一个半接线方式下的母差、断路器、短引线保护

3/2接线方式下的母差、断路器、断引线保护3/2接线方式下的保护配置开关失灵保护的跳闸范围RCS－921A断路器失灵保护及自动重合装置应用范围适用于220KV及以上各种电压等级的3/2结线与角形结线的断路器。保护配置断路器失灵保护、三相不一致保护、死区保护、充电保护和自动重合闸。RCS-921A_HD为华东专用版本，与RCS-921A相比仅在发变三跳起动失灵方面有所区别，即发变启动失灵的零序电流、负序电流辅助判据各自带延时，除此之外其它所有功能均相同。RCS-921A失灵保护逻辑图RCS-921A瞬时跟跳回路逻辑图RCS-921A的三相不一致保护RCS-921A的死区保护RCS-921A断路器死区保护逻辑图RCS-921A的充电保护RCS-921A的沟通三跳逻辑图RCS-921A跳闸逻辑方框图RCS-921的重合闸充放电逻辑RCS-921的重合闸工作逻辑RCS-922A/B型数字式断引线保护装置应用范围主要用作结线方式下的短引线保护，也可兼用作线路的充电保护。保护配置RCS-922A/B主要用作结线方式下的短引线保护，也可兼用作线路的充电保护。RCS-922A采用电流比率差动方式；线路充电保护由两段和电流过流保护构成。RCS-922B仅包含两段和电流过流保护。保护的出口正电源由线路隔离刀闸的辅助接点(或屏上压板)与装置的起动元件共同开放，使保护的安全性得以提高。RCS-922A/B工作逻辑方框图RCS-915E微机母差保护装置适用对象：一个半断路器（3/2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9个。保护配置：母线差动保护和断路器失灵保护。装置的硬件原理保护原理母线差动保护断路器失灵保护母线差动保护母线差动保护原理母线差动保护遇到的主要问电流互感器饱和特性的研究自适应加权式抗电流互感器饱和的差动保护常规比率差动保护各连接元件电流互感器变比不一致时的自动调整母线差动保护原理　首先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。母线差动保护原理区内故障时，各元件实际短路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。母线差动保护原理区外故障时，如线路3上发生故障，此时线路1、2、4短路电流是流向母线，为正值，线路3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，各元件电流相量和为0，所以差动电流为0，差动保护不动作。母线差动保护的理论基础基尔霍夫节点电流定律（针对一次电流）差动继电器能正确动作的条件是：TA能准确地传变一次电流。事实上，由于母线各支路的电流互感器稳态、暂态特性的差异，饱和程度的差异，变比误差等因素的影响，即使一次侧电流的矢量和为零，二次侧电流的矢量和也不为零，这就是二次侧不平衡电流，而且穿越性电流越大，该不平衡电流也越大。母线比率差动保护继电器的动作原理差动电流：制动电流：差流元件动作方程：母线差动保护的起动原理a）制动电流工频变化量　　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　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。母线差动保护遇到的主要问题电流互感器的饱和判别与区内故障快速跳闸的要求之间存在矛盾；母线内短路时，母差保护应快速跳闸；母线外短路时，母差保护应可靠不动；但区外短路很容易造成电流互感器饱和，如不加判别，母差保护可能误动；电流互感器的饱和判别需要时间。母线差动保护遇到的主要问题在重负荷情况下，母线上发生经高阻接地故障时，比例差动继电器的动作灵敏度不高；由于负荷电流产生制动电流，因此重负荷情况下制动电流很大；母线上发生经高阻接地故障时动作电流又比较小；这两种情况同时发生时，比例差动继电器的灵敏度不高。当各连接元件的电流互感器变比不一致时也能自动调整，而不必增加加辅助变流器。电流互感器饱和特性的研究电磁式电流互感器是一个铁芯元件，属非线性元件。在下列情况下，它的工作点将进入磁化曲线的饱和区，励磁电流会急剧增大，在区外短路时差动保护继电器会因为这种不平衡电流的急剧增大而发生误动。（1）一次电流很大；（2）一次电流中含有较大直流分量；（3）铁芯中存在很大的剩磁；（4）二次负载电阻很大。为了深入研究电流互感器的饱和特性，本公司特地请电流互感器厂家采用一次电流互感器相同的材料做了一个截面积小的电流互感器进行饱和特性试验，在对大量的试验数据进行定量分析以后得到了一些有意义的结论。有关电流互感器饱和特性的一些有用的结论TA饱和时，二次电流波形发生畸变，二次电流中含有大量的谐波分量。发生短路故障时，即使TA发生饱和也有一定的延时。在短路初始一段时间内，TA一、二次电流始终有一段正确传变的时间。大量试验证明，TA最快也要在短路发生2ms以后才会进入饱和状态。即使TA处于非常严重的饱和状态，TA二次电流也不会完全是零。在TA饱和时，在每一周波内始终有一段时间一、二次电流是线性传变的。即使在稳态短路电流的情况下TA的变比误差（幅值误差）小于10%，在短路暂态过程中由于电流中存在非周期分量，其误差也往往大于10%。TA饱和状态下一、二次电流的录波图自适应加权式抗TA饱和的母线差动保护本公司根据对TA饱和特性的研究成果，研制出了国内外首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。构成元件：1．工频变化量电流标量和开放元件2．工频变化量比率差动继电器工频变化量电流标量和开放元件(△Si)当制动电流的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。工频变化量比率差动继电器()大差可整定，小差该继电器在母线内部发生短路时可快速、灵敏地动作；在母线外部发生短路并且TA不饱和时能可靠不动。自适应加权算法加权算法等权算法以△Si元件的动作时间为基准时间，△Si元件动作后△BLCD元件动作得越早，加的权越大。当权值和达到阈值时发跳闸命令。加权运算最多只计算半个周波的权值和。母线内短路时上述三个元件同时动作，加的权很大，所以用不了多长时间就可以发跳闸命令，保护动作得很快。母线外短路且TA饱和时，△Si元件短路后立即动作，但由于短路初始阶段TA是不饱和的，所以△BLCD元件一开始不动作，到TA饱和后才动作，所以加的权值小。半周内的权值和也达不到跳闸的阈值，所以差动保护不动作。区内故障时权值计算举例权值151311987654321采样点123456789101112△Si√√√√√√√√√√√√ΔBLCD√√√√√√√√√√√√本点权值151311987654321S=15+13+11+9+8+7+6+5+4+3+2+1=84区内短路时，三个元件同时动作，加权运算从第一个权值开始加，当加到第4个采样点的时候，S=48，满足S>SZD的条件，保护发跳令。假设:权值如下表，门槛值SZD＝47，则S＞SZD时保护发跳闸命令。区外故障TA饱时权值计算举例权值151311987654321采样点123456789101112△Si√√√√√√√√√√√√ΔBLCD×××√√√√√√√√√本点权值000987654321S=0+0+0+9+8+7+6+5+4+3+2+1=45区外短路时，开始2ms内TA不饱和，△Si动作，ΔBLCD不动，2ms以后，TA饱和，ΔBLCD才动，加权运算从第4个权值开始加，加到结束S=45，不满足S>SZD的条件，保护可靠不动。假设:权值如下表，门槛值SZD＝47，则S＞SZD时保护发跳闸命令。自适应加权抗TA饱和差动保护的特点母线外短路时的抗TA饱和性能优异，只要TA在2ms以后饱和就能可靠不误动。母线内短路时动作速度很快，短路后8～12ms即可发跳闸命令(含出口继电器动作时间）。灵敏度高，保护过渡电阻的能力强。由于采用的工频变化量继电器不受负荷电流的影响。对重负荷经高阻接地的故障仍具有很高的灵敏度。灵敏度不受常规制动系数的影响。该保护原理从根本上解决了母差保护的安全性与快速性和灵敏性之间的矛盾。常规比率差动继电器常规比率差动保护TA饱和的判别由谐波制动原理构成TA饱和检测元件。这种原理利用了TA饱和时差流波形发生畸变谐波含量增大和每周波内仍然存在一定的线性传变区的特点，根据差流中谐波分量的波形特征检测TA是否发生饱和。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，而且在区外故障TA饱和后发生同名相转换性区内故障的极端情况下仍能较快地切除母线故障。母线内短路电流互感器深度饱和时保护10ms快速出口（包括出口继电器时间5ms）母差保护的工作框图各连接元件电流互感器变比不一致时的自动调整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不同的TA调整系数进行自动调整。不必再加辅助变流器，只要在定值中设置TA调整系数即可。600/5600/51200/5×1×1×2如果各连接元件TA二次额定电流不同，订货时应特别声明如果各连接元件TA二次额定电流不同，订货时只要事先声明，厂家供货时就会在装置内分别配置额定电流为1A、5A的电流变换器，这就相当于把各连接元件TA二次额定电流补偿到了5A的水平。因此，在整定TA调整系数时只要考虑各元件TA一次额定电流之比即可。600/5600/51200/5600/11200/1×1×1×2×1×2断路器失灵保护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。断路器失灵保护由失灵开入接点起动，保护检测到此接点动作时，经小延时联跳母线的各个连接元件。谢谢！