第八章母線的繼電保護本章主要內(nèi)容:裝設母線保護的基本原則完全電流差動母線保護電流比相式母線保護雙母線同時運行時,母線保護的實現(xiàn)方法斷路器失靈保護第八章母線的繼電保護本章主要內(nèi)容:裝設母線保護的基本18.1裝設母線保護的基本原則

母線是電力系統(tǒng)中的一個重要元件，當母線上發(fā)生故障時，將使連接在母線的所有元件在修復故障母線期間或轉換到另一組無故障的母線上運行以前被迫停電，在樞紐變電站母線上發(fā)生故障時，可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成嚴重的后果。

一般不采用專門的母線保護,而利用供電元件的保護裝置就可以把母線故障予以切除,例如:8.1裝設母線保護的基本原則母線是電力系統(tǒng)21）發(fā)電廠采用單母線接線，母線上的故障可利用發(fā)電機的定子過電流保護使發(fā)電機的斷路器跳閘予以切除。tt-k++++

II-定子繞組過電流保護1）發(fā)電廠采用單母線接線，母線上的故障可利用發(fā)電機的定子過電32）對降壓變電所，其低壓母線采用單母線分段，正常時分開運行，低壓母線上的故障可以由相應變壓器的過電流保護使變壓器的斷路器跳閘于以切除。t++-t++

-IIk電源單母線分段高壓母線低壓母線變壓器的過電流保護2）對降壓變電所，其低壓母線采用單母線分段，正常時分開運行43）對雙側電源網(wǎng)絡（或環(huán)形網(wǎng)絡）當變電所Ｂ母線故障時可由保護１和４的Ⅱ段動作于以切除。

k1234ABCＢ變電所母線53）對雙側電源網(wǎng)絡（或環(huán)形網(wǎng)絡）當變電所Ｂ母線故障時可由保5裝設專用母線保護的原因：A）利用供電元件的保護裝置切除母線故障的時間較長。（速動性）電源kB）當雙母同時運行或單母分段時，保護不能保證有選擇性地切除故障母線。（選擇性）雙母同時運行裝設專用母線保護的原因：A）利用供電元件的保護裝置切除母線故6什么情況下應裝設專門的母線保護？1）在110kV及以上的雙母線和分段單母線上，為保證有選擇性地切除任一組母線上所發(fā)生的故障，而另一組無故障母線仍能繼續(xù)運行，應裝設專用的母線保護。2）110kV及以上的單母線，重要發(fā)電廠的35kV母線或高壓側為110kV及以上的重要降壓變電所的35kV母線，按照裝設全線速動保護的要求必須快速切除母線上的故障時，應裝設專用母線保護。什么情況下應裝設專門的母線保護？1）在110kV及以上的雙母7為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護均按照差動原理構成，母線上一般連接著較多的電氣元件（線路、變壓器、發(fā)電機等），不管母線上元件有多少，實現(xiàn)差動保護的基本原則仍是適用的。8.2母線差動保護的基本原則為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護均按照差動原理構成，母線8母線差動保護的基本原則a)在正常運行以及母線范圍以外故障時，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，即: （流入母線為電流的正方向）c)若從電流相位看，則正常運行及外部故障時，至少有一元件中的電流相位和其余元件中的電流相位相反，而當母線故障時，除電流等于零的元件以外，其它元件的電流則是同相位的。b)當母線上發(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，故（短路點的總電流）母線差動保護的基本原則a)在正常運行以及母線范圍以外故障98.2.1單母線完全電流差動母線保護

在母線的所有連接元件上裝具有相同變比和特性的電流互感器，所有互感器的二次線圈在母線側的端子互相連接，另一端的端子也互相連接，然后接入差動繼電器，繼電器中的電流即為各個二次電流的向量和。I-I

-+++......1238.2.1單母線完全電流差動母線保護在母線的所10原理在正常運行及外部故障時，流入繼電器的是由各互感器特性不同而引起的不平衡電流Iunb而當母線上故障時，則所有與電源連接的元件均向短路點供給短路電流，于是流入繼電器的電流為：

此電流足夠使差動繼電器動作而起動出口繼電器３，從而使所有連接元件的斷路器跳閘。原理在正常運行及外部故障時，流入繼電器的是由各互感器特性不同11差動繼電器啟動電流整定原則：

——按如下條件整定，選擇其中較大的一個躲開外部故障時所產(chǎn)生的最大不平衡電流，當所有電流互感器均按10%誤差曲線選擇，且差動繼電器采用具有速飽和鐵芯的繼電器時，其動作電流Ir.set可按以下計算：差動繼電器啟動電流整定原則：

——按如下條件整定，選擇其中12其中Ｋrel—可靠系數(shù)取1.3

Ik.max—在母線范圍外任一連接元 件上短路時，流過差動保護 TA一次側的最大短路電流

nTA—母線保護用TA的變比其中Ｋrel—可靠系數(shù)取1.313為防止在正常運行情況下，任一電流互感器二次回路斷線時，引起保護裝置誤動作，起動電流應大于任一連接元件中最大的負荷電流IL.max為防止在正常運行情況下，任一電流互感器二次回路斷線時，引起保14靈敏系數(shù)校驗當保護范圍內(nèi)部故障時，應采用下式校驗靈敏系數(shù)：其中：Ik.min--應采用實際運行中可能出現(xiàn)的母線連接元件最少時，在母線上發(fā)生故障的最小短路電流值。

靈敏系數(shù)Ksen其值一般應不低于2靈敏系數(shù)校驗當保護范圍內(nèi)部故障時，應采用下式校驗靈敏系數(shù)15按照母線保護裝置輸入阻抗的大小，可分為:低阻抗型母線保護（一般為幾Ω）中阻抗型母線保護（一般為幾百Ω）高阻抗型母線保護（一般為幾千Ω）。常規(guī)的母線保護及微機保護均為低阻抗型母線保護。低阻抗母線保護裝置比較簡單，一般采用先進的、久經(jīng)考驗的判據(jù)，系統(tǒng)的監(jiān)視較為簡單，特別是微機母線保護具有完善的自檢及互檢功能，事故記錄、斷路器失靈保護以及接地保護、過流保護等后備保護功能。但低阻抗母線保護在外部故障TA飽和時，母線差動繼電器中會出現(xiàn)較大不平衡電流，可能使母差保護誤動作。4.母線保護常見類型按照母線保護裝置輸入阻抗的大小，可分為:4.母線保護常見類16高阻抗型母線電流差動保護較好地解決了這一問題，但在母線內(nèi)部故障時，電流互感器的二次側可能出現(xiàn)過高電壓，對繼電器可靠工作不利，且要求TA的傳變特性完全一致、變比相同，這對于擴建的變電站來說較難做到。中阻抗型母線保護采用了快速、靈敏、比率制動式電流差動保護方案，即具有低阻抗、高阻抗保護的優(yōu)點，又避開了它們的缺點，在處理TA飽和方面具有獨特的優(yōu)勢。高阻抗型母線電流差動保護較好地解決了這一問題，但在母線內(nèi)部故178.2.2高阻抗型母線電流差動保護U-U

-+++......123k在外部故障時，非故障支路電流不很大，其TA不易飽和，但故障支路電流是集各電源支路電流之和，可能非常大，其TA可能極度飽和，這時一次電流大部分消耗在勵磁上，傳變到二次側近似為零，故差動回路將流過很大的不平衡電流，從而引起差動保護誤動。8.2.2高阻抗型母線電流差動保護U-U-+++....18U-U

-+++......123k解決的辦法是采用電壓型差動繼電器，由于電壓差動繼電器的內(nèi)阻很高，非故障支路的二次電流都被故障支路TA的二次繞組旁路，故流入差動繼電器的電流很小，差動繼電器不會動作。當母線內(nèi)部故障時，所有引出線電流都是流入母線的，所有支路的二次電流都流向電壓差動繼電器。由于其內(nèi)阻很高，在電壓差動繼電器兩端出現(xiàn)高電壓，從而使保護動作。U-U-+++......123k解決的辦法是采用電壓型差198.2.3比率制動式中阻抗型母線電流差動保護比率制動式中阻抗型母線電流差動保護，其動作判據(jù)可為最大值制動，即：或動作判據(jù)為模值和制動，即：其中：Kres—制動系數(shù)Ii—母線各連接元件TA二次電流值。--中的最大電流值Iset.0—動作電流門檻值8.2.3比率制動式中阻抗型母線電流差動保護比率制動式中阻208.2.4電流比相式母線保護1.原理

母線在內(nèi)部故障和外部故障時各連接元件電流相位發(fā)生變化。注意：母線保護規(guī)定：電流從線路流向母線為正，從母線流向線路為負。１２母線8.2.4電流比相式母線保護1.原理母線在內(nèi)部故障和外21當母線正常運行及外部故障時（k1點），按規(guī)定的電流正方向來看和大小相等，相位相差180O

１２k1當母線正常運行及外部故障時（k1點），按規(guī)定的電流正方向來看22當母線內(nèi)部故障時（k2點）,和均流向母線，在理想情況下兩者相位相同１２k2當母線內(nèi)部故障時（k2點）,和均流向母線，在理想23小母線中間變流器中間變流器

切換裝置

切換裝置

相位比較

延時回路

脈沖展寬回路

出口跳閘ZLH1ZLH2電流比相式母線保護原理圖小母線中間變流器中間變流器切換裝置切換裝置相位比較24切換裝置用于雙母線時切換保護二次回路（當一次元件從一條母線切換到另一條母線時，其對應的二次回路也切換到另一條小母線上）各電流互感器二次輸出的電流，…分別接入中間變流器ZLH1,ZLH2，…的一次線圈。其二次輸出電壓分為二組，經(jīng)半波整流后分別接在小母線1,2,3上；fx1,fx2為非線性電阻（壓敏電阻）當電流互感器二次電流Ｉs2很大時，用以防止ZLH1,ZLH2的二次側產(chǎn)生危險的高壓，小母線的輸出接到相位比較，延時，脈沖展寬回路。切換裝置用于雙母線時切換保護二次回路（當一次元件從一條母25......U0132....D1D2D3D4相位比較延時展寬++--在電流的正半周以母線3為參考（設其為0V，則母線2上為負電位）......U0132....D1D2D3D4相位比較+26......U0132....D1D2D3D4相位比較延時展寬在電流的負半周以母線3為參考（設其為0V，則母線1上為負電位）++--......U0132....D1D2D3D4相位比較在27工作情況母線不帶電的情況母線不帶電時，小母線上無電壓，相位比較延時，展寬回路無輸出。母線處于正常運行或外部故障情況母線處于正常運行或外部故障時，按規(guī)定的正方向電流相位相差180O,中間變流器一次側及二次側經(jīng)檢波后的波形如下：工作情況母線不帶電的情況母線不帶電時，小母線上無電壓，28由于檢波后波形相加的結果，在小母線1、2上都呈現(xiàn)出連續(xù)的負電位，因此，比相回路無輸出，不啟動延時回路，整個回路無輸出，不跳閘。tt-EE1E2E1E2t小母線2的波形-EE2E1E2E1t小母線1的波形正常運行或外部故障由于檢波后波形相加的結果，在小母線1、2上都呈現(xiàn)出連續(xù)的29母線內(nèi)部故障情況母線內(nèi)部故障時，各連接元件的電流均流向母線，各中間變流器的一次電流基本上同相位，由于、相位相同，兩者疊加后，在小母線１和小母線２上呈現(xiàn)出相間的斷續(xù)負電位，在負電位的間斷期間比相回路輸出一脈沖，起動延時回路，若此脈沖延續(xù)時間大于3.3ms(60O)，則延時回路起動脈沖展寬回路，后者輸出一連續(xù)脈沖使開關跳閘。母線內(nèi)部故障情況母線內(nèi)部故障時，各連接元件的電流均流向母30tt-EE1E2E1E2t小母線2的波形-EE2E1E2E1t小母線1的波形由于、相位相同，兩者疊加后，在小母線１和小母線２上呈現(xiàn)出相間的斷續(xù)負電位母線內(nèi)部故障tt-EE1E2E1E2t小母線2的波形-EE2E1E2E131延時60O回路的作用和保護的閉鎖角

理想情況：內(nèi)部故障時電流的相位差為0O， 外部故障時為180O。

實際情況：由于電流互感器，中間變流器誤差等因素的影響，各電流間相位差可能是值最大可達60O、有可能使保護誤動。-Et小母線2的波形-Et小母線1的波形延時60O回路的作用和保護的閉鎖角理想情況：內(nèi)部故障時電流32

當小母線上出現(xiàn)間斷的電壓時，延時回路就要啟動，為了防止在這種情況下發(fā)生誤動作，就需要選擇延時回路的時間>角所對應的時間，即從時間上躲開外部故障時可能出現(xiàn)的電流相位誤差。一般采用=，即3.3ms當小母線上出現(xiàn)間斷的電壓時，延時回路就要啟動，33雙母線同時運行時，母線保護的實現(xiàn)方法

雙母線是發(fā)電廠和變電所中廣泛采用的一種母線方式。對于雙母線經(jīng)常以一組母線運行的方式，在母線發(fā)生故障后，將造成全部停電，需把所有連接元件倒換至另一組母線上才能恢復供電，這是一個很大的缺點。雙母線同時運行時，母線保護的實現(xiàn)方法雙母線是發(fā)電廠和34

為此，在發(fā)電廠以及重要變電所的高壓母線上，一般都采用雙母線同時運行（母線聯(lián)絡斷路器經(jīng)常投入），而每組母線上連接一部分（大約1/2）供電和受電元件的方式，這樣當任一組母線上故障后，就只影響到一半的負荷供電，而另一組母線上的連接元件則仍可以繼續(xù)運行，這就大大提高了供電的可靠性。這種連接方式相對而言較為固定，因此有可能裝設元件固定連接的雙母線電流差動保護。

為此，在發(fā)電廠以及重要變電所的高壓母線上，一般358.2.4元件固定連接的雙母線電流差動保護KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ隔離開關TA1TA2TA3TA4568.2.4元件固定連接的雙母線電流差動保護KD1KD2KD36第一組由電流互感器TA1、TA2、TA5和差動繼電器KD1組成，用以選擇第Ⅰ組母線上的故障；第三組實際上是由電流互感器TA1、TA2、TA3、TA4和差動繼電器KD3組成的一個完全電流差動保護，當任一組母線上發(fā)生故障時，它都起動，而當母線外部故障時，它不動作，在正常運行方式下，它作為整個保護的起動元件，當固定接線方式破壞并保護范圍外部故障時，可防止保護的非選擇性動作第二組由電流互感器TA3、TA4、TA6和差動繼電器KD2組成，用以選擇第Ⅱ組母線上的故障；反應母線總差電流第一組由電流互感器TA1、TA2、TA5和差動繼電器KD1組37-直流回路展開圖+KD3GGKD1KD2ZJ3XJ1ZJ1XJ2ZJ2XJ3跳QF1XJ4跳QF2XJ5跳QF3XJ6跳QF4XJ7跳QF5ZJ1ZJ1ZJ2ZJ2ZJ3+跳QF4KD3

++++KD1

-+-++XJ1XJ3XJ4ZJ1跳QF1跳QF2跳QF5XJ7ZJ3+KD2

-+++XJ2XJ5XJ6ZJ2跳QF3只要KD3動作，說明母線故障，先跳開母聯(lián)QF5若KD1動作，說明母線1故障，再跳開QF1，QF2若KD2動作，說明母線2故障，再跳開QF3，QF4-直流回路展開圖+KD3GGKD1KD2ZJ3XJ1ZJ1X38KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(1)正常運行時，一次電流分布KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(1)正39KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(1)正常運行時，二次電流分布圖KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(1)正40KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(2)母線外部故障時，一次電流分布圖元件1提供的短路電流元件3提供的短路電流元件4提供的短路電流KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(2)母41KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(2)母線外部故障時，二次電流分布圖KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(2)母42KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(3)母線內(nèi)部故障時，一次電流分布KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(3)母43KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(3)母線內(nèi)部故障時，二次電流分布KD1和KD3動作KD2不動作KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(3)母44KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(4)固定連接方式破壞時，保護裝置的動作情況假設元件1由母線Ⅰ切換到母線Ⅱ上當母線Ⅰ內(nèi)部故障時短路電流分布KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ(4)固45KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ當任一母線故障，KD1，KD2，KD3均動作，保護將切除兩組母線。二次電流分布KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡ當任一母46QF1QF2QF3QF4ⅠⅡDL28.2.6雙母同時運行時的母聯(lián)相位差動保護LJU3U2W3W2WcdWM母聯(lián)電流總差電流QF1QF2QF3QF4ⅠⅡDL28.2.6雙母同時運行時47利用比較母聯(lián)中電流與總差電流的相位作為故障母線的選擇元件。當?shù)谝唤M母線上故障時，流過母聯(lián)的電流是由母線Ⅱ流向母線Ⅰ。當?shù)诙M母線上故障時，流過母聯(lián)的電流是由母線Ⅰ流向母線Ⅱ

。在這兩種故障情況下，母聯(lián)電流的相位變化了比較這兩個電流的相位，就可以選擇出故障母線而總差電流是反映母線故障的總電流，其相位是不變的（始終是正的）。利用比較母聯(lián)中電流與總差電流的相位作為故障母線的選擇元件。當48保護裝置主要由總差動電流回路，相位比較回路和相應的繼電器組成在總差動回路中接有保護裝置的啟動元件LJ，其作用與固定連接式母線保護中的KD3相同。只當母線范圍內(nèi)部故障時它才動作。選擇元件是電流相位比較式繼電器。LJ保護裝置主要由總差動電流回路，相位比較回路和相應的繼電器組成49W2R1U2BZ1C1JJ2JJ1W3R2U3BZ2C2JJ2JJ1LJR3+-動作繞組制動繞組JJJJ1U2U3JJ2U3U2LJ電流從同名端流入為動作電流，電流從同名端流出為制動電流正常運行及母線外部故障時，LJ常閉觸點閉合，附加直流電源通過R3到JJ2的制動繞組，通過LJ的常閉觸點，再通過JJ1的制動繞組返回，對JJ1和JJ2供給制動電流，所以JJ1和JJ2不動作。制動方向動作方向W2R1U2BZ1C1JJ2JJ1W3R2U3BZ2C2JJ50W2R1U2BZ1C1JJ2JJ1W3R2U3BZ2C2JJ2JJ1R3+-LJ母線內(nèi)部故障時，LJ常閉觸點斷開U2產(chǎn)生的電流加在JJ2的制動繞組，JJ1的動作繞組。U3產(chǎn)生的電流加在JJ2的動作繞組，JJ1的制動繞組。附加直流回路不通W2R1U2BZ1C1JJ2JJ1W3R2U3BZ2C2JJ51DL1DL2DL3DL4ⅠⅡDL2LJU3U2W3W2WcdWMZLH采用中間變流器ZLH進行磁通綜合，在右側柱上磁通為f2，其與成正比。在左側柱上磁通為f3，其與 成正比。Wcd當母線Ⅱ故障時，母聯(lián)電流由母線Ⅰ流向母線Ⅱ，總差電流和母聯(lián)電流所產(chǎn)生的磁通在左側立柱上抵消，在右側立柱上加強，故U2>U3,這時，JJ1動作。DL1DL2DL3DL4ⅠⅡDL2LJU3U2W3W2Wcd52采用中間變流器ZLH進行磁通綜合，在右側柱上磁通為f2在左側柱上磁通為f3在右側二次線圈W2中的輸出電壓=K（+）在左側二次線圈W3中的輸出電壓=K（-）因此，當與同相，則>，JJ1動作，JJ2不動作 當與反相，則>，JJ2動作，JJ1不動作JJ1U2U3JJ2U3U2JJ1動作，跳開斷路器QF1和QF2。JJ2動作，跳開斷路器QF3和QF4。LJ動作，跳開母聯(lián)斷路器QF5。采用中間變流器ZLH進行磁通綜合，在右側柱上磁通為f2在右側53LJ常開觸點，母線故障時動作，觸點閉合，跳開母聯(lián)斷路器常閉觸點，正常運行及外部故障時不動作，觸點閉合，向JJ1和JJ2附加的制動電流。為提高選擇元件工作的可靠性，在正常運行情況下，JJ1和JJ2的兩組線圈中通過電阻R3和啟動元件LJ的常閉觸點，都加入一個附加的制動電流，使它處于閉鎖狀態(tài)，僅當母線發(fā)生故障，LJ動作以后，此附加電流才取消，JJ1和JJ2將根據(jù)相位比較結果而動作說明跳開母聯(lián)斷路器QF5動作后觸點斷開，撤消附加的制動電流LJ常開觸點，母線故障時動作，觸點閉合，跳開母聯(lián)斷路器常閉觸54XJ4跳QF1XJ5跳QF2XJ6跳QF3XJ7跳QF4XJ8跳QF5ZJ1ZJ1ZJ2ZJ2ZJ3+直流回路展開圖+LJGJJ1-ZJ5XJ2ZJ1XJ1YJ1GJJ2XJ3ZJ3YJ2ZJ2ZJ4XJ4跳QF1XJ5跳QF2XJ6跳QF3XJ7跳QF4XJ55說明1）母線外部故障時，差動回路中僅有不平衡電流，LJ不動作，選擇元件因LJ不動作而處于閉鎖狀態(tài)，故保護裝置不可能動作。2）母線內(nèi)部故障時，差動回路電流Icd永遠反應故障點的總電流，其方向與故障母線的組別無關，這時，LJ動作，其常開觸點閉合后啟動母聯(lián)斷路器QF5的跳閘繼電器5ZJ，并為啟動1ZJ-4ZJ跳閘繼電器的回路準備好正電源，其常閉觸點斷開而解除對JJ1和JJ2的制動。說明1）母線外部故障時，差動回路中僅有不平衡電流，LJ不動作56保護裝置的電壓閉鎖元件為兩組低電壓繼電器，分別接在兩組母線的電壓互感器二次側線電壓上，能反映母線上各種類型的故障。+LJGJJ1-ZJ5XJ2ZJ1XJ1YJ1GJJ2XJ3ZJ3YJ2ZJ2ZJ4保護裝置的電壓閉鎖元件為兩組低電壓繼電器，分別接在兩組母線的57在正常運行情況下，低電壓繼電器YJ1和YJ2均不啟動，將保護閉鎖，防止各種原因引起的保護誤動作。(正常運行情況下，低電壓繼電器YJ1和YJ2均不動作,觸點斷開)+LJGJJ1-ZJ5XJ2ZJ1XJ1YJ1GJJ2XJ3ZJ3YJ2ZJ2ZJ4正常運行時不動作觸點斷開，將母線保護閉鎖在正常運行情況下，低電壓繼電器YJ1和YJ2均不啟動，將保護58當母聯(lián)斷路器因故退出運行時，由于IM=0，選擇元件無法工作，這時可投入刀閘G，解除JJ1和JJ2的作用。并利用電壓閉鎖元件作為保護裝置的選擇元件。當LJ動作跳開母聯(lián)斷路器后,故障母線的低電壓元件動作,觸點閉合,保護動作。+LJGJJ1-ZJ5XJ2ZJ1XJ1YJ1GJJ2XJ3ZJ3YJ2ZJ2ZJ4當母聯(lián)斷路器因故退出運行時，由于IM=0，選擇元件無法工作，59

在110kV及以上電壓等級的發(fā)電廠和變電所中，當輸電線路、變壓器或母線發(fā)生短路，在保護裝置動作于切除故障時，可能伴隨故障元件的斷路器拒動，也即發(fā)生了斷路器的失靈故障。產(chǎn)生斷路器失靈故障的原因是多方面的，例如:斷路器跳閘線圈斷線；斷路器的操作機構失靈等。8.4斷路器失靈保護簡介

斷路器失靈故障的發(fā)生會導致故障切除時間的延長、事故范圍的擴大，其后果是造成電力系統(tǒng)大范圍停電，甚至發(fā)生電力系統(tǒng)的瓦解事故。

為保證高壓電網(wǎng)的安全運行，對于斷路器失靈故障，目前采取的主要措施之一是裝設專用的斷路器失靈保護。在110kV及以上電壓等級的發(fā)電廠和變電所中60

當線路、變壓器或母線發(fā)生短路并伴隨斷路器失靈時，相應的繼電保護動作發(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)其它有關的斷路器，以使停電范圍限制為最小的一種后備保護。

所謂斷路器失靈保護是指：當線路、變壓器或母線發(fā)生短路并伴隨斷路器失靈時，相611ZJ2ZJ3ZJtQF1QF2QF5QF3QF4當其出口繼電器（如1ZJ、2ZJ）動作于跳開本身斷路器的同時，也起動失靈保護中的公用時間繼電器t，此時間繼電器的延時應大于故障元件的斷路器跳閘時間及保護裝置返回時間之和，因此，并不妨礙正常的切除故障。如果故障線路的斷路器拒動時（例如k點短路，1ZJ動作后QF1拒動），則時間繼電器動作，起動失靈保護的出口繼電器3ZJ，使連接至該組母線上所有其它有電源的斷路器（如QF2、QF3）跳閘，從而切除了k點的故障，起到了QF1拒動時的后備作用。1ZJ2ZJ3ZJtQF1QF2QF5QF3QF4當其出口繼62由于斷路器失靈保護要動作于跳開一組母線上的所有斷路器，而且在保護的接線上將所有斷路器的操作回路都連接在一起，因此，應注意提高失靈保護動作的可靠性，以防止誤動而造成嚴重的事故。為此，對斷路器失靈保護的起動提出了附加的條件，只當同時具備以下條件時它才能起動：由于斷路器失靈保護要動作于跳開一組母線上的63（1）故障元件的保護裝置出口繼電器（1ZJ、 2ZJ）動作后不返回；（2）在被保護范圍內(nèi)仍然存在著故障。當母線上連接的元件較多時，一般采用檢查故障母線電壓的方式以確證故障仍未切除；當連接元件較少或一套保護動作于幾個斷路器（如采用多角形接線時）以及采用單相重合閘時，一般采用檢查通過每個或每相斷路器的故障電流的方式，作為判別斷路器拒動且故障仍未消除之用（1）故障元件的保護裝置出口繼電器（1ZJ、 2ZJ）動64第八章習題1、母線保護的裝設原則是什么？2、母線電流保護為什么要求各連接元件的電流互感器變比相等？3、雙母同時運行時，母線保護可依據(jù)哪些原理來判斷故障母線？4、在元件固定連接的雙母電流差動保護中，當元件固定連接破壞后，DL2由母線I轉接到母線II后，在DL2外部發(fā)生故障和在母線2發(fā)生故障時的電流分布圖，并說明此時母線保護的動作行為。5、在母線完全差動保護中（圖8-4），連接元件III的電流互感器極性相反，試列出差動回路電流的表第八章習題1、母線保護的裝設原則是什么？65達式，并分析保護的動作行為。6、說明母聯(lián)電流相位比較式差動保護中哪個電流相位是變化的，哪個相位是不變的，并簡述其電流相位比較繼電器的組成和工作原理。達式，并分析保護的動作行為。66

填空題8-1電力系統(tǒng)母線保護是基于正常運行及母線外部故障時 ＝_____，而當母線發(fā)生故障時＝_____。8-2母線差動保護的差動繼電器動作電流的整定按躲過_____時最大不平衡電流和躲過_____電流計算。8-3雙母線同時運行時的母線保護，為了選擇故障母線，可采用_____的雙母線完全差動保護或_____比較式母線差動保護。8-4母聯(lián)電流相位比較式母線差動保護，被比較相位的兩個電流是_____和_____。填空題8-1電力系統(tǒng)母線保護是基于正常運行及母線外部故障67

填空題8-5母聯(lián)電流相位比較式母線差動保護的主要優(yōu)點是：在_____被破壞后，內(nèi)部故障時仍能保證_____。8-6按差動原理構成的母線保護，能夠使保護動作具有_____和_____。8-7完全電流差動母線保護的整