1第八章母線保護

教學(xué)要求：1、了解母線保護配置原則；2、掌握完全電流差動保護的工作原理；3、掌握電流比相式母線保護工作原理。

28.1裝設(shè)母線保護基本原則一、母線的短路故障母線發(fā)生故障，將造成大面積用戶停電，電氣設(shè)備遭到嚴重破壞，甚至使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行破壞，導(dǎo)致電力系統(tǒng)瓦解，后果是十分嚴重的。二、母線故障的保護方式保護方式：一種是利用供電元件的保護兼母線故障的保護，另一種是采用專用母線保護。31、利用其他供電元件的保護對于降壓變電所可以利用變壓器的后備保護切除故障；對于發(fā)電廠，可由發(fā)電機過電流保護切除故障；對于圖示網(wǎng)絡(luò)，可利用線路保護切除故障。B處的母線故障，可由1DL處的Ⅱ或Ⅲ段切除，2DL和3DL處的發(fā)電機、變壓器的過流保護切除。

4缺點：延時太長，當(dāng)雙母線或單母線時，無選擇性。所以下列情況應(yīng)裝設(shè)專門的母線保護：母線保護應(yīng)特別強調(diào)其可靠性，并盡量簡化結(jié)構(gòu)。對電力系統(tǒng)的單母線和雙母線保護采用差動保護一般可以滿足要求，所以得到廣泛應(yīng)用。5可對于圖示的雙側(cè)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)變電所B母線上K點故障時,可利用線路保護1、4的第Ⅱ段切除故障。

62、專用母線保護根據(jù)《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，在下列情況下應(yīng)裝設(shè)專用母線保護。1）110kV及以上雙母線和分段母線，為了保證有選擇地切除任一母線故障。2）110kV單母線，重要發(fā)電廠或110kV以上重要變電所的35～66kV母線，按電力系統(tǒng)穩(wěn)定和保證母線電壓等要求，需要快速切除母線上的故障時。母差保護分為：1、母線完全差動

2、電流比相式差動保護

3、固定連接的雙母線差動保護4、母聯(lián)相位差動保護78.2母線差動保護基本原理一、實現(xiàn)母線差動保護的基本原則（1）正常運行情況或外部故障時由基爾霍夫電流定律可知，流入母線的電流之和等于流出母線的電流之和?；?如圖所示（2）當(dāng)母線上發(fā)生故障時，所有與電源連接的元件都向故障點供給短路電流，而在供電給負荷的連接元件中電流等于零9（3）從相位上看：正常運行和區(qū)外故障時，至少有一個元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的。而當(dāng)母線故障時除電流等于零的元件以外，其他元件中的電流是同相位的。10二、

單母線的完全差動保護

1、作用原理將母線的連接元件都包括在差動回路中，需在母線的所有連接元件上裝設(shè)具有相同變比和特性的TA。11(1)正常運行或外部故障時（）所以，二次側(cè)12(2)母線故障時二次側(cè)132整定計算兩個條件：①躲外部短路可能產(chǎn)生的式中——可靠系數(shù)，取為1.3；

——在母線范圍外任一連接元件上短路時，流過TA一次側(cè)的最大短路電流；

——母線保護用電流互感器的變比。

14②TA二次回路斷線時不誤動：母線連接元件中，最大負荷支路上最大負荷電流。取較大者為定值。—在母線上發(fā)生故障的最小短路電流門檻值15應(yīng)用：35KV及以上單母線或雙母線經(jīng)常只有一組母線運行的情況，母線故障時，所有聯(lián)于母線上的設(shè)備都要跳閘。16三、電流比相式母線保護為提高母線保護運行的靈活性而提出正常運行或者區(qū)外故障時：

17母線故障時：即：利用比相元件比較各元件的相位，便可判斷區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。18特點：①只與電流相位有關(guān)，而與電流的幅值大小無關(guān)②不需考慮不平衡電流的影響，提高了靈敏度③不要求采用同型號和同變比的CT，增加了使用的靈活性。19四、元件固定連接的雙母線電流差動保護為提高供電的穩(wěn)定性，常采用雙母線同時運行的方式。按一定要求將引出線和有電源的支路固定聯(lián)于兩條母線上——固定連接母線。任一母線故障時，只切除聯(lián)于該母線上的元件，另一母線可以繼續(xù)運行，從而縮小了停電范圍，提高了供電可靠性，此時需要母線差動保護具有選擇故障母線的能力。201、構(gòu)成以及作用原理K21三部分組成：①1TA、2TA、5TA和1KD——用于選擇母線Ⅰ的故障

22②3TA、4TA、6TA和2KD——用于選擇母線Ⅱ的故障

23③完全差動保護1~4TA和3KD——整套保護的啟動元件

24①正常運行或區(qū)外故障時由上圖電流分布情況可知：1KD、2KD、3KD中均為不平衡電流，保護不動作K25②區(qū)內(nèi)故障時，1KD、3KD中流入全部短路電流，所以1KD、3KD啟動，跳開1QF、2QF和5QF；K262、固定連接破壞時，例線路1由母線Ⅰ切換到母線Ⅱ，因二次回路不能隨之切換，所以外部短路時，1KD、2KD中有較大的差動電流而誤動，但3KD仍流過不平衡電流，不會誤動。區(qū)內(nèi)短路時，1KD、2KD都可能動作，3KD動作，所以兩條母線都可能切除。

27該保護優(yōu)點：能快速而有選擇性的切除母線故障；缺點：當(dāng)固定連接破壞時，不能選擇故障母線，限制了系統(tǒng)運行調(diào)度的靈活性。

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8.3斷路器失靈保護的簡介斷路器失靈保護是指當(dāng)故障線路的繼電保護動作發(fā)出跳閘脈沖后，斷路器拒絕動作時，能夠以較短的時限切除同一發(fā)電廠或變電所內(nèi)其他有關(guān)的斷路器，以使停電范圍限制為最小的一種后備保護。29

d處發(fā)生故障時候，斷路器5DL的保護動作，一方面發(fā)出跳閘脈沖，另一方面送脈沖至斷路器失靈保護。這時，若5DL拒動，且短路仍存在，母線電壓下降，低電壓繼電器動作，”與門”開放，由于保護設(shè)置了延時元件t,斷路器失靈保護不會立即動作。若經(jīng)5DL保護延時后，5DL仍不跳閘，則裝設(shè)于變電所B的斷路器失靈保護發(fā)出跳閘脈沖，加速斷開2DL、3DL?？墒构收戏秶恢劣谟绊懙阶冸娝鵄和C。（1DL、4DL的遠后備保護動作亦可達到同樣的目的，但因為動作時間太長滿足不了系統(tǒng)的要求）30當(dāng)d處發(fā)生故障的時候，5DL保護動作，若5DL拒動，而且U<Uset動作，則“與”門開放，經(jīng)延時t跳開2DL、3DL。延時元件t：鑒別斷路還是失靈。通常取t=0.3~0.5s。

U<Uset

：輔助判別元件。各保護出口（2DL、3DL、5DL）：起動元件。31小結(jié)：完全電流差動保護其工作原理是基于基爾霍夫定律，即