设备损害降到最低。 国内外中压专用母线保护的应用情况 在国外由于各国政府的重视和指令性文件及规程规定，欧洲、北美、苏联及英联邦诸国中压开关配置各种专用母线保护的比率已超过95%。近年来由于中压开关柜标准（IEC62271-200）对防弧光故障要求的提高，作为新技术的母线电弧光保护大量的在中压及低压开关柜配套使用。 厂用/配电系统的6KV（10KV）母线一般不配置专用的快速母线保护是目前国内的典型设计做法，是符合国标《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062－92)及现行的电力行业规程规范要求的。这一设计规范导致了目前中压开关柜没有专用母线保护。即专用母线保护“可用可不用”“景上添花”的局面。为什么35KV及以下的母线没有配置专用的快速母线保护？其中重要的原因之一是中压母线故障绝大部分情况下“没有系统稳定性的问题”。因此，长期以来人们对中低压母线保护一直不够重视。虽然国内外的中压开关柜的制造技术进步很快，6KV（10kV）母线发生故障的机率大为减少，但是由于厂用/配电的6KV

新型电弧光保护与传统保护的应用及比较 (1)

冶金动力METALLURGICAL POWER 2013年第4期总第158期 新型电弧光保护与传统保护的应用及比较 潘村 （合肥天海电气技术有限公司，安徽合肥２３０００１） 【摘要】简要介绍了电弧光保护的基本原理和构成，分析了在现阶段采用弧光保护及弧光保护的重要性，并与传统保护进行了比较，指出了它们之间的差异和作用。 【关键词】电弧光；传统；保护；差异；作用 【中图分类号】TM77【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2013)04-0018-04 Application and Comparison of New Arclight Protection and Conventional Production ＰＡＮＣｕｎ (Hefei Tianhai Electrical Technology Co.,Ltd.,Hefei,Anhui230001,China) 【Abstract】Ｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｒｃｌｉｇｈｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂｒｉｅｆｌｙ．Ｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｕｓｉｎｇａｒｃｌｉｇｈｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｔｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔａｇｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅａｒｃｌｉｇｈｔｐｒｏ－ ｔｅｃｔｉｏｎｉｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ ｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ． 【Key words】ａｒｃｌｉｇｈｔ；ｔｒａｄｉｔｉｏｎ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ｆｕｎｃｔｉｏｎ １简述 随着现代电网结构的日趋复杂、系统容量不断增大，以及智能电网的普及和要求，对继电保护的要求越来越高。为保障电力系统的安全可靠运行，一种新型的保护—— —弧光保护走上“岗位”，成为电力系统继电保护技术中重要的一环。弧光保护是２０世纪９０年代初国外开始研究。而国内的开发起步相对较晚，早期的产品均来自于国外并成功地运用于国内。近几年，随着国内技术的发展和成熟，已成功开发研制出智能电弧光保护产品并运用到生产实践之中，取得了良好的经济效益和成功经验。 我国于２００４年开始使用进口弧光保护，到目前为止，约７０％～８０％新建电厂均采用了弧光保护。在企业配用电系统，也大量使用了弧光保护。近期，一些省、市电力公司已下发专题文件，指出弧光保护的重要性，并强调必须安装之。可见，弧光保护的重要性已被人们逐渐认识和了解。不久的将来，弧光保护将与传统常规保护并驾齐驱，在保障电力系统的安全和可靠性方面，发挥越来越重要的作用。 ２弧光保护的用途及保护范围 ２．１保护范围 首先，弧光保护是向大容量电气设备提供设备在出现击穿放电和发生弧光放电故障时的保护装置，它具有多角度、多位置、大范围的监控功能和弧光闪络点定位功能。当用于不同的设备和不同的场所，其基本定位是保护设备发生弧光短路故障时弧光对设备和人员造成的伤害。它通过采集故障时弧光的信息量和布置在开关柜内的探头物理位置并结合故障电流的增长，对设备提供保护和决定保护的范围，因此其覆盖的保护范围是在开关柜内，且不受限制可延伸到电缆室内。 ２．２用途 简言之，只要当电气设备有弧光出现，都可采用弧光保护。目前弧光保护主要用于中压（６～３５ｋＶ）母线系统和开关柜内作为母线或馈线的主保护，其功能和作用完全等同并优于现有各种原理的母差保护，可保护整段母线。当用于馈线柜保护时，可与过流保护配合作为开关柜的主保护，区别在于所采用的判据不同，但功能相似，且更为灵敏。 对于当前大量采用的铠装金属封闭高压开关柜和抽屉式低压开关柜，由于元器件紧凑、空间狭小、爬电距离不够、运行条件恶劣、容易受到灰尘的污染而更易引起弧光放电，可选用弧光保护并结合传统保护提高可靠性。而且投资省、接线简单、维护方便， 18

电弧光保护系统

1.电弧光保护概述 电弧光保护系统可以在开关柜发生弧光故障的时候，保护操作人员不受伤害，并且降低财产损失程度。 当出现弧光时候，弧光以300m/s的速度爆发，摧毁途中的任何物质。只要系统不断电，弧光就会一直存在。要想最大限度的减少弧光的危害，我们需要一种安全、迅速而有效的半导体电弧光保护系统。 在开关柜抽屉内，弧光可以迅速的在10ms内达到3M远，因此要想最大程度降低损失，时间是个最主要的因素。RIZNER-EagleEye电弧光保护系统输出跳闸信号时间小于1ms,即使在安装或者维护的时候也能保护操作人员的安全。 2.RIZNER-EagleEye电弧光保护系统概述 RIZNER-EagleEye电弧光保护系统的面市已经近10年.所有的主要的电力系统和电力公司都已使用.芬兰IVOLoviisa核电站的运行证实, 在发生电弧时,只有RIZNER-EagleEye的电弧光保护才能保护他们的开关柜。 RIZNER-EagleEye电弧光保护系统使用先进的处理器技术来控制系统的功能。该处理器技术也使得电弧光保护系统功能的编程，可匹配开关柜的不同运行方式。 在跳闸回路里采用的半导体技术（可控硅开关）确保了开关柜里的供电开关以最小的延时得到跳闸信号。在不论是RIZNER-EagleEye电弧光保护系统的主控单元，还是电弧光单元探测到电弧光，并且电流单元的整定的电流定值被超过，电弧光保护系统的跳闸信号将在小于1ms到达供电开关。电流的信息也可直接取自安全电流回路，在此情况下，电弧光保护也可尽可能快的得到过流的信息。 如果偶尔光线信号超过光线设定值或者电流信号超过电流设定值，系统不会输出跳闸信号，也不会记忆在跳闸回路中，但是在主控单元上会显示报警信号。在编程的时候，必须考虑系统按照用户所希望的方式正常工作。 采用光纤技术来向主控单元传输跳闸信号，确保了电弧光保护系统的完美功能，它的抗干扰能力强，跳闸信号可以非常迅速的输出到断路器。 3.电弧光保护系统组成 3.1概述 如果使用光纤三工器，一套RIZNER-EagleEye电弧光保护系统能保护1500m 的中压开关柜或500m低压开关柜。在此情形下，在开关柜的每个柜子都要装一个弧光传感器来保护。在开放式母线系统中，弧光传感器的间隔约为5...6 m。 一个RIZNER-EagleEye主控单元能同时保护几个独立的开关柜，因此，电弧光保护系统的弧光单元和电流单元可以分散到不同的开关柜内，把检测到的弧光或电流信号传送到主控单元，主控单元收集到这些必要的数据，根据实际情况输出跳闸信号到断路器。 在主控单元和弧光单元或电流单元间的数据传送是靠光纤和数据传输线来完成的。光纤传输触发信号至主控单元。工作电源，报警信号，自控数据信息流的传送则通过数据传输线来完成。主控单元提供4个快速1ms独立跳闸和报警母线和6个常规继电器出口。 在系统里进行连接时，必须小心考虑每一母线最后一个电流单元的开关位置。开关位置决定了此电流单元能否按设定的程序正常工作。 3.2RIZNER-EagleEye主控单元

BP-2B微机母线保护装置技术说明书V1.02

B P-2B微机母线保护装置技 术说明书V1.02 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1 概述 (4) 1.1 应用范围 (4) 1.2 保护配置 (4) 1.3 主要特点 (4) 2 技术参数 (5) 2.1 额定参数 (5) 2.2 功耗 (5) 2.3 交流回路过载能力 (5) 2.4 输出接点容量 (6) 2.5 装置内电源 (6) 2.6 主要技术指标 (6) 2.7 环境条件 (6) 2.8 电磁兼容 (6) 2.9 绝缘与耐压 (7) 2.10 通讯 (7) 2.11 机械性能 (7) 3 装置原理 (7) 3.1 母线差动保护 (7) 3.1.1 起动元件 (8) 3.1.2 差动元件 (9) 3.1.3 TA（电流互感器）饱和检测元件 (12) 3.1.4 电压闭锁元件 (12) 3.1.5 故障母线选择逻辑 (13) 3.1.6 差动回路和出口回路的切换 (15) 3.2 母联（分段）失灵和死区保护 (19) 3.3 母联（分段）充电保护 (21) 3.4 母联（分段）过流保护 (23) 3.5 电流回路断线闭锁 (24) 3.6 电压回路断线告警 (25) 3.7 母线运行方式的电流校验 (25) 3.8 断路器失灵保护出口 (26) 3.8.1 与失灵起动装置配合方式 (26) 3.8.2 自带电流检测元件方式 (26) 3.8.3 失灵电压闭锁元件 (27) 3.8.4 母线分列运行的说明 (28) 4 整定方法与参数设置 (29) 4.1 参数设置的说明 (29) 4.1.1 装置固化参数 (30) 4.1.2 装置系统参数 (30) 4.1.3 装置使用参数 (32) 4.2 整定值清单 (33)

11母线保护习题分析

母线保护 一、选择题 1.在输电线路发生故障时，保护发出跳闸脉冲，如断路器失灵时断路器失灵保护动作（B） A：再次对该断路器发出跳闸脉冲； B：跳开连接于该线路有电源的断路器； C：只跳开母线的分断断路器。 2、母差保护中使用的母联断路器电流取自II母侧电流互感器，如母联断路器与电流互感器之间发生故障，将造成（D） A：I母差动保护动作切除故障且I母失压，II母差动保护不动作，II母不失压； B：II母差动保护动作切除故障且II母失压，I母差动保护不动作，I母不失压；C：I母差动保护动作使I母失压，而故障未切除，随后II母差动保护动作切除故障且II母失压； D：I母差动保护动作使I母失压，但故障没有切除，随后死区保护动作动作切除故障且II母失压。 3．断路器失灵保护是（C） A：一种近后备保护，当故障元件的保护拒动时，可依靠该保护切除故障； B：一种远后备保护，当故障元件的断路器拒动时，必须依靠故障元件本身保护的动作信号起动换灵保护以后切除故障点； C：一种近后备保护，当故障元件的断路器拒动时，可依靠该保护隔离故障点；D：一种远后备保护，当故障元件的保护拒动时，可依靠该保护切除故障； 4．母线电流差动保护采用电压闭锁元件主要是为了防止( A )。 A.正常运行时误碰出口中间继电器使保护误动 B.区外发生故障时该保护误动 C.区内发生故障时该保护拒动 D.系统发生振荡时保护误动 5．母联电流相位比较式母线差动保护当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发生故障时(A)。

A ：将会快速切除非故障母线，而故障母线反而不能快速切除 B ：将会快速切除故障母线，非故障母线不会被切除 C ：将会快速切除故障母线和非故障母线 D ：故障母线和非故障母线均不会被切除 6．双母线接线形式的变电站，当母联断路器断开运行时，如一条母线发生故障，对于母联电流相位比较式母差保护会(B)。 A ：仅选择元件动作 B ：仅差动元件动作 C ：差动元件和选择元件均动作 D ：差动元件和选择元件均不动作 7．在母差保护中，中间变流器的误差要求，应比主电流互感器严格，一般要求误差电流不超过最大区外故障电流的(C)。 A ：3％ B ：4％ C ：5％ 8．中阻抗型母线差动保护在母线内部故障时，保护装置整组动作时间不大于(B)ms 。 A ：5 B ：10 C ：20 D ：30 9．如右图所示，中阻抗型母差保护中使用的母联断 路器电流取自靠II 母侧电流互感器，如母联断路器的跳 闸保险烧坏(即断路器无法跳闸)，现II 母发生故障，在 保护正确工作的前提下将不会出现的是：(A)。 A ：II 母差动保护动作，丙、丁断路器跳闸，甲、乙线 路因母差保护停信由对侧高频闭锁保护在对侧跳闸，切除故障，全站失压 B ：Ⅱ母差动保护动作，丙、丁断路器跳闸，失灵保护动作，跳甲、乙断路器，切除故障，全站失压 C ：Ⅱ母差动保护动作，丙、丁断路器跳闸，因母联断路器跳不开，导致I 母差动保护动作，跳甲、乙两条线路，全站失压 10．母线差动保护的暂态不平衡电流与稳态不平衡电流相比，(A)。 A ：前者更大 B ：两者相等 C ：前者较小 11．全电流比较原理的母差保护某一出线电流互感器单元零相断线后，保护的动作行为是(B)。 A ：区内故障不动作，区外故障可能动作 B ：区内故障动作，区外故障可能I 母II

讲的详细两种型号的母线保护装置讲解~

讲的详细！两种型号的母线保护装置讲解~ PCS-915GA保护介绍 PCS-915C-DA-G 母线保护装置装置背板示意图 PCS-915C-DA-G 型母线保护装置设有母线差动保护及失 灵经母差跳闸功能。PCS-915 系列微机母线保护是新一代全面支持数字化变电站的保护装置，装置可支持电子式互感器和常规互感器，支持电力行业通讯标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯标准IEC61850。本装置适用于220kV 及以上电压等级的3/2 主接线系统，SV 采样，GOOSE 跳闸。装置最大支持10 个间隔（含母联）。根据国网六统一装置命名规范，适用于上述主接线系统的装置型号为PCS-915C-DA-G。装置硬件配置及端子定义注意：PCS-915 母线保护装置中的插件分必选插件和可选插件，其中必选插件必须配置，可选插件则可根据工程需求选择配置。上图主机装置中1、2、3 槽为必选插件，5、7、9、14、15为可选插件。光纤收发端口定义如下：虚端子说明原理说明母线差动保护失灵经母差跳闸与一个半开 关的断路器失灵保护配合，完成失灵保护的联跳功能。当母线所连接的某个断路器失灵时，该断路器的失灵保护动作接点提供给本装置。本保护检测到此接点动作时，经50ms 固定延时联跳母线的各个连接元件。为防止误动，在失灵联跳

逻辑中加入了失灵扰动就地判据。交流电流断线检查1）差动电流大于CT 断线闭锁定值，延时5 秒发CT 断线报警信号。2）当发生CT 断线，随后电流回路恢复正常，须按屏上复归按钮复归报警信号，母差保护才能恢复运行。3）差动电流大于CT 断线告警定值时，延时5 秒报CT 异常报警。SV 退出功能当退出SV 接收软压板时，相应间隔的电流清0，并屏蔽相关链路报警。数据异常对保护的影响为了防止单一通道数据异常导致保护装置被闭锁，装置将按照光纤数据通道的异常状态有选择性地闭锁相关的保护元件，具体原则为：1）采样数据无效时采样值不清零，显示无效的采样值。2）某段母线电压通道数据异常不闭锁保护，并开放该段母线电压闭锁。3）支路电流通道数据异常，闭锁差动保护及相应支路的失灵保护，其他支路的失灵保护不受影响。4）母联支路电流通道数据异常，闭锁母联保护，母线自动置互联。GOOSE 检修位处理方法当GOOSE 信号发送方和接收方的检修状态不一致时，GOOSE 信号将在接收方被置为无效。SV 检修位处理方法在SV 接收软压板投入的情况下，如果保护装置的检修状态和对应间隔MU 检修位不一致时，该间隔采样数据将在接收方被置为无效，装置报警且闭锁差动保护和本间隔其他保护。插件说明MON 插件MON 插件为本装置的第一个插件（背视图左端开始），槽号为01。MON 插件由高性能的嵌入式处理器、

220kV母线保护的分析研究与整改措施

220kV 母线保护的分析研究与整改措施 柳海龙,刘春,谈杏全 (安徽电力中心调度所,安徽　合肥　230061) 【摘要】　通过事例说明传统的相位比较式母线保护已不适应今天的电网发展状况,针对目前广泛应用的中阻抗比率制动式母线保护在运行中存在的问题,进行分析并提出相应的整改措施。【关键词】　中阻抗;　母线保护 1　引言 1998年6月4日21点57分,安徽采石变220kV 第1组母线C 相PT 爆炸,220kV Ⅰ母差动保护正确动作跳开220kV Ⅰ母运行开关,故障后900ms ,由于短路电弧使周围空气电离,绝缘下降,造成相邻220kV Ⅱ母线A 相发生接地短路,因为采石变220kV 母线保护采用的是相位比较式母差保护,不能正确切除相继故障的母线,由220kV Ⅱ母线上所有线路对侧保护跳闸切除故障,采石变全所停电,共甩电荷约170MW 。 事故暴露出母联电流相位比较式母线保护的固有缺陷,随着电力系统的发展,电网结构日益扩大和复杂,作为电网中枢环节的发电厂和变电所高压母线及其保护,日益突显出其在电网中举足轻重的地位和作用。当母线发生故障时能否快速、可靠、正确地切除故障,直接关系着电网的稳定和潮流输送。母线保护的误动和拒动更可能直接引起电网稳定破坏事故,造成大面积停电,给电力系统本身和经济、生活各方面带来巨大损失。显然,母联电流相位比较式母线保护已不适应电网发展要求,必须予以更换。 2　安徽电网母线保护现状 截止1998年底,安徽220kV 电网投入运行的母 线保护共计40余套,其中母联电流相位比较式8套,固定连接电流差动式9套,中阻抗比率制动式21套,另有非定型保护3套。安徽220kV 电网母线保护早期是母联电流相位比较式和固定连接式,近年来多采用比率制动式,微机型母线保护目前已用于110kV 电网中。 中阻抗比率制动式母线保护装置是近年来广为采用的一种高速、灵敏、中阻抗型的电流差动保护,它对母线差电流瞬时值进行测量比较,动作速度快,抗电流互感器饱和能力强,还具有极大的运行灵活 性,可自适应于双母线或分段并列运行、分裂运行。即使对于倒闸操作过程中双母线内联时,保护仍具有可靠的选择性。此外,这种保护还具有一个优点,即它适用于电流互感器变比不一致的场合。目前国内已有较多厂家制造该型保护。但在运行中我们发现有的中阻抗母差保护在设计原理上存在严重缺陷,造成母线保护的拒动和误动,对此我们进行了深入的分析研究,结合电网具体运行情况,采取相应的整改措施,确保母线保护应具有的可靠性和安全性。 3　中阻抗比率制动式母线保护存在的问题 及改进 3.1　母联CT 绕组接入差动保护的方式 目前国内中阻抗比率制动式母线保护的母联CT 二次绕组接入差动回路方式多种多样,主要有以下几种: i.母联CT 提供母差保护两个独立二次绕组,使用两组辅动变流器,辅流变二次电流分别接入Ⅰ母、Ⅱ母差动回路。 ii.母联CT 提供母差保护一个二次绕组,使用一组辅助变流器,辅流变二次头尾分别接入两组差动回路。 iii.母联CT 提供母差保护一个二次绕组,但使用两组辅助变流器,辅流变一次侧反极性相串联,二次电流分别接入两组差动回路。 我省采用的PMH -40系列母差保护,有的产品在设计时母联CT 按方式i 接入差动保护,如图1所示。 图中(以A 相差动保护为例),R G 和R Z /2分别是差动回路和制动回路电阻,1XZ J 、2XZ J 分别为Ⅰ母、Ⅱ母差动保护选择元件,QD J 为母差保护总启动元件,DX J 为差动保护断线闭锁继电器。假定Ⅰ母线发生故障,故障电流如图1中所标注。图中13QH J1、13QH J2分别为母联CT 两个二次绕组中的 6 51999年11月 继电器RE LAY 第27卷　第6期

中低压母线及馈线电弧光保护解决方案

中低压母线及馈线电弧光保护解决方案 1中低压线路单相接地及电缆室短路弧光保护解决方案 开关柜下部的电缆连接头等部位是绝缘的薄弱环节，容易发生单相接地故障，并产生电弧光。单相对地击穿又很容易发展成两相或三相对地短路，产生更为严重的电弧光。此时过电流保护虽可动作，但故障已经对设备造成比较严重的损坏。针对此类弧光故障，我们推荐如下技术解决方案： 对每条馈线配置1台BS622FD4i4a4o馈线保护单元，该保护单元采用弧光检测和过电流检测（零序电流和A、C相差电流）双判据原理，通过检测电缆室弧光信号和电流突变量（或常量）信号，实现对馈线电缆室接地及短路故障的保护。 BS622FD4i4a4o馈线保护单元可采集线路A、C相差电流、零序电流以及电缆室弧光信号，并提供四个常开跳闸接点（接入保护跳闸回路）和四个弧光信号输入通道，一台馈线保护单元可实现两条线路的保护。 馈线电缆室弧光保护设备配置表： 2中低压母线短路故障弧光保护解决方案 中、低压母线发生短路故障时，所产生的电弧光对设备及人员会造成极大的伤害。但是目前在国内中低压母线系统中一般不配置专用的快速母线保护，而是依赖上一级变压器的后备保护切除母线短路故障，这样导致了故障切除时间的延长，加大了设备的损伤程度。破坏严重时，可能造成事故进一步扩大，威胁到系统的稳定运行。针对此类问题的解决方案为：配置一套BS622电弧光保护系统对母线进行保护。 BS622电弧光保护系统保护配置表：

由于装置采用模块化，因此可组成只有一个主控单元的简单弧光保护系统，也可组成包含多个功能单元的复杂弧光保护系统。系统采用网线（或光纤）级联或交换机星型连接。主控单元与电流保护单元、弧光扩展单元、馈线保护单元之间都采用网线（或光纤）连接。主控单元、弧光扩展单元、馈线保护单元与弧光传感器之间采用专用双绞线（电流型）或专用光纤（光纤型）连接。 本系统通过主控单元和站内监控系统通信，主控单元有2个以太网口和1个RS485接口，通信规约支持IEC61850、IEC103，标准MODBUS RTU协议，可方便地接入站内综自系统，系统构成示意图如下所示：