【正文】 參考資料(1) 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程、電氣二次接線識(shí)圖(2) 繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置(3) 變電運(yùn)行培訓(xùn)教材(4) WMZ41微機(jī)母線保護(hù)裝置說(shuō)明書(shū)(5) 繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置規(guī)程及反事故技術(shù)措施等 文件匯編(上冊(cè))。 另外，裝置配置有低電壓突變及復(fù)合電壓判別的電壓閉鎖功能，如Ⅰ（Ⅱ）母差動(dòng)繼電器動(dòng)作，而裝置對(duì)各相電壓濾過(guò)處理后對(duì)形成的負(fù)序電壓、低電壓以及零序電壓進(jìn)行判別，如其未達(dá)到判據(jù)要求，裝置會(huì)認(rèn)為是差動(dòng)以及失靈出口回路的誤碰或出口繼電器損壞導(dǎo)致Ⅰ（Ⅱ）母差動(dòng)繼電器動(dòng)作，其Ⅰ（Ⅱ）母電壓常開(kāi)接點(diǎn)不閉合 ，使母差跳閘回路沒(méi)有正電源，從而提高了母差保護(hù)的可靠性。 若母線上某連接元件的電流回路發(fā)生斷線，其二次電流不對(duì)應(yīng)一次電流，這將會(huì)引起較大的不平衡電流，如這不平衡電流符合CT斷線的判據(jù)，則裝置判為CT斷線，CT斷線閉鎖常閉接點(diǎn)打開(kāi)，斷開(kāi)母差保護(hù)出口回路正電源，同時(shí)發(fā)CT斷線信號(hào)。 同時(shí)，由于故障造成Ⅱ段母線上電壓降低，故Ⅱ母電壓常開(kāi)接點(diǎn)閉合，起動(dòng)YJ繼電器，回路為：+KM3→Ⅱ母電壓常開(kāi)接點(diǎn)→LP2壓板→YJ繼電器→KM3。 如Ⅱ段母線上發(fā)生故障，Ⅱ母A（B、C）相差動(dòng)接點(diǎn)閉合，起動(dòng)出口驅(qū)動(dòng)繼電器CJ2，回路為：+KM1→Ⅱ母A（B、C）相差動(dòng)接點(diǎn)→出口驅(qū)動(dòng)繼電器CJ2→KM1。 同時(shí)，由于故障造成Ⅰ段母線上電壓降低，故Ⅰ母電壓常開(kāi)接點(diǎn)閉合，起動(dòng)YJ繼電器，回路為：+KM3→Ⅰ母電壓常開(kāi)接點(diǎn)→LP1壓板→YJ繼電器→KM3。（見(jiàn)圖5—6）： 如Ⅰ段母線上發(fā)生故障，Ⅰ母A（B、C）相差動(dòng)接點(diǎn)閉合，起動(dòng)出口驅(qū)動(dòng)繼電器CJ1，回路為：+KM1→Ⅰ母A（B、C）相差動(dòng)接點(diǎn)→出口驅(qū)動(dòng)繼電器CJ1→KM1。4. 母差保護(hù)PT斷線監(jiān)視（見(jiàn)圖5—8）： 為防止由于PT二次回路斷線，造成母線電壓的錯(cuò)誤判別，裝置配置PT二次回路斷線的監(jiān)視功能，利用自產(chǎn)的零序電壓量與專用零序PT輸入的電壓量相比較，來(lái)確定PT二次回路是否斷線。如該線路運(yùn)行于Ⅰ母，則起電氣回路為：+KM→線路保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)→線路電流接點(diǎn)→1G1→模件103WBT（K8）→KM（見(jiàn)圖5—7）；模件103WBT（K8）常開(kāi)接點(diǎn)閉合后，其回路為：24V（+）→103WBT（K8）接點(diǎn)→模件119WBT；經(jīng)裝置判別為線路開(kāi)關(guān)失靈后，模件119WBT啟動(dòng)模件406WBT內(nèi)K9和K10（見(jiàn)圖5—8），模件406WBT使KK102常開(kāi)接點(diǎn)閉合，啟動(dòng)模件109WBT（見(jiàn)圖5—9），回路為：24V（）→模件406WBT（K9）→模件109WBT（K3），模件109WBT（K3）接點(diǎn)閉合，啟動(dòng)出口跳閘回路，以較短時(shí)限跳母聯(lián)開(kāi)關(guān)，以較長(zhǎng)時(shí)限跳故障元件所在母線上的其它所有開(kāi)關(guān)。 若Ⅱ母閘刀合上時(shí)，電氣通路為：+KM→1G2（Ⅱ母閘刀輔助接點(diǎn)）→模件104WBT（K2）→KM；模件104WBT（K2）常開(kāi)接點(diǎn)閉合，通路為：24V（）→模件104WBT（K2）接點(diǎn)→模件120WBT，模件120WBT使該支路聯(lián)接在Ⅱ母的狀態(tài)接點(diǎn)LJⅡ閉合，也實(shí)現(xiàn)母線保護(hù)裝置與一次系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的對(duì)應(yīng)。本保護(hù)通過(guò)引入隔離開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)啟動(dòng)切換繼電器的方法，跟蹤雙母線的運(yùn)行狀態(tài)。 B、C相也相同。而Ⅰ母、Ⅱ母電壓則分別經(jīng)由QFQF3至101WBT模件，由101WBT模件經(jīng)濾波模件117WBT濾波后，再經(jīng)扁平電纜輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換模件A/DⅡ內(nèi)作為主機(jī)母線電壓閉鎖用。四. 母差保護(hù)電氣原理：、電壓回路見(jiàn)圖5—圖5—4： Ⅰ段母線上第1回～第7回、母聯(lián)及第13回線路電流輸入經(jīng)由115WBT、201WBT、301WBT和401WBT模件，而Ⅱ段母線上第8回～第12回線路電流輸入經(jīng)由116WBT、202WBT、302WBT和402WBT模件。： 1.“主”機(jī)主要完成母線運(yùn)行方式字的判別、母線低電壓的判別以及線路失靈等，其余工作還包括：①.對(duì)“主”機(jī)的硬件和軟件的自檢；②.完成對(duì)“主”機(jī)的互檢、對(duì)時(shí)；③.實(shí)現(xiàn)友善的人機(jī)交互界面；④.對(duì)外通訊。： 若母線上某連接元件的電流回路發(fā)生斷線，其二次電流不對(duì)應(yīng)一次電流，這將會(huì)引起較大的不平衡電流，而此時(shí)系統(tǒng)無(wú)故障啟動(dòng)，當(dāng)裝置判別到此情景，經(jīng)延時(shí)確認(rèn)后，發(fā)CT斷線信號(hào)，同時(shí)閉鎖母線差動(dòng)保護(hù)，防止再發(fā)生區(qū)外故障而保護(hù)誤動(dòng)。（死區(qū)保護(hù)）： 對(duì)雙母線系統(tǒng)，若某段母線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障而母聯(lián)斷路器失靈，或發(fā)生死區(qū)故障（即短路發(fā)生在母聯(lián)CT與母聯(lián)斷路器之間），裝置配置了母聯(lián)失靈保護(hù)（死區(qū)保護(hù)）來(lái)切除故障防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)母線上某連接元件保護(hù)動(dòng)作后仍有電流，裝置接受到作為開(kāi)關(guān)量輸入的此種信息，即啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)，經(jīng)延時(shí)跳開(kāi)母線上所有開(kāi)關(guān)。若仍是區(qū)外故障，則繼續(xù)不斷地在隨后的每個(gè)周波內(nèi)判是否有故障發(fā)展，直到區(qū)外故障消失；若發(fā)展成了區(qū)內(nèi)故障，則發(fā)出差動(dòng)出口命令。 同步識(shí)別法即判別“故障啟動(dòng)”與“差流越限”是否同步發(fā)生，若判別“故障啟動(dòng)”與“差流越限” 同步發(fā)生，則認(rèn)為“差流越限”是由母線區(qū)內(nèi)故障引起，此時(shí)差動(dòng)保護(hù)在5ms以內(nèi)，即搶在CT未發(fā)生飽和前快速判別出區(qū)內(nèi)故障，發(fā)出差動(dòng)出口信號(hào)，并記憶下來(lái)，以確保各斷路器可靠跳閘。從故障發(fā)生到CT飽和至少有1／4周波（5毫秒）的時(shí)間，CT能正確傳變一次電流。 本裝置利用下列CT飽和的準(zhǔn)則，推出：全新的抗CT飽和新方案——同步識(shí)別法。 系統(tǒng)發(fā)生倒閘操作時(shí)（除母聯(lián)外某條支路刀閘跨接Ⅰ、Ⅱ母），裝置進(jìn)入雙母線互聯(lián)狀態(tài)（無(wú)選擇性），此時(shí)兩小差不起作用，若大差越限，則發(fā)出跳兩條母線上所有聯(lián)結(jié)支路的動(dòng)作命令。 為避免由于隔離開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn)出錯(cuò)，引起母線保護(hù)裝置與一次系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)不對(duì)應(yīng)，而導(dǎo)致母線保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)，微機(jī)雙母線保護(hù)裝置進(jìn)行電流平衡的校驗(yàn)取A相電流。 ： 雙母線具有操作靈活、運(yùn)行多變的特點(diǎn)，因此其保護(hù)裝置就必須對(duì)應(yīng)于一次系統(tǒng)的改變而改變，從而實(shí)現(xiàn)雙母線保護(hù)的選擇性。 裝置引入母線的各相電壓（或線電壓）和零序電壓構(gòu)成低電壓突變及復(fù)合電壓判據(jù)。差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)特性如下圖所示：： 為了防止由于差動(dòng)以及失靈出口回路的誤碰或出口繼電器損壞等原因而導(dǎo)致母線連接元件的誤跳閘，裝置配置有低電壓突變及復(fù)合電壓判別的電壓閉鎖功能。1）.當(dāng)母線正常工作或發(fā)生區(qū)外故障，CT無(wú)飽和情況下，流入母線的電流等于流出的電流，即Id=0，故2個(gè)差動(dòng)判據(jù)均不滿足，保護(hù)可靠不動(dòng)。 Id≥Id1 （） IdK二. 母線保護(hù)的原理：： 引入母線上所有支路（包括母聯(lián)或分段）的A、B、C三相電流構(gòu)成分相電流差動(dòng)保護(hù)，取各支路同相電流和的絕對(duì)值作為差動(dòng)量Id，同時(shí)取各支路同相電流絕對(duì)值之和作為制動(dòng)量If。母差保護(hù)整柜布置見(jiàn)圖5—1。1 信號(hào)回路模件：用以驅(qū)動(dòng)信號(hào)及提供接點(diǎn)，帶自保持。1 出口跳閘模件：由干簧繼電器構(gòu)成，用以快速跳閘出口。1 濾波模件：由24路二階RC低通濾波回路構(gòu)成，能有效濾掉三次以上諧波。 交流電流模件；每個(gè)模件可輸入10個(gè)回路的電流量。24V，并提供兩組電源消失信號(hào)，本身具有短路，過(guò)壓保護(hù)及24V延時(shí)上電功能。5V、177。通過(guò)修改板上GAL片的內(nèi)容，可用n塊A/D模件組成2路以至更多通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換，便于擴(kuò)展。5V或177。 BITBUS網(wǎng)絡(luò)：用作各系統(tǒng)間信息的傳遞，BITBUS網(wǎng)絡(luò)有主、從之分，其間區(qū)別主要包括地址分配和BITBUS板上固化程序的EPROM中內(nèi)容有主、從之別兩部分。 32路光電隔離輸出（STD9373）：主系統(tǒng)中用作運(yùn)行方式識(shí)別中驅(qū)動(dòng)運(yùn)行方式模件，以及顯示運(yùn)行方式。 系統(tǒng)支持模件：主要提供一些諸如：時(shí)鐘、ROM擴(kuò)展、WATCHDOG等輔助功能。全套裝置所用的模件主要包括： CPU模件：作為CPU板?！爸鰿PU”主要用作母線電壓閉鎖，雙母線運(yùn)行狀態(tài)的識(shí)別以及人機(jī)對(duì)話，故障報(bào)告，通訊管理等。第二節(jié) 母線保護(hù)原理說(shuō)明一. 母線保護(hù)的構(gòu)成： 裝置采用一“主”三“從”多CPU結(jié)構(gòu)型式并充分利用微機(jī)保護(hù)的有利條件,其全新的算法及保護(hù)方案大大提高了母線保護(hù)整組出口速度及可靠性。9）.具有記錄故障前后電流、電壓信息功能，便于故障分析。7）.裝置設(shè)有斷路器失靈保護(hù)，母聯(lián)斷路器失靈保護(hù)（死區(qū)保護(hù)）及充電保護(hù)功能可選配。5）.裝置設(shè)有復(fù)合電壓閉鎖功能，增強(qiáng)了裝置抗誤動(dòng)能力。跟蹤雙母線系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)雙母線保護(hù)的自適應(yīng)性，出口的選擇性，在雙母線解列運(yùn)行或支路倒閘過(guò)程中發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，均能確保母線的可靠安全運(yùn)行。3）. 對(duì)雙母線保護(hù)，增加母線運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別功能。三. 母線保護(hù)的選型： 本次設(shè)計(jì)選擇南京自動(dòng)化股份有限公司的WMZ—41型微機(jī)母線保護(hù)裝置，其理由如下：1）. 抗CT飽和，保護(hù)裝置對(duì)CT無(wú)特殊要求，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，保護(hù)迅速出口，不受CT飽和影響；區(qū)外故障CT飽和時(shí)，保護(hù)可靠不誤動(dòng)。 對(duì)母線保護(hù)的基本要求是：應(yīng)能快速地、有選擇地將故障母線切除，并能保證動(dòng)作可靠而又有足夠的靈敏度，同時(shí)在外部故障及不正常運(yùn)行方式下（例如電流、電壓回路斷線，保護(hù)本身故障等）保證不誤動(dòng)作。為了將其故障迅速切除，或?qū)⒐收舷拗圃谧钚〉姆秶?，必須裝設(shè)母線保護(hù)。3停止操作：在合閘或分閘操作過(guò)程中，如有特殊情況需要立即將正在進(jìn)行的操作停止時(shí)，應(yīng)撳下停止按鈕KA，使分（合）閘回路切斷，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使操作即時(shí)停止 第五章 母線保護(hù)主要二次回路第一節(jié) 母線保護(hù)的應(yīng)用及選型一. 母線保護(hù)的重要性：發(fā)電廠和變電所的母線，是匯集和分配電能的重要部分，雖然它的故障幾率相對(duì)其它電氣設(shè)備小，但其后果極其嚴(yán)重，它的故障，以單相接地故障為多數(shù)，它的多相故障也多是由單相接地故障發(fā)展而成?；芈穭?dòng)作情況：合閘：當(dāng)隔離 開(kāi)關(guān)需要合閘時(shí)，撳下合閘按鈕HA，使接觸器KM1勵(lì)磁，通路為：~A→DBMS→KA（停止按鈕）→KH常閉接點(diǎn)→HA→KM1線圈→KM2常閉觸點(diǎn)→SP1→~B；接觸器KM1接通并自保持，使KM1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使電動(dòng)機(jī)作順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)一對(duì)齒輪及蝸輪蝸桿減速帶動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)1800，此時(shí)機(jī)構(gòu)定位彈片將限位開(kāi)關(guān)SP1打開(kāi)，切斷電源，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成合閘動(dòng)作。第三節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)控制回路圖一、 110W隔離開(kāi)關(guān)電動(dòng)操作及閉鎖回路圖：上圖所示為配用CJS操動(dòng)機(jī)構(gòu)的隔離開(kāi)關(guān)電動(dòng)操作及閉鎖回路圖，其SPSP2分別是隔離開(kāi)關(guān)在機(jī)構(gòu)內(nèi)的限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)閘刀在分閘位置時(shí)，SP1限位開(kāi)關(guān)閉合，SP2限位開(kāi)關(guān)打開(kāi)。 當(dāng)閘刀發(fā)熱時(shí)，可用紅外線測(cè)溫儀，測(cè)定其發(fā)熱程度，然后匯報(bào)調(diào)度建議控制或轉(zhuǎn)移負(fù)荷，匯報(bào)工區(qū)安排處理。五、閘刀異常情況的處理： 當(dāng)發(fā)生閘刀的操作不當(dāng)，接觸不良，可用相應(yīng)電壓等級(jí)的令克棒推足，但應(yīng)注意安全距離。 當(dāng)帶負(fù)荷合刀閘時(shí)，合上后不許再拉開(kāi)。四、閘刀操作注意事項(xiàng)： 禁止帶負(fù)荷操作拉合閘刀，當(dāng)防誤裝置失靈時(shí)，應(yīng)先查明原因，請(qǐng)示工區(qū)后才能繼續(xù)操作。③ 拉合主變110kV側(cè)閘刀需符合下列條件：a、 相對(duì)應(yīng)的110kV進(jìn)線斷路器及內(nèi)橋斷路器在拉開(kāi)位置，并且該閘刀與主變間的接地閘刀應(yīng)拉開(kāi)。② 拉合線路斷路器兩側(cè)閘刀需符合下列條件：a、 拉合母線側(cè) 閘刀，必須斷路器在拉開(kāi)位置，并且該閘刀與斷路器間的接地閘刀以及線路側(cè)接地閘刀應(yīng)拉開(kāi)。其規(guī)則如下：① 拉合內(nèi)橋斷路器兩側(cè)閘刀需符合下列條件：Ⅰ段母線側(cè)閘刀，必須斷路器在拉開(kāi)位置，并且該閘刀與斷路器間的接地閘刀應(yīng)拉開(kāi)。四、閘刀閉鎖回路： 110kV閘刀閉鎖回路。三．正常的停送電操作順序如下：停電時(shí)，在停電的斷路器拉開(kāi)后，先拉負(fù)荷側(cè)閘刀，后拉母線側(cè)閘刀。３、電動(dòng)機(jī)額定功率僅為550W便能滿足其操作要求。選擇理由： １、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝、維護(hù)。４、 該型隔離開(kāi)關(guān)造價(jià)不高，性能可靠。２、 該型隔離開(kāi)關(guān)對(duì)環(huán)境條件要求不高。第二節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)及操動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型一、 隔離開(kāi)關(guān)的選型：本次設(shè)計(jì)選擇的隔離開(kāi)關(guān)為：江蘇省皋高壓電器廠的GW4—126 開(kāi)關(guān)系戶外雙柱握手式帶按地開(kāi)關(guān)的隔離開(kāi)關(guān)。 要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠。 隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)點(diǎn)應(yīng)具有可靠的絕緣，以保證在過(guò)電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人商的安全。 按操作機(jī)構(gòu)的不同，可分為手動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)等類型。 按有無(wú)接地閘刀，可分為接地閘刀和無(wú)接地閘刀兩種。二、 隔離開(kāi)關(guān)的類型：隔離開(kāi)關(guān)可按下列原則進(jìn)行分類： 按絕緣支柱的數(shù)目，可分為單柱式、雙柱式及三柱式隔離開(kāi)關(guān)。⑵ 分、合勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器。 分、合小電流。 倒用操作。它的主要用途： 隔離電壓。第四章 隔離開(kāi)關(guān)及其二次回路第一節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)的用途和類型一、 隔離開(kāi)關(guān)的用途：隔離開(kāi)關(guān)是發(fā)