1、第第9 9章章 母線的繼電保護(hù)母線的繼電保護(hù)o第一節(jié) 母線故障及其保護(hù)n概述n母線保護(hù)的分類o第二節(jié) 帶制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù)o第三節(jié) JMH-1型母線差動(dòng)保護(hù)裝置基本原理nJMH-1型母線保護(hù)的組成n差動(dòng)回路的工作原理n關(guān)于差動(dòng)回路還有以下幾點(diǎn)說(shuō)明o第四節(jié) 電流相位比較式母線保護(hù)9.1 9.1 母線故障及其保護(hù)母線故障及其保護(hù) 9.1.1 9.1.1 概述概述 1 1、高壓母線上故障可歸納為、高壓母線上故障可歸納為3 3種：種： 一是母線上所連設(shè)備（包括開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器）故障； 二是母線瓷瓶（包括隔離刀閘、支持瓷瓶）閃絡(luò)或母線的帶電導(dǎo)線直接閃絡(luò)； 三是某些人為的操作和作業(yè)

2、引起的故障。 2 2、母線保護(hù)的裝設(shè)時(shí)機(jī)、母線保護(hù)的裝設(shè)時(shí)機(jī) 根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程GB14285-1993，目前我國(guó)在下列情況下均裝設(shè)專門(mén)的母線保護(hù)： (1）在110kV的雙母線和220kV及以上的母線上，為保證快速地有選擇性地切除任一組（或段）母線上發(fā)生的故障，而另一組（或段）無(wú)故障的母線仍能繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)。對(duì)于一個(gè)半斷路器接線的每組母線應(yīng)裝設(shè)兩套母線保護(hù)。 (2)110kV及以上的單母線，重要發(fā)電廠的35kV母線或高壓側(cè)為 110kV及以上的重要降壓變電站的35kV母線，按照系統(tǒng)的要求必須快速切除母線上的故障時(shí)，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)。 3 3、設(shè)計(jì)

3、母線保護(hù)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：、設(shè)計(jì)母線保護(hù)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： (l）母線故障對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定將造成嚴(yán)重威脅，必須以極快的速度切除，同時(shí)為了防止電流互感器（TA）飽和使保護(hù)誤動(dòng)，也要求保護(hù)在故障后幾個(gè)毫秒內(nèi)電流互感器飽和前就能反應(yīng)。目前已能作到在故障后3-5ms內(nèi)動(dòng)作的保護(hù)裝置； (2）由于母線在電力系統(tǒng)中的地位極為重要，對(duì)其保護(hù)裝置的安全性和可靠性，都要提出極高的要求； (3）母線保護(hù)聯(lián)系的電路數(shù)目很多，比較的電氣量很多，各電路的工作狀態(tài)不同（有電源或無(wú)電源，有負(fù)載或空載），各被比較電氣量的變化范圍可能相差很大； (4）母線的運(yùn)行方式變化較多，倒閘操作頻繁，母線保護(hù)必須能適應(yīng)母線的各種運(yùn)行

4、方式，同時(shí)頻繁的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的操作將對(duì)母線保護(hù)產(chǎn)生過(guò)電壓和干擾，影響保護(hù)工作或使保護(hù)裝置損壞； (5）由于母線保護(hù)所連接的電路數(shù)目多，外部故障時(shí)，故障電流倍數(shù)很大，超高壓線接近電源，直流分量衰減的時(shí)間常數(shù)大，因而電流互感器可能出現(xiàn)嚴(yán)重飽和現(xiàn)象母線保護(hù)必須要采取措施，防止電流互感器飽和引起的誤動(dòng)作。 （l l）提高保護(hù)動(dòng)作速度和動(dòng)作靈敏度）提高保護(hù)動(dòng)作速度和動(dòng)作靈敏度 對(duì)于母線保護(hù)，提高保護(hù)的動(dòng)作速度，不僅是被保護(hù)元件本身的要求，而且是防止電流互感器飽和對(duì)母線保護(hù)的影響以及電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求。從電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的角度來(lái)看，母線故障被切除的時(shí)間越短越好。超高壓變電站母線保護(hù)裝置，其動(dòng)作時(shí)

5、間一般都要求在10ms之內(nèi)。 早期的電流差動(dòng)保護(hù)裝置，雖然其動(dòng)作速度比較快，但由于其動(dòng)作電流要躲過(guò)母線外部故障的最大不平衡電流，靈敏度往往較低。針對(duì)這一缺陷，人們研制出了帶制動(dòng)特性的母線保護(hù)以及相位比較式母線保護(hù)，從而大大提高了母線保護(hù)的靈敏度。 4 4、母線保護(hù)主要研究的方向：、母線保護(hù)主要研究的方向： (2(2）防止電流互感器飽和的影響）防止電流互感器飽和的影響 在一些嚴(yán)重的母線外部故障情況下，電流互感器可能深度飽和，其副方輸出嚴(yán)重畸變，這是母線保護(hù)誤動(dòng)的重要原因之一。如何有效地防止電流互感器飽和對(duì)母線保護(hù)的影響是母線保護(hù)的主要研究課題之一。 (3(3）增強(qiáng)母線保護(hù)適應(yīng)母線運(yùn)行方式變化的能

6、力）增強(qiáng)母線保護(hù)適應(yīng)母線運(yùn)行方式變化的能力 為了提高供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和靈活性，現(xiàn)在高電壓輸電系統(tǒng)很少采用簡(jiǎn)單的單母線供電方式。 雙母線、雙母線分段、旁路母線等的使用，一方面提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，但同時(shí)又給母線差動(dòng)保護(hù)提出了新的問(wèn)題，這方面問(wèn)題較多地涉及差動(dòng)保護(hù)的構(gòu)成原理以及對(duì)不平衡電流產(chǎn)生原因的分析；另一方面的問(wèn)題則是要解決母線保護(hù)適應(yīng)不同母線運(yùn)行方式的能力）這個(gè)問(wèn)題從原理上講比前一個(gè)問(wèn)題簡(jiǎn)單些，但要較多涉及母線保護(hù)方案的實(shí)現(xiàn)。 1 1、母線保護(hù)按其原理可分為以下幾類、母線保護(hù)按其原理可分為以下幾類 (1(1）用相鄰回路保護(hù)實(shí)現(xiàn)的母線保護(hù)）用相鄰回路保護(hù)實(shí)現(xiàn)的母線保護(hù) 對(duì)于35kV及

7、以下電壓的母線，一般說(shuō)來(lái)，不采用專門(mén)的母線保護(hù)，而利用供電元件的保護(hù)裝置就可以把母線故障以較小的延時(shí)切除。例如： 如圖9.1所示的發(fā)電廠采用單母線接線，此時(shí)母線上的故障就可以利用發(fā)電機(jī)的過(guò)電流保護(hù)使發(fā)電機(jī)的斷路器跳閘予以切除。 9.1.2 9.1.2 母線保護(hù)的分類母線保護(hù)的分類圖 9.1 利用發(fā)電機(jī)的過(guò)電流保護(hù)切除母線故障 如圖9.2所示的降壓變電站，其低壓側(cè)的母線正常時(shí)分裂運(yùn)行，則低壓母線上的故障就可以由相應(yīng)變壓器的過(guò)電流保護(hù)先跳開(kāi)低壓母線分段斷路器，如果故障不消失保護(hù)不復(fù)歸時(shí)再跳開(kāi)變壓器低壓側(cè)斷路器。 如圖9.3所示的雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)（或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)），當(dāng)變電站B母線上k點(diǎn)短路時(shí)，則可以由保護(hù)1

8、和4的第11段動(dòng)作予以切除，等等。 當(dāng)利用供電元件的保護(hù)裝置切除母線故障時(shí)，故障切除的時(shí)間一般較長(zhǎng)。此外，當(dāng)雙母線同時(shí)運(yùn)行或母線為單母線分段時(shí)，利用遠(yuǎn)處供電元件的保護(hù)裝置不能保證有選擇性地切除故障母線段。圖9.2 利用變壓器的過(guò)流保護(hù)切除母線故障圖9.3 利用供電線的保護(hù)切除母線故障 母線的方向保護(hù)。利用相鄰元件的保護(hù)裝置保護(hù)母線，除了上述幾種方法外，還可以在所有連接于母線的回路上裝設(shè)一個(gè)指向母線外部故障的方向元件，當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，這些回路上的短路功率方向元件都是指向母線，這些方向元件都不動(dòng)作。反之，在母線外部短路時(shí)至少有一條回路上的功率方向指向母線的外部，因而這條回路上的方向元件應(yīng)該動(dòng)作

9、。應(yīng)用這個(gè)特征可以區(qū)分母線的內(nèi)部和外部故障。當(dāng)母線保護(hù)起動(dòng)后，所有這些方向元件都不動(dòng)作，表示故障在母線上，則應(yīng)將所有斷路器跳開(kāi)。只要有一個(gè)方向元件動(dòng)作，就不能跳閘。這種保護(hù)方式動(dòng)作速度可以很快，也容易實(shí)現(xiàn)，尤其是應(yīng)用微機(jī)保護(hù)時(shí)只要將所有方向元件的動(dòng)作標(biāo)志送到變電站后臺(tái)機(jī)，由后臺(tái)機(jī)判斷是否是母線故障，如果是母線故障，可立即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)跳開(kāi)所有斷路器。這種保護(hù)的可靠性決定于所應(yīng)用的方向元件的性能。方向元件不能有電壓死區(qū)，不應(yīng)受系統(tǒng)振蕩影響而誤動(dòng)等。對(duì)于不對(duì)稱短路應(yīng)盡量采用負(fù)序方向兀件。對(duì)于三相短路可采用各種故障分量的方向元件。 (2(2）電流差動(dòng)原理）電流差動(dòng)原理 電流差動(dòng)原理簡(jiǎn)單可靠，應(yīng)用最廣，但要

10、采取措施解決外部故障時(shí)的不平衡電流間題。目前在國(guó)內(nèi)仍然是具有各種制動(dòng)特性的電流差動(dòng)原理的保護(hù)應(yīng)用最廠。對(duì)于單母線，其原理接線參見(jiàn)圖9-4。單母線電流差動(dòng)按其保護(hù)范圍又可分為完全差動(dòng)和不完全差動(dòng)保護(hù)，所謂完全差動(dòng)是所有接于母線所謂完全差動(dòng)是所有接于母線的回路，不論該回路劉端有無(wú)電源，都將其電流接人差動(dòng)回的回路，不論該回路劉端有無(wú)電源，都將其電流接人差動(dòng)回路形成差電流，因而這些回路本身（電流互感器以外）都不路形成差電流，因而這些回路本身（電流互感器以外）都不在差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)在差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)。所謂不完全差動(dòng)保護(hù)是只將對(duì)端有電源所謂不完全差動(dòng)保護(hù)是只將對(duì)端有電源回路的電流接入差回路，而只帶負(fù)荷的回路的

11、電流不接入差回路的電流接入差回路，而只帶負(fù)荷的回路的電流不接入差回路，因而該負(fù)荷線路上的故障被認(rèn)為是母線差動(dòng)保護(hù)范圍回路，因而該負(fù)荷線路上的故障被認(rèn)為是母線差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)的故障內(nèi)的故障。差動(dòng)保護(hù)的定值應(yīng)大于所有這種線路的最大負(fù)荷電流之和，在正常運(yùn)行情況下差動(dòng)保護(hù)才不會(huì)誤動(dòng)作。 圖9.4 單母線電流差動(dòng)保護(hù)原理 最簡(jiǎn)單的單母線固定連接的差動(dòng)保護(hù)如圖9.5所示。圖中母線M上有4條引出線，4條引出線上流過(guò)的電流分別為I1、I2、I3和I4。各引出線上裝有完全相同的電流互感器，這些電流互感器同極性端連在一起，差動(dòng)繼電器中的電流為所有電流互感器副方電流之和，電流互感器副方線圈中的電流分別為i1、i2、i

12、3和i4。 正常運(yùn)行和外部短路的情況如下，根據(jù)基爾霍夫電流定理： 由于電流互感器具有相同的變比，且同極性相連，假設(shè)電流互感器工作在非飽和狀態(tài)，則有：4123410(9.1)jjIIIII4123410(9.2)jDjIIIIII式中： 差動(dòng)電流。DI圖9.5 差動(dòng)保護(hù)原理圖 對(duì)于雙母線，如果連接于母線的所有回路固定分配于兩個(gè)母線時(shí)，采用固定連接式母線差動(dòng)保護(hù)。即各個(gè)母線各個(gè)母線裝設(shè)一套電流差動(dòng)保護(hù)，作為選擇跳閘元件，只反應(yīng)本母裝設(shè)一套電流差動(dòng)保護(hù)，作為選擇跳閘元件，只反應(yīng)本母線的內(nèi)部故障，稱為小差動(dòng)線的內(nèi)部故障，稱為小差動(dòng)。另設(shè)一套差動(dòng)保護(hù)反應(yīng)兩個(gè)另設(shè)一套差動(dòng)保護(hù)反應(yīng)兩個(gè)母線中任一母線上的故障

13、，作為母線保護(hù)的起動(dòng)元件，稱母線中任一母線上的故障，作為母線保護(hù)的起動(dòng)元件，稱為大差動(dòng)為大差動(dòng)。當(dāng)固定連接方式被破壞時(shí)，這種母線保護(hù)將失去選擇性，任一母線上故障時(shí)兩個(gè)母線將被全部切除。這是其最大的缺點(diǎn)。 (3(3）母聯(lián)電流相位比較原理）母聯(lián)電流相位比較原理 分別比較兩組母線的總故障電流與母聯(lián)電流互感器中電流的相位，相位接近一致的母線組為故障母線組，相位接近180的母線組為非故障母線組，參見(jiàn)圖9.6。此原理用于長(zhǎng)期并列運(yùn)行的雙母線時(shí)比較有利。單母線運(yùn)行時(shí)，母聯(lián)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，此保護(hù)應(yīng)退出。因?yàn)檫@種原理只比較電流的相位，與其幅值無(wú)關(guān)，因此基本上不受電流互感器飽和的影響。圖9.7 系統(tǒng)接線圖9.6 母聯(lián)電

14、流相位比較式保護(hù)原理 (4(4）電流相位比較式母線保護(hù)原理）電流相位比較式母線保護(hù)原理 與輸電線的電流相位比較式保護(hù)相似，基于外部故障時(shí)，故障回路電流與其他各回路電流之和的相位差接近180，將電流波形變成方波比相時(shí)，各電流波形之間基本上無(wú)間隙。而在內(nèi)部故障時(shí)各回路電流相位接近相同，各電流波形之間有很大間隙（見(jiàn)圖9.7、圖9.8）。這種原理只比較各回路電流的相位，與其幅值無(wú)關(guān)，因此基本上不受電流互感器飽和的影響。但這種原理不適用于母線上故障而各回路電流相位差較大或有電流流出的情況，例如3/2結(jié)線的母線。圖9.8 電流相位比較式母線保護(hù)原理(a）外部短路；(b）內(nèi)部短路 可分為低阻抗型、中阻抗型和

15、高阻抗型母線差動(dòng)保護(hù)。 傳統(tǒng)的母線差動(dòng)保護(hù)都是低阻抗型，即差回路的阻抗很小，只有數(shù)歐姆。其優(yōu)點(diǎn)是在內(nèi)部故障、全部故障電流流經(jīng)阻抗很低的差動(dòng)回路時(shí)，差動(dòng)回路上的電壓不會(huì)很大，不會(huì)增大電流互感器的負(fù)擔(dān)而使電流互感器飽和并產(chǎn)生很大的不平衡電流，同時(shí)也不會(huì)對(duì)繼電器造成過(guò)電壓。但在外部故障全部故障電流流過(guò)故障支路的電流互感器而使其飽和時(shí)，由于差動(dòng)回路的阻抗低，因而通過(guò)繼電器的不平衡電流很大。為了使保護(hù)不誤動(dòng)，保護(hù)定值應(yīng)按躲過(guò)此不平衡電流整定，或采取制動(dòng)措施，這使保護(hù)的靈敏度降低，使接線復(fù)雜化。 2 2、按差動(dòng)回路中的電阻大小分類、按差動(dòng)回路中的電阻大小分類 為克服上述缺點(diǎn)，可在差動(dòng)回路中串入一高阻抗，其

16、值可在數(shù)百歐姆以上，因而在外部故障使電流互感器飽和時(shí)，可減小差動(dòng)回路的不平衡電流，不需要制動(dòng)。但在內(nèi)部故障時(shí)，差動(dòng)回路可產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓，必須用過(guò)電壓保護(hù)回路減小此過(guò)電壓，以保證既能使繼電器動(dòng)作，又不會(huì)因過(guò)電壓而損壞。這就是高阻抗母差保護(hù)。高阻抗母差保護(hù)。 中阻抗式母線差動(dòng)保護(hù)實(shí)際上是上述兩種母線差動(dòng)保護(hù)的折中方案。差動(dòng)回路接入一定的阻抗，約300，采用特殊的制動(dòng)回路既能減小不平衡電流的影響，又不產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓，不需要專門(mén)的過(guò)電壓保護(hù)回路。 帶制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù)將母線上引出線的電流（即電流互感器的副方電流）按一定的方式組合成一制動(dòng)電壓，以阻止繼電保護(hù)動(dòng)作，這種電流又以另外的方式組合成一差

17、動(dòng)電壓，以啟動(dòng)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)的動(dòng)作與否決定于制動(dòng)電壓與差動(dòng)電壓之間的大??；如果差動(dòng)電壓大于制動(dòng)電壓，則保護(hù)裝置動(dòng)作；如果差動(dòng)電壓小于制動(dòng)電壓，則保護(hù)裝置不動(dòng)作，這就是這種差動(dòng)保護(hù)的工作原理。 9.2 9.2 帶制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù)帶制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù) 設(shè)母線上有幾條引出線，其電流分別為I1、I2、IN，常見(jiàn)幾種制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)，其動(dòng)作條件為：式中，K為制動(dòng)系數(shù)；i0為定值。由式（9.4）所決定的差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作方程式可簡(jiǎn)寫(xiě)成：設(shè)I0Ii，則式（9.5）變成：.m ax01011(9.3)(9.4)niiinniiiiIK IiIKIi0(9.5)outinoutinIIK IIi00

18、000(9.6)11(9.7)11iiiIIKIKIiKIIiKK圖9.9 具有直線制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作區(qū)域9.3 JMH-19.3 JMH-1型母線差動(dòng)保護(hù)裝置基本原理型母線差動(dòng)保護(hù)裝置基本原理 JMH-1型母線保護(hù)裝置可以適用于大電流接地系統(tǒng)各種方式的母線保護(hù)，適用的接線方式有單母線、分段單母線、雙母線、環(huán)形母線、一個(gè)半母線（即 母線）等。作為主保護(hù)，它能迅速反映母線的各種故障，在各種運(yùn)行方式下，均具有較好的選擇性。由于裝置采用的中間電流變換單元可以選用不同的變比，所以它適用于母線上各連接單元的電流互感器變比不一致的場(chǎng)合，且屬于中阻差動(dòng)型，故整個(gè)裝置具有良好的抗電流互感器飽和的能力。1

19、12 9.3.19.3.1 JMH-1JMH-1型母線保護(hù)的組成型母線保護(hù)的組成 從原理上講，JMH-1型母線保護(hù)主要由中阻抗差動(dòng)回路、電壓閉鎖回路、斷線閉鎖回路、切換回路（包括出口回路）及自檢回路等組成。 中阻差動(dòng)回路是本保護(hù)裝置的最核心的部分，它由中間電流變換器、差動(dòng)元件和信號(hào)元件等組成在用于雙母線或多母線保護(hù)時(shí)，還應(yīng)包括切換元件的觸點(diǎn)回路。圖9.10 單母線系統(tǒng)保護(hù)的交流電流回路 9.3.2 9.3.2 差動(dòng)回路的工作原理差動(dòng)回路的工作原理 （1 1）正常運(yùn)行時(shí)）正常運(yùn)行時(shí) 在正常運(yùn)行時(shí)，差動(dòng)回路可等效成圖9.11所示的回路，此時(shí)，流進(jìn)母線的電流Ii等于流出母線的電流I0。因?yàn)镮i=I0

20、，M與 N之間無(wú)電位差，P與Q之間有制動(dòng)電壓Ubrk存在，UbrkIiRS同時(shí)，ID=0，UD=0，因而KI不動(dòng)作。顯然，這時(shí) , KD也可靠不動(dòng)作。 （2 2）在母線外部發(fā)生故障時(shí)）在母線外部發(fā)生故障時(shí) 在母線外部發(fā)生故障時(shí)，若故障線路（設(shè)為第n條出線）的電流互感器沒(méi)有飽和，則其等效電路如圖9.11所示。此時(shí)仍有 Ii=I0，以上正常運(yùn)行時(shí)的分析全部成立UD=0， , 差動(dòng)繼電器KD和差流繼電器KI均可靠不動(dòng)作。DbrkUUDbrkUU圖9.11 正常運(yùn)行時(shí)差動(dòng)回路的等效電路 若故障的電流互感器發(fā)生飽和，盡管仍然有I011+I021+In1=0，但是，I023+I021+I0n30 ，即Ii

21、I0。這樣就會(huì)產(chǎn)生ID，相應(yīng)也會(huì)引起UD，UD的大小與RD的取值有關(guān)，當(dāng)然也與I0所對(duì)應(yīng)的電流互感器的飽和程度有關(guān)。UD的出現(xiàn)可能使KD動(dòng)作，但差動(dòng)繼電器的動(dòng)作與否還取決于制動(dòng)電壓的存在與大小，這時(shí)制動(dòng)電壓為認(rèn) Ubrk=(Ii+I0)RS/2。 顯然，可以通過(guò)改變RS的大小，使在一定的Ii和I0的情況下得到Ubrk，且使UD=Ubrk，這時(shí)的差動(dòng)電流ID與I0之比值稱為制動(dòng)系數(shù)，以Kbrk表示。Kbrk可以在0.50.8之間選取。這種特性就使中阻差動(dòng)保護(hù)與帶比例制動(dòng)特性的低阻抗差動(dòng)保護(hù)一樣具有一定的抗電流互感器飽和的能力。 在差動(dòng)回路中設(shè)計(jì)的電阻RD的存在可以使本差動(dòng)保護(hù)具有與高阻差動(dòng)保護(hù)一

22、樣的抗故障線路電流互感器完全飽和，即電流互感器的二次側(cè)完全無(wú)信號(hào)輸出的能力。在電流互感器完全飽和之后，其二次側(cè)電流為零，勵(lì)磁阻抗Zm0，將電流互感器的二次側(cè)的直流電阻折算到中間電流變換器的二次側(cè)，得到等值電阻 （連同輔助導(dǎo)線的電阻），這時(shí)的差動(dòng)回路如圖9.12所示。 可以看出，這時(shí)Ii在N點(diǎn)分成兩部分：一部分流經(jīng)Rs/2與 所組成的支路，另一部分流經(jīng)RD與 所組成的支路，而ID與Ii之比決定于 與 的比值。增加RD的數(shù)值可以減少I(mǎi)D，從而減少UD，增大Ubrk 是顯而易見(jiàn)的。TARTARRDRR/2TASRR 圖9.12 故障線路電流互感器完全飽和時(shí)的差動(dòng)回路的等效電路 （3 3） 在內(nèi)部故障

23、時(shí)在內(nèi)部故障時(shí) 在內(nèi)部故障時(shí)，所有出線上電流都由線路流入母線，所有的I0=0，這時(shí)差動(dòng)回路可以等效成圖9.13所示的回路。可以很明顯地看出，恒有UDUbrk，故在內(nèi)部故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)裝置能可靠動(dòng)作。圖9.13 內(nèi)部故障時(shí)差動(dòng)回路的等效電路 9.3.3 9.3.3 關(guān)于差動(dòng)回路還有以下幾點(diǎn)需要說(shuō)明：關(guān)于差動(dòng)回路還有以下幾點(diǎn)需要說(shuō)明： 本裝置中設(shè)置了差流繼電器Kl，該繼電器是為了防止保護(hù)的切換回路與一次系統(tǒng)的操作過(guò)程的不同步而設(shè)置的，同時(shí)，它也可以防止某電流回路斷線等原因引起差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。因此，在一般情況下，差電流繼電器的定值應(yīng)按能躲過(guò)單條出線最大的負(fù)荷電流考慮，這里作了這樣的假設(shè)，即兩條出線

24、同時(shí)發(fā)生切換回路與一次系統(tǒng)操作過(guò)程的不同步，或電流回路斷線同時(shí)發(fā)生的可能性非常小，因此可以不考慮，這樣，就可以盡可能地提高差動(dòng)繼電器的靈敏性。 為了獲得不同的制動(dòng)系數(shù)Kbrk，可以通過(guò)改變Rs進(jìn)行，改變Rs的方法是調(diào)整差動(dòng)元件后端子上的連片的連接方式。 制動(dòng)系數(shù)Kbrk的選擇原則是：當(dāng)被保護(hù)母線上所有的連線出線的電流互感器的二次側(cè)直流電阻均較?。☉?yīng)按折算到輔助電流變換器的二次側(cè)的阻值考慮）時(shí)，Ubrk的取值從小考慮,RD的阻值也可適當(dāng)減少，這樣可以使差動(dòng)繼電器較為靈敏，并能獲得較高的可靠系數(shù)；反之，可以增大Kbrk的值，RD的值可以適當(dāng)增加，以提高差動(dòng)繼電器的外部故障時(shí)抗電流互感器飽和的能力。

25、 電流相位比較式母線保護(hù)是近年來(lái)采用的各種新原理的母線保護(hù)的一種。它的工作原理是根據(jù)母線外部故障或內(nèi)部故障時(shí)連接在該母線上各元件電流相位的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖9.14所示。假設(shè)母線上只有兩個(gè)元件，當(dāng)線路正常運(yùn)行或外部(K1點(diǎn)）故障時(shí)，如圖9.14(a）所示，電流I流入母線，電流I由母線流出，兩者大小相等、相位相反。當(dāng)母線上k點(diǎn)故障時(shí)，電流I和I都流向母線，在理想情況下兩者相位相同，如圖9.14(b）所示。顯然，利用比相元件比較各元件電流的相位，便可判斷內(nèi)部或外部故障，從而確定保護(hù)的動(dòng)作情況。9.4 9.4 電流相位比較式母線保護(hù)電流相位比較式母線保護(hù)電流相位比較式母線保護(hù)的單相原理方框圖如圖圖9.159.15所示。圖9.14 外部與內(nèi)部短路時(shí)的電流分布 (a）外部故障；（b）內(nèi)部故障圖9.15 電流比相式母線保護(hù)的單相原理方框圖 電流相位比較式母線保護(hù)的相位比較回路原理接線圖如圖圖9.169.16所示。 小母線的輸出接到由二極管V1V3所組成的晶體管相位比較回路，其工作情況如下： (l(l）小母線不帶電的情況）小母線不帶電的情況