第8章母線保護8.1裝設母線保護基本原則母線是電能集中和分配的重要場所，是重要組成元件之一。母線發(fā)生故障，將造成大面積用戶停電，可能破壞電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，導致電力系統(tǒng)瓦解，后果是十分嚴重的。故障類型：母線可能發(fā)生單相接地或者相間短路。

1、母線短路故障第8章裝設母線保護基本原則母線故障原因：1）母線絕緣子和斷路器套管的閃絡；2）母線電壓互感器和電流互感器的故障；3）母線隔離開關和斷路器的支持絕緣子損壞；4）運行人員的誤操作等。8.1裝設母線保護基本原則對母線保護要求：1）保護在動作原理和接線上必須十分可靠，母線故障時有足夠的靈敏度，區(qū)外故障及保護裝置本身故障時保證不誤動。2）保護裝置能快速地、有選擇地切除故障母線。3）大接地電流系統(tǒng)的母線保護，應采用三相式接線，反應相間和接地故障；小接地電流系統(tǒng)的母線保護，應采用兩相式接線，只要求反應相間故障。8.1裝設母線保護基本原則

2、母線故障的保護方式（1）利用供電元件的保護兼母線故障的保護

8.1裝設母線保護基本原則8.1裝設母線保護基本原則

利用發(fā)電機后備保護兼作母線保護。8.1裝設母線保護基本原則

利用供電元件的保護兼作母線保護。8.1裝設母線保護基本原則（2）專用母線保護裝設專用母線保護原則：1）110kV及以上雙母線和分段母線。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，需要快速切除母線上的故障時。3）35～66kV電力網(wǎng)中主要變電所的35～66kV雙母線或分段單母線，在母聯(lián)或分段斷路器上裝設解列裝置和其它自動裝置后，仍不滿足電力系統(tǒng)安全運行的要求時。8.1裝設母線保護基本原則

4）發(fā)電廠和主要變電所的1～10kV分段母線或并列運行的雙母線，須快速地切除一段或一組母線上故障時，或者線路斷路器不允許切除線路電抗器前的短路時。保護原理：母線保護按差動原理構(gòu)成。8.2母線差動保護的基本原理比率制動原理的母差保護，制動電流可克服區(qū)外故障時由于電流互感器誤差而產(chǎn)生的不平衡電流，在高壓電網(wǎng)中得到廣泛的應用。8.1裝設母線保護基本原則1、動作電流與制動電流國內(nèi)微機母差保護一般采用完全電流差動保護原理。完全電流差動是將母線上的全部連接元件的電流按相接入差動回路。差動電流：制動電流：8.2母線差動保護（1）單母線完全電流差動要求：母線的所有連接元件上裝設同變比同特性的電流互感器。8.2母線差動保護（2）雙母線差動保護總差動（大差）的啟動元件，反應流入Ⅰ、Ⅱ段母線所有連接元件電流之和，區(qū)分母線短路故障和外部短路故障。采用Ⅰ母分差動（小差）和Ⅱ母分差動作為故障母線的選擇元件，分別反應各連接元件流入Ⅰ母線、Ⅱ母線電流之和，從而區(qū)分出Ⅰ母線故障還是Ⅱ母線故障。8.2母線差動保護大差Ⅰ母小差Ⅱ母小差“0”代表分，“1”代表合。8.2母線差動保護（3）母聯(lián)兼旁路形式的雙母線接線閉合，打開時，母聯(lián)由雙母線形式中母線聯(lián)絡作用改作旁路斷路器。8.2母線差動保護2、復式比率制動母差保護判據(jù)差動電流：制動電流：由于在制動電流中引入了差動電流，使得該元件在發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時制動電流近似為零，保護系統(tǒng)無制動量；在發(fā)生區(qū)外故障時保護系統(tǒng)有極強的制動特性。8.2母線差動保護1）分相復式差動判據(jù)拐點前動作電流：＞拐點后動作電流：＞8.2母線差動保護8.2母線差動保護

第8章母線保護8.3典型微機母線保護微機母線保護對輸入各路電流、電壓模擬量、開關量及差動電流和負序、零序量的監(jiān)測和顯示，提高了裝置的可靠性和可信度，改善了保護人機對話的工作環(huán)境，減少了裝置的調(diào)試和維護工作量。

1、微機母線保護的配置微機母線保護在硬件上采用多技術，使保護各主要功能分別由不同的獨立完成，來提高保護的可靠性。8.3典型微機母線保護2）其他保護配置：斷路器失靈保護，由斷路器的失靈啟動觸點來啟動失靈保護，最終斷開連接該母線的所有支路斷路器。（1）微機母線保護的配置1）主保護配置：母線主保護為復式比率差動保護，采用復合電壓及斷線閉鎖方式閉鎖差動保護。8.3典型微機母線保護3）保護啟動元件配置-啟動元件有三種：母線電壓突變元件；母線各支路的相電流突變量元件；雙母線的大差動過電流元件。只要有一個啟動元件動作，母線差動保護即啟動工作。2、微機母差保護電流變比設置常規(guī)的母差保護要求母線上的各個支路變比必須完全一致，微機母線保護的變比可由菜單輸入到微機保護裝置，由軟件不平衡補償，允許母線各支路差動不一致。8.3典型微機母線保護

1、啟動元件程序邏輯大差動受Ⅰ、Ⅱ段復合電壓閉鎖。啟動元件由大差、母線電壓突變量啟動、各支路電流突變量啟動三個部分組成。8.4微機母線保護程序邏輯啟動元件動作后，程序才進入復式比率差動保護的算法判據(jù)。因此要求啟動元件必須在差動保護計算判據(jù)前正確啟動。8.4微機母線保護程序邏輯

故障時瞬時采樣值

前一周波的采樣值電壓突變量當＞時，母線電壓突變量啟動。電流突變量啟動類似電壓。8.4微機母線保護程序邏輯

2、母線復式比率差動保護程序邏輯8.4微機母線保護程序邏輯1）大、小差動元件邏輯關系：大、小差都是差動保護的兩個判據(jù)為核心，所不同的是它們的保護范圍和差動電流、制動電流取值不同。小差動作，大差動必然動作，為提高保護可靠性，用大差與兩個小差成與門。2）復合電壓元件作用及其邏輯關系：防止二次回路電壓互感器斷線引起的誤動，復合電壓起閉鎖作用。由正序低電壓、零序和負序過電壓構(gòu)成的“或”元件。8.4微機母線保護程序邏輯復合電壓邏輯框圖：8.4微機母線保護程序邏輯

小差判出故障母線段、同時復合電壓動作，才允許跳閘。8.4微機母線保護程序邏輯3）母線并列運行及在倒閘操作：某支路的兩副隔離開關同時合位，不需選擇元件判斷故障母線，在大差動作時的同時復合電壓也動作，與門條件滿足，跳所有支路斷路器。8.4微機母線保護程序邏輯4）飽和識別原理及邏輯關系：母線出線故障時，可能飽和。雖母線差動在區(qū)外故障時，允許有較大的誤差，但當飽和嚴重超過允許誤差時，差動保護可能誤動作。某一出線元件故障，飽和，其二次電流大大減少。為防止區(qū)外故障時由于飽和母差保護誤動，在保護中設置飽和識別元件。8.4微機母線保護程序邏輯母差保護通過同步識別程序，識別電流互感器飽和時，閉鎖保護一周，然后再開放保護。8.4微機母線保護程序邏輯3、母聯(lián)失靈或母線保護死區(qū)故障的保護非故障母線的差動誤動，而故障母線的差動要拒動。Ⅰ母小差Ⅱ母小差

8.4微機母線保護程序邏輯母聯(lián)斷路器已被跳開，但母線二次仍有電流,與母聯(lián)斷路器失靈現(xiàn)象一致。跳開母聯(lián)斷路器后，經(jīng)延時后判別母聯(lián)電流是否越限，經(jīng)延時母聯(lián)電流滿足越限條件，且母線復合電壓動作，則跳開母線上所有斷路器。8.4微機母線保護程序邏輯8.4微機母線保護程序邏輯4、母線充電保護邏輯母線充電保護是臨時性保護。在母線安裝后投運前或母線檢修后再投入前，利用母聯(lián)斷路器對母線充電時的保護。8.4微機母線保護程序邏輯當一段母線經(jīng)母聯(lián)斷路器對另一段母線充電時，若被充電母線存在故障，當母聯(lián)電流的任一相大于充電保護的整定值，充電保護動作于將母聯(lián)斷路器跳開。

8.4微機母線保護程序邏輯5、斷線閉鎖電壓回路斷線可以通過復合序電壓來判斷，當Ⅰ母或Ⅱ母復合電壓動作后經(jīng)延時，若差動保護未動作，說明電壓回路斷線。

8.4微機母線保護程序邏輯電流回路斷線的方法有兩種：一是根據(jù)差電流越限而母線電壓正常（或門輸出“1”）；8.4微機母線保護程序邏輯二是依次檢測各單元的三相電流，若一相或兩相電流為零，而另兩相或一相有負載電流（與門2輸出“1”），則認為是斷線。8.4微機母線保護程序邏輯6、微機母差保護動作程序流程程序組成：在線保護程序部分，由其實現(xiàn)保護的功能；為方便運行調(diào)試和維護而設置的離線輔助功能程序。主程序在