ABB主变和母差保护培训教材

ABB主变和母差保护培训教材 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 前 言 由于目前华东网内尚没有特别针对ABB保护的运行专业培训教材，多年以来运行人员对该类型保护的理解认识有待进一步深入，为加强ABB主变保护和母差保护的运行管理，切实提高丹溪变运行人员对ABB主变和母差保护以及保护关联回路的理解与掌握，我们根据丹溪变有关ABB保 护图纸编写了这本培训教材。 本教材中所涉及的一些针对保护回路分析理解，仅限于编者这些年来对ABB保护的粗浅认识，由于本教材面向500KV运行专业，因此更多的注重回路的分析与理解，希望大家本着“由繁化简”和“由简至繁”的学习方法，在建立ABB保护整体回路概念的同时，深入分析回路的作用和 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 思想，并与运行需求密切结合，特别是建立各保护间的关联概念。本教材引用的图纸均来自丹溪 变，仅供丹溪变运行人员学习参考。 本教材中有许多不完善之处，希望大家在学习过程中批评指正，以进一步完善。 2006年5月26日 1 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 目 录 一、220KV REB-103母差 1. 差动单元基本原理 2. 220KV母差出口动作回路 3. 220KV母差复合序电压闭锁回路 4. 220KV断联回路 5. 220KV母差内联回路 6. 一起母线闸刀辅接点与主触头配合不当对220KV母差的异常分析 7. 内联回路实现方式 8. 220KV母差与失灵保护的配合 9. 220KV REB母差与BP母差优缺点分析及相关运行 注意事项 软件开发合同注意事项软件销售合同注意事项电梯维保合同注意事项软件销售合同注意事项员工离职注意事项 二、500KV REB-103母差 1. 500KV母差出口动作回路 2. 220KV母差与500KV母差区别 三、主变保护 1. ABB主变保护基本配置 2. ABB主变保护出口动作回路 3. 主变220KV距离保护PT断线闭锁回路 4. 大差动保护35KV侧电流回路 5. ABB主变保护一起异常情况分析 四、保护关联回路 1. 220KV母差与主变保护间的关联回路 2. 主变保护与主变高压侧失灵及500KV母差间的关联回路 3. 220KV母差、主变保护和500KV失灵保护、500KV母差间的关联回 路 4. 关联回路运行中需注意的问题 附图1:丹溪变220KV REB-103母差回路全图 附图2:丹溪变#2主变间隔压板回路关联全图 附图书资料:丹溪变#2主变间隔及220KV和500KV出线保护启动回路关联全图 2 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 一、220KV REB-103母差保护原理 1、差动单元基本原理 图中每一电流互感器的二次电流IA2、IB2、?、IX2通过中间电流互感器TAMA、TAMB、?、TAMX变换为IA3、IB3、?、IX3，这些电流都引向两个二极管。这些二极管按多相全波整流桥接线，整流桥输出端P和M两点之间接有制动电阻1R和2R,他们的电阻值相等，在制动电阻上形成制动电压Ur。差动回路有两个制动电阻中间的Q点引出，经Rd3和差动电流互感器TD的一次绕组回到TAM的公共点N。差动电流互感器二次电流Id2经全波整流后在Rop上形成动作电压Uop。干簧继电器Kr依靠二极管V1和V2的作用，相当于极化继电器。当Uop>Ur时V1导通、V2截止，继电器KR动作;当Uop<Ur时V1截止、V2导通，继电器KR不动作。 图(1)差动单元原理图 以下着重分析外部短路时故障线TA完全饱和与内部短路两种情况。 首先分析外部故障。假设在引出线Lx上发生故障，TAX完全饱和。在一次系统中出IX1 流出 母线外，IA1、IB1、?都流入母线，则 IX1 ,IA1，IB1，? 假设在某半周内电流的方向如图所示。此时IA3、IB3分别经二极管1DA、1DB由整流桥P点流出，经制动电阻1Rr到Q点。经Q点后分为两路。一路电流为Id1，经Rd3和差动电流互感器TD的一次绕组，再经公共点N流回。另一路电流为IX3，经另一个制动电阻2Rr，到整流桥的M点，再经二极管2Dx、TAMX的二次绕组回到TAMA和TAMB的二次绕组。在另外半周，图中交流电流IA3、IB3、IX3和Id1都改变方向。二极管2DA、2DB和1DX导通。整流后IA3和IB3流过2Rr、 3 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 IX3流过1Rr。在制动电阻上电流的方向不变，差动回路电流Id1改变方向。从交流回路有(即不论是正半周还是负半周都有) Id1 + IX3 = IA3+IB3+? 如果Rd3取得很大，Id1?0，便成为电压差动保护(高阻差动保护)。REB-103保护的Rd3取得很小，但仍满足Id1<IX3，故REB-103保护属于中阻差动保护。由于IX3的分流出现Uop<Ur，差动继电器就不会动作。 再分析母线内部故障。此时所有引出线的电流IA1、IB1、?、IX1都流入母线，近似认为他们的相位相同。在某半周内1DA、1DB?1DX导通，所有电流IA3、IB3、?、IX3都由整流桥的P点流出，经制动电阻1Rr和差动电阻Rd3再经公共点N流回。另外半周内2DA、2DB?2DX导通，所有电流都从N点流出，经差动电阻Rd3和制动电阻2Rr，再经M点流入整流 桥。 此时重要的问题是全部电流IA3、IB3、?、IX3都经一个制动电阻注入差动回路，没有被另外一个制动电阻分流，必然满足Uop>Ur，差动继电器KR很快动作。 由此可见，REB-103保护是一种中阻母线比率差动继电器，它兼用了电压差动(高阻差动)保护和比率制动作用的原理，在外部故障时保证了选择性，在内部故障时能灵敏快速的动作，而差动回路的电压上升不大。动作时间仅1,3ms，不需要复杂的继电器，但增加了中间电流互感器，这些中间电流互感器的漏抗也应较小。当母线引出线较多时保护装置的体积和重量都偏大。 REB-103母差以微处理器实现与RADSS差动元件相同的功能，如下图示，差动元件跳闸出口指示灯“TRIP L1” 、“TRIP L2” 、“TRIP L3”和CT断线指示灯“ALARM L1” 、“ALARM L2”、 “ALARM L3”均经过RS触发器燃亮，只有在按下“RESET”键确认后，才能复归。而差动元件动作灯“DIFF L1”、 “DIFF L2” 、“DIFF L3”和启动元件动作灯“START L1”、 “START L2”、 、“START L3” 均未经RS触发器，故只在元件调试时才瞬时燃亮，而不能自保持。 由下图亦可知，当按下闭锁键“BLOCK”后，使CT断线常闭接点断开，同时“BLOCK”灯亮，但此时不影响失灵的正常出口。 4 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 2、220KV母差出口动作回路 虽然220KV REB-103母差工程图纸复杂，但我们将每一独立回路理解为一个接点就可以整合出如下图所示的母差出口逻辑图，该图已经涵盖了REB-103母差动作出口的所有必要条件。 由上图可知，220KV正母I段 ? CT断线闭锁 ? 电压闭锁差动出口 ?+ ? CT 断线闭锁和差动元件接点为图中标圆圈接点 ? 简图中的二极管如图示，其作用详见后述 跳出线开关 5 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 ? 闸刀选排接点和跳出线开关的闭锁插头为图中标圆圈接点 ? 电压闭锁接点和出口中间继电器接点分别为图中标圆圈接点 6 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 3、母差保护的复压闭锁 为有效防止误碰等一系列保护意外误动，母差保护均设有复压闭锁装置。它的工作原理是:系统实际故障时母线电压必然下降此时开放母差出口;如果是由于其他原因导致的保护误动作系统一次电压必然没有变化，则复压装置闭锁母差出口。一般复压装置的判据有三个:正序低电压、负序电压、零序电压。当三个判据其一达到定值要求则开放出口。双母线接线的厂站一般设置母线三相CVT，复压装置集中设置在母差保护屏中;有些厂站设置单相母线CVT，三相线路CVT，则复压装置需按线路间隔分别 配置，并分别安装于各个线路间隔上。在运行操作上应注意投入母差保护时同时投入母差保护屏上的母线CVT空开(复压单元安装于母差保护屏内)，日常运行巡视应 检查此空开是否在合位且复压单元是否有动作或告警，并及时进行处理。 4、220KV断联回路 4(1 断联回路实现的基本要求及实现方式 对于双母双分段接线，对断联回路的基本要求有四点: ? 合母联或分段开关时，先将母联或分段电流接入差动回路，然后主触头闭合，以便合于故障母 线时母差动作。 实现方式(参考图例129页:分段1CT不联回路图):分段开关合闸接点“CLOSE CB ORDER”(该接点详见控制回路图，由I/O测控合闸输出经该回路启动1SHJ U15.155.301( 12-227 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 U15.125.125(26-27)U15.125.325(17-18) U15.125.325(27-28)U15.125.101(母联开 U15.125.101关原处于分闸状态，U15.125.101处于复归位置，其121常闭接点闭合) (113-114)，此时U15.125.101(314-313、316-315、318-317)三副接点闭合，先将分段开关三相电流接入差动回路，并断开U15.125.101 (118-117、222-221、228-227)，这时分段开关接至差动的电流回路在短接状态，即U15.125.113的114-113、116-115、118-117三副接点尚处在闭合状态，确保了先通后断的原则)U15.125.113(母联开关原处于分闸状态， U15.125.113(114-113、116-115、 U15.125.113(311-312)闭 U15.125.125(26-27)U15.125.113处于复归位置，其121常闭接点闭合)118-117)三副电流短接接点断开，将分段电流接入差动回路合，此时分段开关的正电源BS1+经U15.155.301(12-22) 使分段开关合闸。 U15.125.325(27-28)U15.125.113(311-312)至开关合闸线圈CC， ? 母联或分段开关分闸时，先断开主触头，然后延时约125MS将母联或分段电流回路短接退出差 动回路。 实现方式(参考图例129页:分段1CT不联回路图):分段开关主触头断开后，其常闭接点接通，此时分段开关正电源BS1+经开关常闭接点 (116-115U15.155.301(14-24)U15.125.101经U15.125.113使U15.125.125励磁，U15.125.125(15-16)延时125MS闭合 (211) (母联开关合闸时，已使该接点闭合) 使U15.125.113复位，此时U15.125.113(114-113、116-115、118-117)三副常闭接点闭合，此时正电源经U15.125.125(16-15)和U15.125.101(221-222)以及U15.125.101(211)使U15.125.101复位，这时U15.125.101(314-313、316-315、318-317)断开退出电流回路，同时U15.125.101(118-117、222-221、228-227)闭 合短接退出电流回路。 ? 一条母线故障，母差动作同时母联开关拒跳，经延时短接退出拒跳的母联或分段开关差动电流 回路，从而使另一条母线差动保护动作切除故障电流。 ? 母联或分段与CT间故障，母联或分段跳开，保护范围覆盖该故障点的母差动作，但故障电流 依然存在，短接退出母联或分段差动电流回路，从而使另一条母线差动保护动作切除故障电流。 上述两种行为的实现方式(参考图例129页:分段1CT不联回路图):如I母故障，I母差动动作，“BS1 CTDU31.101.155 (14A-14B励磁瘩，此时BS1+经U15.125.325(13-14)U15.125.101(116-115)U15.125.125励磁，U15.125.125(15-16)延时125MS闭合 经U15.125.113(211) (母联开关合闸时，已使该接点闭合) 使U15.125.113复位，此时U15.125.113(114-113、116-115、118-117)三副常闭接点闭合，以确保在短接状态下退出分 此时正电源经U15.125.125(16-15)和U15.125.101(221-222)以及U15.125.1018 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 (211)使U15.125.101复位，这时U15.125.101(314-313、316-315、318-317)断开退出电流回路，同时U15.125.101(118-117、222-221、228-227)闭合短接退出电流回路。 4(2 断联投退切换开关(U15.155.301)作用 由断联回路的基本功能分析可知，当母联或分段合闸时，其电流回路自动接入母差回路。当母联或分段检修时，如果在调试中母联或分段开关 合闸，而母差此时处跳闸状态，此时通入母联或分段CT的调试电流将通过断联回路流入母差，可能使母差误动。早期的母差包括目前双龙变的REB母差无此开关，只是通过短接母联或分段的大电流端子或短接母差屏内的辅助CT而退出差动回路。 正常时该开关切至“运行(NORML)”位置，此时U15.155.301(11-21)接通。当开关检修，该开关切至“检修(BYPASS)”位置，U15.155.301(12-22)接通，这时开关合闸时不经断联回路，从而对母差不会造成任何影响，提高了运行灵活性。 4(3 母联或分段断联回路工作电源 2002年之前，双龙变母联及分段断联回路工作电源BS1+、BS1-与控制电源共用，如下图所示: 这种设计缺点是:当运行中出现母联或分段压力低等异常情况，需改非自动时，此时当取下开关控制熔丝时，断联回路工作电源随之失去，如果这果一条母线故障，母联或分段开关拒跳，断联回路不能起作用，将造成事故严重扩大。为此在2003年双龙变进行反措，如下图所示。当需要将开关改非自动时，只需取下LP压板，而不取控制熔丝，从而确保了断联工作电源正常运行。 现本所断联回 路工作电源与控制电 源相互独立。 图1 图2 5(内联回路 5(1 内联回路的基本要求 双母线接线的变电站经常会遇到倒排操作，在倒排操作期间会有一个两把隔离刀闸同时 合上的时间，这时两段母线之间的穿越电流经过两把隔离刀闸，由于没有经过电流互感器，母差保护无法感知这个电流，换言之这个电流会在两个差动单元中成为差流从而导致保护误动。 9 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 对REB-103母差内联回路的基本要求有四点: ? 将正母I段和副母I段母差出口相连，从而使其中任一 条母线故障时，差动动作跳开两条母线上所有元件，以切除故障。 ? 退出正母I段差动元件，将正副母I段上所有出线元件的电流接入副母I段差动元件。 ? 退出母联电流CT(分段差动CT不退出) (注释:正常时流过母联开关的电流为I，当出线的正副母 闸刀同时合上时，此时母联的电流经闸刀被分流，降为I/2。由于经正副母闸刀的I/2不能流入母差(无CT)，故对正副母II段而言，由于母联开关的电流被分流，此时I/2成为差流流入正副母II段母差，当I较大时，将造成正副母II段母差差动元件动作。正是基于这点，REB-103母差在内联时退出正母II段差动元件，将正副母II段的出线电流全部流入副母II段差动元件，即构成BP-2B中所谓的“大差动”，同时短接退出母联CT) 5(2 出线元件的差动电流切换回路 通过该回路将各出线元件的电流随着一次运方的变化而自动接入对 应的母差差动回路，如该回路不能正确动作，将可能使母差误动。 该回路正确动作的基本要求:出线的母线闸刀合闸时，辅助接点先于主触头闭合。分闸时则主触头先断开，然后辅助接点再断开，否则将引起差动元件误动。在退出CT回路时,确保CT二次在短接状态下断开电流切换继电器接点。 母联开关 正母I段 副母I段 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 实现方式(参考图例130页:线路单元图):正母闸刀合闸时，其辅接点L1:1b常开接点闭合使U23.101.101U23.101.101(124-123)闭合，同时U23.101.101(114-113、116-115、 将三相电流接入正母差动 U23.101.113118-117)闭合、U23.101.101(224-223、226-225、228-227)断开回路，同时U23.101.101(214-213)闭合，准备使内联回路“BUSINTCON I-II”(14-13)使正母差动跳该出线的跳闸回路接通，即通过该接点实现正确选排。 当正母闸刀分闸时，在主触头断开后，其辅接点L1:1b常常接点闭合使U23.101.101复位，其三副常闭接点(224-223、226-225、228-227)闭合短接退出电流回路，(114-113、116-115、118-117)常开接点断开电流回路。 由上分析类推可以知道，当该出线的正副母闸刀同时断开时，U23.101.101和U23.101.301三副常闭接点自动短接退出该出线的差动电流回路，而无需手动短接退出，但较手动退出的缺点是，对闸刀辅助接点和电流切换双位置继电器动作特性要求很高，一旦切换不良将造成CT断线。 失 闸刀切换电源消失对母差保护的影响分析:当闸刀切换电源消失时，由于电流切换双位置继电器状态不会变化，故对母差无影响，但当进行倒闸操作时，则无法将电流切入另一套母差。 6(母线闸刀辅助接点与主触头配合不当对母差保护的影响 (案例分析) 2005年6月20日丹溪变220KV正母II段年检工作改检修，#3主变220KV正常处正母II段 运行，在执行“220KV正母II段由运行改检修”操作任务过程中，当合上#3主变220KV副母闸刀时，此时监控系统“220KV第一套母差+RB3正母II段差动动作”和“和220KV第一套母差+RB4副母II段差动动作”光字牌亮，喇叭响，查220KV第一套母差保护和屏内各双位置继电器动作行为正确。 (1)事件分析 REB-103母差有关出线电流接至母差的回路设计是:将母线闸刀的辅助接点接通，使出线接 至母差的电流二次回路各继电器励磁，然后主刀闭合。这样设计的目的是，防止一旦闸刀在倒排操作中出现瓷瓶断裂而发生母线接地等故障时，使内联回路可靠动作。 当主刀闭合而辅助接点未闭合时，由于内联回路动作必须辅助接点动作后才动作，因此此时不能实现大差动动作行为，即母联开关的电流I/2成为差流流入正副母II段母差，造成正副母II段差动动作。 (2)实际分析结果 监控系统事件报 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 中显示如下: 11 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 06:29 855 220KV第一套母差RB3柜正母II段母差动作 06:29 858 220KV第一套母差RB4柜副母II段母差动作 06:29:02 969 220KV第一套母差RB3柜正母II段母差动作信号复归 06:29:02 970 220KV第一套母差RB4柜副母II段母差动作信号复归 由上面信息可知，当报文发母差动作时，即意味着一次电流开始流过主刀，即主刀闭合，因此主刀闭合时间可以确定为06:29 855—06:29 858之间，而母差动作信号复归意味着二次回路切换动作，即#3主变220KV副母闸刀辅助接点导通时间可以确定在06:29:02 969，由上可以明确辅助接点迟后于主刀约2秒另114毫秒。 另外预告信息一览表显示如下: 06:29:03 501 #3主变220KV切换继电器同时动作 06:29:03 620 #3主变220KV正母闸刀操作允许 由预告信息我们可以确定，#3主变220KV副母闸刀辅助接点接通时间为06:29:03 501，基本与事件信息一览表中的06:29:02 969一致，考虑到闸刀的母差回路辅助接点与电压切换回路的辅助接点为不同类型，但从上可以明确#3主变220KV副母闸刀辅助接点迟后于主刀约2秒是造成正副母II段差动元件动作的根本原因。 (3)、再次验证 6月20日晚在220KV正母II段复役操作过程中，经省调许可运行人员对上述现象进行再次确认，在合上#3主变220KV副母闸刀时，+RB3和+RB4 屏差动面板上“DIFF L1、DIFF L2、DIFF L3”全部燃亮。 (4) 防范措施 倒排前将REB-103强制互联开关切至投入位置，使内联回路在倒排时不论闸刀辅助接点动作的时间特性即使出错也强制动作。 但这样也产生一个问题，例如XX线从正母倒排至副母运行，若副母闸刀辅助接点接触不良，由于倒排前进行强制内联，在两条母线硬连时不会对母差产生影响。但当倒排结束，强制内联开关断开，此时出线电流回路并未接入副母差动回路，而产生差流流入母差。 针对上述这种情况，应采取的措施是:当正副母闸刀同时合上时，检查出线的副母闸刀电流切换双位置继电器是否在动作位置，然后再拉开正母闸刀，该项应列入操作票。 7(内联回路实现方式 实现方式(参考图例130页:线路单元图):当正副母闸刀同时合上时，此时RB+经U23.101.101(214-213)和U23.101.301(214-213)至126页启动U19.101.125，其接点14-13闭合使 12 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 U19.101.101励磁，下面详细 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 U19.101.101和U19.101.113两个继电器送出的接点应用情况: (1)U19.101.101(312-311)接点的作用 该接点使正副母I段母差出口跳闸回路相连，如下图示: (2)U19.101.101(114-113、116-115、224-223)接点的作用 这三副接点用于短接母联电流回路，注意:母联与分段断联回路的唯 一区别是，母联有内联动作时短接电流三副接点，而分段断联回路中没有。 13 副母I段 差动出口 + 正母I段 差动出口 跳出线开关 跳出线开关 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 该回路的设计动作原理如下图示: 出线1 出线1 出线2 #1母联 副母I段 正母I段 正母I段差动电流 U19.101.101( 116-115、出线2 正母分段 #1母联 #1母联 出线4 出线3 副母分段 出线3 出线4 (3)U19.101.101(314-313、316-315、318-317、424-423、426-425、428-427)和U19.101.113 (314-313、316-315、318-317、424-423、426-425、428-427)接点的作用 通过U19.101.113共六副常闭接点断开正母I段差动电流回路，而通过U19.101.101共六副常开接点将正副母I段上所有元件差动电流并接入 副母I段差动回路。 14 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 U19.101.113送出的六副接点 8( 220KV母差与失灵保护的配合 我们知道，当双母双分段接线的220KV 出线失灵保护动作时，以第一时限不带电压闭锁跳开 15 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 母联与分段开关，然后以第二时限经电压闭锁跳开各出线开关，下面分析220KV母差与失灵保护间的配合关系。 以丹宾4385开关处正母运行时失灵启动为例。 跳出线开关 图中两极管的作用是:为保证失灵动作时第一时限(U35.101.113)跳母联与分段开关，第二时限(U35.101.301)跳出线开关，故设此两极管。如果没有两极管，则当U35.101.113动作时，将同时跳出线开关，而由于两极管反向截止，使跳出线开关的中间继电器不能励磁。 需注意的是，当按下面板上“BLOCK”按钮后，仅仅使图中的“CT断线”常闭接点断开，而不影响失灵的正常出口。由于220KV失灵借助母差的出口回路，故220KV母差动作均不再起动出线失灵保护。母联与分段由于设有断联回路，故亦无失灵启动回路。 9(220KV REB母差保护与BP母差相比较优缺点分析及相关运行注意 事项 9(1 220KV REB母差的优缺点 REB母差是属于中阻抗母差，它具有动作速度快、动作特性好等许多优点，但从上述分析我们也可以知道，它对闸刀辅助接点和电流切换继电器特性要求很高。运行中一旦在倒排过程中辅助接点切换不良或电流切换继电器未动作，将产生差流使差动元件误动，或造成CT开路而闭锁母差。而对于BP母差而言，闸刀辅助接点接触不良不会使母差误动，因为该保护取用的电流为采样值，而不是通过电流继电器切换引接，BP母差仅当母联CT断线，使小差值产生影响，而封联退出母联CT，未选择性动作。 另外REB母差对辅助CT特性要求较高，以防止因CT特性变化产生差流， 16 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 ? 因此在进行倒闸过程中，运行人员应高度重视加强对电流切换继电器的动作情况进行检查，在 线路复役后应特别检查相应的电流切换双位置继电器确已动作，只有确保二次电流已成功切换至对应的差动回路，才能继续操作一次主刀。由于目前闸刀产品质量不一，运行中也多次发现辅助接点行程调配不当造成切换不到位或与主刀配合失当，因此在典票中应明确将检查电流切换继电器的位置状态列入操作关健项。 ? 别外从REB原理图分析我们可知，由于早期的一些厂站未将“BLOCK”闭锁信号上传后台，因 此在运行中一旦“BLOCK”按钮被误按，母差出口回路将断开，因此运行中应检查“BLOCK”灯不亮，并尽可能在设计中将此信号上传光字牌。 ? 在倒排过程中，虽然部分厂站设计有强制互联投入开关，在该强制互制开关投入后，一方面要 检查内联中间继电器动作情况，同时必须注意对所操作的母线闸刀电流切换继电器状态进行确认，因为如果此时母线闸刀辅助接点切换不良，在强制互联开关断开后，仍会出现电流CT断线而出现差流。 ? 运行中应注意的是，目前REB母差停用调试时，用闭锁插把断开出口闭锁试验部件，当母差需 投入运行时，由于闭锁插把无法测量出口电压，因此在拔出插把前，应检查差动元件面板上“DIFF”和“TRIP”灯不亮，也可通过测量差动元件出口闭锁插头(启动出口中间继电器的插头)两端无电压，方可投入运行。建议停用母差用单个闭锁插头，以便进行测出口插头两端电压。 ? 由于母联和分段开关的合闸经REB母差的断联回路实现，因此在母差保护检修调试时，因安措 需要断开跳开母联和分段的分合闸回路，因此需注意的是，如果运行中需要合母联或分段时，需检查REB母差屏内断联回路的合闸接点端子已接好或划片拔上，否同不能进行母联和分段开关的合闸操作。 ? 当出线开关CT更换或者母差电流回路更改后，母差必须经带负荷试验正确后方可投入跳闸， 以验证CT极性接线正确。 ? 220KV母线检修复役操作，当用母联开关充母线时，如果母差保护 不能躲过母联充电时的容性 电流，则应先将母差停用，再用母联充电。目前网内一般不停母差。 ? 当某条220KV线路充电时，特殊情况下如果出现需将220KV母差改作线路的后备保护，实现方 式是:将该线至母差的CT回路短接或极性反接即可，将极性反接由于增大了流入差动回路的电流，更利于获得良好的灵敏性。 ? 当220KV母差停用时，需将220KV线路对侧的距离/另序灵敏段时限改为0.5秒，并将主变220KV 距离保护由正常的2秒缩短为1秒，同时为防止这种情况下某条220KV母线故障，两台并列运行的主变220KV距离保护动作扩大事故范围，应将母联和分段的过流解列保护投入，这样当某 17 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 条220KV母线短路故障，仅切除与该母线连接的主变和跳开相应的母联和分段，而不会影响另外三条母线的正常运行，但此时应注意控制流经母联或分段的电流由正常的400A升为700A，投入母联和分段过流保护的缺点是区外故障将造成母联和分段误跳。但较之可能造成的母线被扩大切除范围的情况，在当前联网紧密下，跳开母联和分段就稳定而言可以承受的。 二、3/2接线的500KV母差保护 对于500KV采用3/2接线的，500KV母差与220KV母差相比较要简单得多，其出口采用快速继电器(1)与慢速继电器(2)，其中慢速继电器带自保护功能，动作回路如下图: 1(500KV母差出口跳闸回路 (1)与双母接线的220KV母差比较，500KV母差不带电压闭锁，原因是: A、500KV采用3/2接线方式，即使一条500KV母线误跳，也不会中断对元件的供电，安全性 要求较低; B、如果要实现电压闭锁，必须在500KV母线上三相装设压变，如果为了满足500KV母线的安 全性装设三相压变，既耗资又扩大占地面积，因此仅在500KV母线上装设B相压变，用以电压和频率以及同期功能使用。 (2)出口自保持回路 500KV母差出口经慢速继电器实现自保持，判别丹溪变500KV母差慢速继电器动作未复归的 根据是: A、慢速继电器红色挡板未返回; B、监控系统“慢速继电器动作”光字牌亮; C、慢速继电器重动的信号继电器掉牌; 注:双龙变500KV母差慢速继电器没有明显的动作信号，仅在继电器内设动作指示灯，同时 也没有后台光字牌信号，这是早期工程设计中存在的一个较大缺点，极不便于运行监视。 (3)确认自保持回路已复归的措施 由于500KV母差出口带自保持功能，因此在投入母差前，必须确保自保持已复归，否则将 18 跳各边开关 + 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 误跳运行开关，确认自保持已复归的措施有: A、检查差动单元“Trip”和“Diff”灯不亮; B、将“按下自保持复归按钮”列入操作步骤; C、检查慢速继电器已复位，根据上述三方面进行检查; D、测量出口闭锁插头两端确无电压; (4)为何500KV母差出口带自保持而220KV母差出口不带自保持 对于500KV采用3/2接线的500KV母差应带自保持功能，对于采用双母接线方式的220KV母差不带自保持功能，原因是:我们知道，220KV出线单元带有操作箱，该操作箱主要提供开关跳合位置监视继电器和二次电压切换继电器YQJ，以及防跳继电器(目前如西门子220KV开关机构箱均不设计防跳继电器，因此如果在机构箱内设置防跳继电器，则如下图中的KCF3接点单独引一电缆 放至继保室)，主要功能是监视开关三相分合位置和开关处正母还是副母运行。 220KV保护出口跳开关如下图: 当母差动作时，操作箱内的防跳继电器KCF电流线圈通过而励磁，其KCF3接点闭合构成对跳 闸线圈TC的自保持，直至开关跳开才断电返回。如果没有KCF接点 的自保持回路，则当保护出口继电器的干簧接点出现抖动时，将不能可靠使开关跳闸。再则如果保护动作接点如果先于开关辅助接点先断开，则跳闸回路的断弧仅依靠保护接点，我们知道，保护接点一般都是干簧继电器接点，当它断开跳闸工作电流时极易被烧熔，而开关辅助接点断弧能力设计较强，因此必须设KCF接点构成自保持。 2( 3/2接线的500KV母差与双母双分段或双母接线的220KV母差区别 我们平时所说的500KV母差与220KV母差区别这个概念，是建立在500KV系统和220KV一次系统接线方式不同前提下，否则讨论这个区别是没有意义的。 下面分析的是3/2接线的母差与双母双分段或双母接线的220KV ABB母差区别(REB-103) 不同点之一:500KV母差不带电压闭锁，而220KV母差带电压闭锁 不同点之二:500KV母差无电流切换回路，而220KV母差有。这是因为220KV出线存在倒排的操作， 而3/2接线运行方式是固定的，不存在倒排。 不同点之三:500KV母差动作起动该母线所连接的边开关失灵保护，而220KV母差动作不启动出线 19 其它保护动作接点 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 开关失灵保护，因为220KV失灵借助母差出口回路，重复再跳一次无必要。 不同点之四:220KV母差出口带停讯(线路配闭锁式高频)或带发讯(线路配允许式高频)回路， 而500KV母差没有，原因分析如下: 第一种情况:当变电站1母线故障，同时某只出线开关拒跳;第二种情况:当变电站 1某只出线开关与CT间故障，因为属于母差保护范围，但母差动作跳开该出线开关后， 故障点依然存在，由于该故障点在线路L高频保护范围外，变电站1线路高频判为反向 故障，持续向变电站2发高频闭锁信号，故只有由变电站2的中距离II段或另序II段 动作延时切除故障，影响了系统稳定。为快速切除故障，这时变电站1的母差出口跳闸 的同时，对本侧的线路L高频收发讯机实现停讯，从而使变电站2侧高频保护动作出口。 而500KV母差动作，某只边开关拒跳，若边开关连接线路元件，则通过启动拒跳开关 的失灵保护而启动线路的远方跳闸;若边开关连接主变元件，则通过拒跳开关的失灵保 护启动主变保护总出口; 不同点之五:220KV母差出口不带自保持，而500KV母差出口带自保持功能。 不同点之六:220KV母差带有断联和内联回路，而500KV母差没有。 不同点之七:220KV REB母差由四块屏组成，四块屏相互间通过断联和内联回路构一整体;而500KV 每一套母差间无任何电气联系。 3(500KV母差的布屏方式 目前华东电网500KV母差有两种布屏方式。 第一种:两条母线的同一序列号的母差同屏布置，如图1: 双龙变为这种布置，最大优点是了节省屏位，但不便于检修和安全运行。如I母第一套 母差检修，则可能影响II母第一套母差的安全运行。 第二种:每套母差独立布屏，如图2: 丹溪变为这种布置，最大优点是便于检修和安全运行，任一套母差检修不会影响其它母 差的运行，缺点是屏位占地较大。 20 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 图1 图2 三、ABB主变保护 1(ABB主变保护组成 根据500KV主变保护双重化配置的原则,500KV ABB主变保护由两块屏组成,保护组成及出口方式如下: (1)第一套主保护屏构成 第一套主保护屏由第一套电气量保护和非电气量保护组成。图1为丹 溪变#2主变保护原理简图: 图2:丹溪变#2主变保护原理简图 RC21屏 TRU101 RET-521大差动第一套过励磁35KV第一套 过流500KV距离 保护 信号 RC22屏 TRU102 5021 TC15021TC2 高阻抗差动 TRU201TRU202 5021 TC1 信号 5022 TC15022 TC2 断开 220KV距离 保护35KV第二套 过流 5021TC25022 TC15022 TC2 停用 ZI+Z2Z3+Z4 第一套过励磁 主变220KV开关TC1 信号 ZI+Z2Z3+Z4 中性点另流 保护第一时限 #1母联TC1正母分段TC1 停用 定时限反时限 主变220KV开关TC2 副母分段TC1 500KV过负荷信号 第二时限公共绕组过 负荷 主变220KV开关TC2 信号 TRU104 本体重瓦斯本体压力释放线温高跳闸油温高跳闸有载调压重瓦斯有 载调压压力释放冷却器全停跳闸5021开关失灵保护动作5022开关失灵保 护动作主变220KV开关失灵动作 主变220KV开关TC1主变220KV开关TC25022 TC15022 TC25021 TC15021TC2 35KV第二套过流 主变220KV开关TC1 21 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 图2为双龙变#2主变保护屏组成,与丹溪变差别是非电气量跳闸单元为TRU101G\TRU102G\TRU103G,而丹溪变只有TRU104，另外主变500KV和220KV开关失灵保护启动主变总出口回路直接接至电气量跳闸单元，而非接入非电气量跳闸单元。 图2:双龙变#2主变保护原理简 图 TRU201 TRU202 TRU203 TRU101TRU102TRU103 大差动 离保护ZI+Z2Z3+Z4 5012 TC15012 TC25013 TC15013 TC2 高阻抗差动 5012 TC1 一套过流第一时限第二时限 5012 TC25013 TC15013 TC2 过励磁定时限反时限 信号 5012开关失灵保护动作5013开关失灵保护动作 主变220KV失灵保护动作 开关TC2主变35KV总开关TC1 负荷离保护ZI+Z2Z3+Z4 信号 TRU204 过负荷一套过流第一时限第二时限 信号 正母分段开关TC1母联开关TC1 主变220KV开关TC1主变35KV总开关TC1 流保护第一时限第二时限 TRU101GTRU102GTRU103G 本体重瓦斯本体压力释放线温高跳闸油温高跳闸有载调压重瓦斯有载调压压力释放冷却器全停跳闸 5012开关TC15012开关TC25013开关TC15013开关TC2 主变220KV开关TC1 主变35KV总开关TC1 2(主变保护出口跳闸回路 为确保主变保护动作时不因接点抖动等原因造成不能可靠跳闸，ABB 主变保护出口与500KV 母差相同，经快速继电器和慢速继电器出口，其中慢速继电器为双位置继电器，带自保持功能。 运行中注意以下问题: A. 主变500KV距离保护I段(Z1+Z2)动作跳主变500KV侧开关，II段(Z3+Z4)动作跳主变各 侧开关，目前华东电网I段运行中一般退出，原因是500KV系统稳定的需要，如果当如500KV母线故障，同时500KV母差拒动，这种情况需靠主变500KV距离保护动作切除故障。但如果投入I段，先跳开站内所有主变的500KV开关，此时故障可以切除，主变通过220KV侧送35KV运行，这时保持主变220KV送35KV运行满足无功和所用变供电，从这个情况下分析投入I段 22 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 有一定的意义。但如果是主变内部故障，主保护拒动时，此时如果投入I段，跳开500KV开关，但故障点仍存在，再延时通过II段切除故障，对于系统稳定和主变损害会产生严重影响，因此针对主变内部故障时主保护拒动，这种情况下投入I段是不利的。 B. 请大家注意中性点电流保护电流引接和公共绕组过负荷保护的电流引接是共用的，接入公共绕 组过负荷保护的C相电流在通入另流保护时是极性反接的，从而产生三相电流的相量和。中性点另流是主变总后备，它与220KV线路保护配合，亦可以作为220KV线路故障的后备。其第一时限动作跳母联和分段，第二 时限跳主变各侧开关。目前华东电网第一时限一般停用，原因也是本着以尽可能短的时限切除主变内部故障，否则第一时限投入时，虽然满足了缩小事故范围这个目的，但从系统时限配合而言，稳定性的要求是第一位的。 C. 请大家注意第一套主保护屏，电气量保护与非电气量保护直流电源相互独立，并且非电气量保 护跳闸单元TRU104也是主变500KV开关和220KV开关失灵启动主变总出口的通道，非电气量保护电源失去主变应陪停。 D. 如果主变35KV侧无总开关而设总闸刀，且35KV低抗开关设置在低抗尾部，低抗保护动作时也 是通过TRU104出口的，大家要建立只要通过TRU104出口的保护，均不启动失灵保护的概念。 E. 与双龙变主变保护不同，丹溪变主变保护出口跳各侧开关时均有跳闸指示灯，由于主变出口带 自保持，检查在投入主变保护前应根据以下项目检查确认自保持已复归: ? 按下自保持复归按钮 ? 确认跳各侧开关的指示灯不亮 ? 确认各保护动作指示灯不亮和信号继电器均未掉牌 ? 慢速继电器内指示灯不亮 ? 测量出口试验部件内闭锁插头两端确无电压 F. 读图时大家注意，TRU101和TRU201分别为第一套电气量保护跳主变500KV开关的跳闸单元和 第二套电气量保护跳主变500KV开关的跳闸单元;TRU102和TRU202 分别为第一套电气量保护跳主变220KV开关的跳闸单元和第二套电气量保护跳主变220KV开关的跳闸单元;TRU103和TRU2031分别为第一套电气量保护跳主变35KV开关的跳闸单元和第二套电气量保护跳主变350KV开关的跳闸单元;TRU101G、TRU102G、TRU103G分别依次表示为非电气量保护跳主变500KV、220KV、35KV开关的跳闸单元; 3( 主变220KV距离保护PT断线闭锁回路 主变220KV距离保护在运行中有关PT断线闭锁是个重要的问题，下图是双龙变PT断线闭锁回路: 23 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 (1)动作原理分析 当主变没有旁路代时，下列情况下PT断线闭锁开入: A. 当主变处正母运行(1G闭合和主变闸刀辅接点BG闭合),此时正母压变空开跳开; B. 当主变处副母运行(2G闭合和主变闸刀辅接点BG闭合),此时副母压变空开跳开; C. 当主变220KV侧运行，但此时某把主变母线闸刀电压切换继电器失磁(1GWH或2GWH常闭接点 闭合); D. 正母压变和副母压变闸刀重动继电器GWJ均失磁时; 由于1GWJ、2GWJ、4GWJ、5GWJ共用一个直流电源，为防止运行中该电源失去造成三相同时失压可靠闭锁 下图为双龙变#1/#2主变220KV距离保护PT三相断线闭锁逻辑图: 4( 大差动保护35KV侧电流回路 98年4月5日洛河电厂#5联变在西山变故障时,低压侧过流保护动作,原因是#5联变低压侧过流设计的CT二次接线为星形(传统接线,以消除30?角差),当区外故障时,联变低压侧一次三角形环内产生闭环另流使保护误动,因此目前网内均进行反措将35KV CT二次改为三角形接线,以消除另流影响。 5( ABB主变保护一起异常情况的分析学习 关于改进双龙变#3主变大差动保护220KV#2旁路开关CT二次回路 以及主变220KV电压切换回路直流电源接线的 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 24 1GWH2GWH屏内空开接点 BG ZKK(正母)ZKK(付母) 主变220KV距离保护 PG 1YQJ1GWJ2GWJ 2YQJ4GWJ5GWJ 120% IE 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 本所#3主变大差动保护采用ABB公司生产的微机型RET521成套保护装置，由于二次回路设计原因，造成#2旁路开关代#3主变220KV开关运行时，在操作旁路开关或主变220KV开关电流试验闭锁插把过程中会出现主变大差动保护220KV侧CT二次回路瞬时短接退出，从而造成流入大差 动保护的电流不平衡而动作，给倒闸操作带来极大的安全隐患。 另外#2旁路开关代#3主变220KV开关运行时，#2旁路和#3主变220KV电压切换继电器直流电源均接自#3主变220KV开关控制电源，在这种接线方式下，当#2旁路开关代#3主变220KV开关运行，#3主变220KV开关检修时，此时将造成电压切换回路失去直流工作电源，从而直接影响主变220KV距离保护的正常运行。 为此建议对#3主变大差动保护二次电流回路及#3主变220KV电压切换直流电源回路改接线，以确保#3主变的安全稳定运行，请予考虑。 (1) 回路分析 #3主变大差动保护电流回路接线如附图1示。在220KV#2旁路开关代#3主变220KV开关的倒闸操作中，当进行“拔出+RC1屏电气量保护跳220KV#2旁路开关试验部件U36.131.101闭锁插把”时，(此时接入主变差动保护的220KV侧电流由主变220KV开关CT提供,旁路开关未合上)，由于试验闭锁插把结构设计遵循“先短接，后通断”思路，在插把拔出或插入的瞬间会造成3B、4B、5B、6B接头短时短接，从而将主变220KV侧开关CT二次电流短接，使大差动保护感受到差流而动作。 #3主变220KV电压切换回路如附图2，在#2旁路开关代#3主变220KV开关运行时，其电压切换继电器及切换回路与#3主变220KV共用，而在代#1主变220KV开关运行时，#2旁路开关的电压切换通过#2旁路保护屏内YQJ继电器实现，无论切换继电器还是切换电源均与主变220KV开关相互独立。 (2)、改进意见 如附图3所示，将220KV#2旁路开关CT二次电流经U36.131.101闭锁插把分别接入U20.101.101:17A、18A、19A、20A，经RET521装置模拟输入模件后，在装置内部实现与主变220KV侧电流回路的并接。由于在RET521装置模拟输入模件中隔离变换器的存在，回路阻抗增大，使得RET521在操作U36.131.101闭锁插把过程中不能灵敏感受到主变220KV侧电流瞬时短接退出，从而防止误动。 电压切换回路改进如附图2示，将主变220KV开关和#2旁路开关负电源分别经U32.101.101和U32.101.107的18A接点接入电压切换继电器回路，#2旁路开关与#3主变220KV开关的正付母闸刀辅助接点分别接至各自开关的直流控制电源。 图1:#3主变大差动保护220KV侧电流回路接线示意图 25 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 变 主 关侧 旁路 关侧 26 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 图2:#3主变220KV电压切换回路示意图 202ˊ _ 202ˊ 27 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 附图3:#3主变大差动保护220KV侧电流回路接线改进示意图 主变关侧 旁 四、220KV母差和主变保护以及500KV开关失灵\500KV母差间的关联回路 1( 220KV母差与主变保护间的关联回路 220KV母差与主变保护间通过主变220KV开关失灵保护建立关联回路，当220KV母差动作，主变220KV开关拒动，起动主变220KV开关失灵保护，继而启动主变非电气量跳闸单元TRU104跳开主变各侧开关;另一行为是主变电气量保护动作，主变220KV开关拒跳，起动主变220KV开关失灵保护，继而启动220KV经母差中的失灵逻辑跳开220KV母线上所有开关。注意:主变非电气量 28 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 保护动作时，由于如瓦斯保护动作时，电流量不一定会变化，故非电气量保护不启动失灵保护。 原双龙变#1、#2主变没有220KV母差启动主变220KV失灵回路，后进行反措增加了此回路，如果没有这个回路，则当220KV母线故障而主变220KV开关拒跳时，只能通过主变220KV距离保护延时3秒跳开主变高压侧开关，增加了故障切除时间。 2(主变保护与主变高压侧开关失灵保护以及500KV母差间的关联回 路 主变保护动作而主变高压侧如5021开关拒跳时，启动5021开关失灵保护，继而跳开5022开关并启动500KV I母两套母差;当500KV I母母差动作而5021开关拒跳时，启动5021开关失灵保护，继而启动主变非电气量跳闸单元TRU104跳开主变各侧开关。 3( 220KV母差、主变保护、500KV失灵保护和500KV母差保护间的关联回路图 (#2主变间隔为例，#3主变与之相同) (1) 启动#2主变220KV侧失灵的回路有三个: A、220KV第一、二套母差; B、5021开关失灵保护; C、#2主变第一、二套电气量保护; (2) #2主变220KV侧失灵动作后经RC21屏的TRU104跳闸单元出口，其动作行为有三个: A、启动220KV第一、二套母差出口; B、启动主变非电气量跳闸TRU104带自保持功能出口跳各侧开关; C、解除220KV第一、二套母差电压闭锁; (注意:此回路双龙变没有，应用此回路的目的是防止主变内部故障时，可能出现较 高的短路电压而使220KV母差电压闭锁元件不动作而设。) (3) 主变电气量保护动作后，与其它保护的关联回路有三个: A、启动5021开关失灵; B、启动5022开关失灵; C、闭锁5022开关重合闸; (双龙变没有此回路，依靠主变保护的动作接点直接去闭锁主变中开关的重合闸) (4) 5021开关失灵动作后，亦经TRU104启动主变总出口，并在跳相邻的5022开关同时， 启动500KV I母两套母差。故5021开关失灵保护仅由#2主变电气量保护和500KV I母 母差保护启动。 4(关联回路在运行中需注意的几个问题 (1)当主变保护进行检修调试时，必须确保主变220KV开关失灵出口回路可靠断开，即插入 U17.143.101单元的闭锁插把，并且为防止试验过程中调试人员可能将正电源误加于该出口单 29 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 元插头的外侧，而误跳其它开关，更加可靠的措施是:断开220KV母差保护屏内的“主变220KV开关失灵启动220KV母差保护”压板或插入闭锁插头; 并注意一点，由于在主变保护调试中需进行主变220KV失灵启动主变保护总出口的试验， 此时需拔出U17.143.101闭锁插把，在拔出该闭锁插把前，必须检查确认主变保护出口未动作，因此针对这种情况，因此在主变保护调试时， U17.143.101单元宜插头单个的闭锁插头。 (2)凡涉及5021和5022失灵保护调试工作，失灵保护出口断开，并断开该出口回路的另一端的 压板，原因与(1)相同。 (3)主变保护电气量保护跳闸单元(TRU101、TRU102、TRU201、TRU202)和非电气量保护跳闸单 元(TRU104)工作电源相互独立，当运行中非电气量保护工作电源失去时，必须考虑到此时主变500KV开关失灵和主变220KV开关启动主变总出口功能已失去，应尽速恢复工作电源，若不能恢复，则考虑主变陪停。 5. 保护原理关联图回路分析(#2主变间隔及220KV出线保护启动回路关联全图) 30 500KV丹溪变ABB主变与母差保护培训教材 500KV I母第一套母差 31