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1、REB-103母線差動(dòng)保護(hù)差流分析周?。ńK省送變電公司南京市210028)摘要:通過對(duì)REB-103母線差動(dòng)保護(hù)原理的簡(jiǎn)要介紹,對(duì)正常狀態(tài)下及電流互感器二次回路開路或短路時(shí)保護(hù)裝置中的差流進(jìn)行分析,解釋現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中出現(xiàn)的一些實(shí)際問題。關(guān)鍵詞:保護(hù)差流問題1、設(shè)備簡(jiǎn)介:REB-103母線差動(dòng)保護(hù)是由瑞典ABB公司生產(chǎn)的中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)裝置。該保護(hù)的特點(diǎn)是:動(dòng)作迅速,區(qū)內(nèi)故障時(shí)出口時(shí)間在9毫秒以內(nèi),從而能有效地防止電流互感器飽和的影響;在區(qū)外出口故障、且出線電流互感器嚴(yán)重飽和時(shí)也有很高的穩(wěn)定性,不會(huì)誤動(dòng);通過變流器的變比的選擇,可
2、以在同一母線上使用不同變比的電流互感器;根據(jù)其外回路的不同接線方式,可以適用于各種電壓等級(jí)、各種不同接線方式的母線作為母線保護(hù)。2、選題理由:在江蘇的500kV變電站的母線保護(hù)中,大量使用了瑞典ABB公司的REB-103母線差動(dòng)保護(hù)。此種保護(hù)的原理較為復(fù)雜,外回路接線不直觀,圖紙不大符合我國(guó)的設(shè)計(jì)思路。在實(shí)際的試驗(yàn)和運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn),在電流互感器二次回路發(fā)生各種不同類型故障時(shí),流過差動(dòng)繼電器的差流的大小與國(guó)產(chǎn)母線差動(dòng)保護(hù)有很大區(qū)別,岀現(xiàn)的一些現(xiàn)象也不容易解釋,在投運(yùn)時(shí)做試驗(yàn)難以通過。在此,通過對(duì)其原理的簡(jiǎn)要分析來對(duì)這些問題進(jìn)行剖析
3、。3、現(xiàn)狀分析:江蘇新投運(yùn)的500kV石牌變、車坊變中5()0kV與220kV母線保護(hù)都使用了REB-103母線差動(dòng)保護(hù);在建的500kV鹽城變也是此種配置;早期完成的500kV武南變、東善橋變的220kV母線也已改為REB-103母線帶格式的:項(xiàng)目符號(hào)和編號(hào).差動(dòng)保護(hù)。4.1、4、存在問題:帶格式的:項(xiàng)日符號(hào)和編號(hào)4.1正常時(shí)保護(hù)的差流值多大?允許值為多少?4^4.2電流互感器二次回路開路時(shí)差流的大???對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)有什?么影響?4.3電流互感器二次回路多點(diǎn)接地時(shí)差流的大???對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)有什么影響?5、問題分析:5.1、保護(hù)
4、原理:REB-103母差保護(hù)為中阻抗型母線保護(hù),輸入阻抗較大,其原理圖如圖1所示:圖中:AR告警繼電器US制動(dòng)電壓SR啟動(dòng)繼電器UD3動(dòng)作電壓DR差動(dòng)繼電器URZ告警電壓iAi、iBi、ixi系統(tǒng)一次電流(一次電流)iA2、iB2、iX2電流互感器二次電流(二次電流)iA3、iB3、iX3變流器二次電流(三次電流)IT3流入差回路的電流IL流出差回路的電流ID1T差流假設(shè)母線上有三個(gè)出線,電流方向如圖1箭頭所示,LA、LB流進(jìn)母線,LX流出母線。因TM2.RZ1、RZ2的阻抗都遠(yuǎn)大于差動(dòng)回路阻抗,實(shí)際分得的電流也很小,在此我們忽
5、略不計(jì),此時(shí)下面的公式成立:IA1+iBi—ixi=0;IA2+IB2—1X2=0;IA3+IB3—1X3=IT3—IL=ID1T=O;這時(shí),由于一次電流、二次電流、三次電流均能平衡,因而差動(dòng)回路中亦無差流流過,保護(hù)處于平衡狀態(tài),差動(dòng)繼電器與啟動(dòng)繼電器均不動(dòng)作,保護(hù)也不出口。然而,在實(shí)際應(yīng)用中因電流互感器與變流器存在誤差等原因,差流不可能完全為零。我們?cè)趲讉€(gè)5()()kV變電站的實(shí)際測(cè)試后證實(shí),其差流正常時(shí)在幾十微安到幾百微安之間,視其變比的平衡情況而定。表1是5()()kV石牌變主變投運(yùn)時(shí)I母線的試驗(yàn)數(shù)據(jù),三個(gè)分路的變比均一致
6、,所以差流較小。表1:50()kV石牌變220kV母線差動(dòng)保護(hù)裝置投產(chǎn)試驗(yàn)報(bào)告:線路名稱相別CT變比二次電流角度變流器變比三次電流220kV董浜線A2500/180.3mA195°1/0.39131.4mAB2500/181.2mA316°1/0.39131.7mAC2500/179.2mA75°1/0.39131.0mA220kV星港線A2500/1142mA9°1/0.39155?5mAB2500/1143mA128°1/0.39155.9mAC2500/1141mA248°1/0.39155.1mA220kV母聯(lián)A2500
7、/1180mA186°1/0.39170.4mAB2500/1182mA307°1/0.39171.2mAC2500/1179mA66°1/0.39169.9mA差流A相34)iAB相45pAC相39pA但有一種情況下差流有可能較大,即當(dāng)有一條分路的電流非常小時(shí),由于差動(dòng)保護(hù)裝置中存在二級(jí)管,二級(jí)管存在著門檻電壓,當(dāng)一次電流過小時(shí)有可能不足以使二級(jí)管導(dǎo)通,這時(shí)在差動(dòng)回路中就存在著較大的差流,其值可達(dá)到1mA?2mA。這種情況主要是因線路負(fù)載過小所造成。因此,只要正常運(yùn)行時(shí)的差流不足以使差動(dòng)繼電器動(dòng)作,同時(shí)告警繼電器也不告警,就是
8、完全可以接受的。5.2、當(dāng)有一條線路電流互感器二次回路開路時(shí)的情況:如圖2所示,假設(shè)線路LB的電流互感器二次回路在Y點(diǎn)由于某種原因開路了:圖2:線路LB-次回路開路時(shí)的保護(hù)回路圖此時(shí),電流關(guān)系變?yōu)椋篒A1+IB1—1X1=0;IA2+IB2—iX2=-iB2H0