【110kV地區(qū)變電所母線保護(hù)設(shè)計(jì)8000字（論文）】

kV地區(qū)變電所母線保護(hù)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u20018第一章前言 1669第二章主接線方案的選擇比較 2260372.1高壓側(cè)母線接線形式 2197322.2低壓側(cè)母線接線形式 328660第三章電氣設(shè)備選型 670493.1主變壓器選擇 6160263.1.1主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 6319153.1.2主變壓器容量的確定 6170503.1.3主變壓器的選擇方法 6201213.2導(dǎo)線的選擇 7139953.2.1110KV母線的選擇與校驗(yàn)： 7107423.2.210KV母線的選擇與校驗(yàn)： 778143.2.3電流互感器的選擇與校驗(yàn) 88880第四章短路電流計(jì)算 9187054.1短路電流計(jì)算的目的 9296984.2短路電流計(jì)算的計(jì)算步驟 9135334.3短路電流計(jì)算的計(jì)算過程 965184.3.1電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖 9290884.3.2電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 109451第五章母線保護(hù)設(shè)計(jì) 15119365.1變電所母線故障及繼電保護(hù)的要求 15250765.1.1母線常見故障 15258775.1.2母線故障類型 1564085.1.3母線繼電保護(hù)的基本要求 15182005.210KV側(cè)單母線分段差動(dòng)保護(hù)整定 1564945.2.1整定原理 1578365.2.2保護(hù)動(dòng)作情況 1698275.2.3整定計(jì)算 17259765.3雙母線差動(dòng)保護(hù) 1836315.3.1整定原理 18262625.3.2保護(hù)動(dòng)作情況 1962525.3.3整定計(jì)算 20311665.4母線后備保護(hù) 2214715第六章結(jié)論 23第一章前言110kV降壓變電站通過將得到的電能進(jìn)行變換，并通過母線的作用以實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域各類負(fù)荷的供電。通過該降壓變電站能將110kV的高壓電將為10kV高壓電，以滿足化纖廠各類用電負(fù)荷用電。作為110kV和10kV的供電母線要分別進(jìn)行保護(hù)，保證供電安全。110kV母線作為該變電所重要設(shè)備之一，一旦發(fā)生故障會(huì)造成嚴(yán)重的影響，因此需要對(duì)母線設(shè)置專門的繼電保護(hù)裝置。如果該母線出現(xiàn)故障，這就要求對(duì)母線設(shè)置的保護(hù)能自動(dòng)，快速且有選擇性地切除相應(yīng)的斷路器實(shí)現(xiàn)故障母線的快速切除。因此要對(duì)母線設(shè)置專門的保護(hù)。通過對(duì)110kV母線和10kV母線分別進(jìn)行相應(yīng)的差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)對(duì)母線設(shè)置差動(dòng)保護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)母線正常運(yùn)行或母線外部發(fā)生故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作，而當(dāng)母線上發(fā)生短路故障時(shí)繼電保護(hù)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)并且迅速斷開電力系統(tǒng)中相應(yīng)故障母線上的斷路器，從而實(shí)現(xiàn)母線保護(hù)。根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)原則的相關(guān)內(nèi)容和資料選擇合適的電氣主接線圖，大致分析。并選擇滿足要求的變壓器型號(hào)、隔離開關(guān)和斷路器并設(shè)計(jì)保護(hù)設(shè)備畫出等值網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算短路電流并對(duì)110KV側(cè)和10KV側(cè)母線進(jìn)行保護(hù)第二章主接線方案的選擇比較高壓配電有多種接線形式。已知現(xiàn)在選擇變壓器并聯(lián)運(yùn)行模式。下面通過比較各種接線方法的優(yōu)缺點(diǎn)來確定要使用的接線類型。2.1高壓側(cè)母線接線形式（1）單母線分段接線：如圖2-1所示為單母線分段接線，單母線分段接線適用于110KV-220KV配電設(shè)備，輸出回路為3-4倍。它的優(yōu)點(diǎn)是：①兩個(gè)母線段可以分開或并聯(lián)運(yùn)行。②重要用戶可以使用雙回路連接到不同的母線部件，以確保電源不中斷。③檢修母線上的任何母線或斷路器時(shí)，只能斷開故障母線，以使故障母線退出，以利于檢修。備用母線持續(xù)投入運(yùn)行，從而保證了電力系統(tǒng)能夠進(jìn)行持續(xù)的電力維護(hù)，提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。缺點(diǎn)：①單母線分段接線由于需要建設(shè)兩條母線因此使投資不僅增加了建設(shè)投資提高了成本，還增加了占地面積。②當(dāng)母線某處出現(xiàn)短路故障時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)備用母線不能投入的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致仍然斷電的可能。③對(duì)斷路器進(jìn)行檢修時(shí)，電路斷電。④在擴(kuò)展過程中，擴(kuò)展需要向兩端均衡擴(kuò)展。（2）雙母線接線：雙母線接線如圖2-2所示。在雙母線接線模式下，電源的可靠性較高，并且具有兩回路母線。一組母線是工作母線，另一組是備用母線。當(dāng)工作母線發(fā)生故障時(shí)，可通過母聯(lián)開關(guān)快速將故障母線切換為備用母線進(jìn)行供電，以保證電力系統(tǒng)的不間斷供電，提高電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：①在對(duì)工作母線進(jìn)行檢修時(shí)，可以將工作母線上的所有電路切換到備用母線，然后可以使工作母線退出運(yùn)行以進(jìn)行維護(hù)，而不會(huì)發(fā)生電源故障。②維修任何回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只能使該回路停止，其他回路不會(huì)斷電。將其余電路切換到另一組母線后，可以關(guān)閉隔離開關(guān)的電源以進(jìn)行維護(hù)。③兩組母線可以同時(shí)操作，并且可以任意分配負(fù)荷和電源與任一組母線的連接，因此雙母線連接形式下調(diào)度較為方便。對(duì)重要用戶的供電可以由連接到兩組母線的雙電路來進(jìn)行供電供電，以重要用戶的用電安全，保證用戶用電電源不會(huì)中斷。④雙母線連接時(shí)還可以導(dǎo)出其他接線方法，例如雙母線截面接線，雙母線橫截面接線，3/2接線等。⑤雙母線連接形式下對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)建時(shí)較為非常方便。主要缺點(diǎn)是：①雙母線的接線和操作比較復(fù)雜，并且在切換操作過程中容易發(fā)生誤操作。因此，雙母線連接時(shí)往往需要更復(fù)雜的互鎖機(jī)構(gòu)。②雙母線隔離開關(guān)比單條母線的隔離開關(guān)多得多，并且配電設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，因此經(jīng)濟(jì)性較差。結(jié)合以上兩種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)和當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，并考慮到變電站目前的通用接線方式，確定110kV母線接線方式采用雙母線線段接線方式。2-1單母線分段接線2-2雙母線接線2.2低壓側(cè)母線接線形式（1）單母線接線：?jiǎn)文妇€接線如圖2-3所示。單母線通常適合三級(jí)負(fù)荷，其可靠性低。它的主要優(yōu)點(diǎn)主要有：接線簡(jiǎn)單明了，方便又經(jīng)濟(jì)，設(shè)備使用少，操作方便，易于擴(kuò)展和采用一套完整的配電裝置。它還適用于10回路10kV配電系統(tǒng)。它的主要缺點(diǎn)是：不夠靈活，當(dāng)任何組件（斷路器或隔離開關(guān)）出現(xiàn)故障時(shí)，都會(huì)影響整個(gè)電源系統(tǒng)。影響電源系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)母線的一部分發(fā)生故障時(shí)，由于沒有斷路器的中斷作用，母線的整個(gè)部分都會(huì)受到影響，最終將導(dǎo)致負(fù)載用戶大規(guī)模停電。因此單母線接線通常用在6-220kV電力系統(tǒng)中，出線回路較少，對(duì)可靠性較低容量不高的變電所之中。（1）單母線分段接線：如圖2-1所示為單母線分段接線，單母線分段接線適用于110KV-220KV配電設(shè)備，輸出回路為3-4倍。它的優(yōu)點(diǎn)是：①兩個(gè)母線段可以分開或并聯(lián)運(yùn)行。②重要的用戶可以使用雙電路連接到不同的總線部分，以確保電源不中斷。③檢修任一處母線或母線上的斷路器時(shí)，可以僅斷開該處故障母線，使故障母線退出方便對(duì)其進(jìn)行檢修。而備用母線繼續(xù)投入運(yùn)行，從而保證電力系統(tǒng)能進(jìn)行不斷電檢修，提高了供電系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。缺點(diǎn)：①單母線分段接線由于需要建設(shè)兩條母線因此使投資不僅增加了建設(shè)投資提高了成本，還增加了占地面積。②當(dāng)母線某處出現(xiàn)短路故障時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)備用母線不能投入的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致仍然斷電的可能。③對(duì)斷路器進(jìn)行檢修時(shí)，電路斷電。④在擴(kuò)展過程中，擴(kuò)展需要向兩端均衡擴(kuò)展。因此通過對(duì)高壓側(cè)與低壓側(cè)各接線形式優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比可知，在高壓側(cè)可以選擇雙母線的接線形式，以提高供電的可靠性。在考慮到電力系統(tǒng)供電要求的可靠性與經(jīng)濟(jì)性的要求，在低壓側(cè)可以選擇單母線分段接線形式，由以上比較可知，單母線分段接線較雙母線形式比較下具有較高的經(jīng)濟(jì)性，而單母線分段形式接線對(duì)比單母線接線形式又具有較高的可靠性。所以通過以上分析總結(jié)出高壓側(cè)使用雙母線接線，低壓側(cè)使用單母線分段接線最為合適。電氣主接線形式如圖2-4所示。2-3單母線接線圖2-4電氣主接線圖第三章電氣設(shè)備選型3.1主變壓器選擇變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，變壓器的合理選擇影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，變壓器的主要功能有：（1）變換電壓：實(shí)現(xiàn)升壓或降壓，以促進(jìn)電能的合理輸送、分配和使用；（2）能量傳輸：將電能從原邊輸送到副邊，實(shí)現(xiàn)能量的傳輸；（3）電氣隔離：變壓器的原邊與副邊只有磁的耦合沒有電的聯(lián)系，因此當(dāng)某側(cè)發(fā)生故障時(shí)大電流不會(huì)通過變壓器而擴(kuò)大短路故障范圍。它對(duì)變電站主接線形式及其可靠性和經(jīng)濟(jì)性具有重要影響。因此，正確合理地選擇變壓器的類型、數(shù)量和容量是主接線設(shè)計(jì)中的主要問題。3.1.1主變壓器臺(tái)數(shù)的確定由于變電站由兩個(gè)電源供電并具有一個(gè)或兩個(gè)重要負(fù)荷，因此可考慮使用兩變壓器并聯(lián)運(yùn)行。即設(shè)置變壓器互為暗備用接線形式，雙變壓器并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)為提高供電的可靠性，當(dāng)一處變壓器故障時(shí)，可有備用變壓器繼續(xù)工作。防止出現(xiàn)變壓器因故障而導(dǎo)致負(fù)荷斷電的情況。3.1.2主變壓器容量的確定變電站中有10kV電壓等級(jí)的用戶?？紤]到負(fù)載系數(shù)K1=0.85；線損率為5％。通常，電網(wǎng)的變電站具有約25％的非關(guān)鍵負(fù)載。并且應(yīng)保證電源至少供應(yīng)到負(fù)載的60％；因此，為了確保在發(fā)生事故時(shí)變壓器仍能為84％的負(fù)載供電，這就要求變壓器的過載能力達(dá)到40％以上。3.1.3主變壓器的選擇方法根據(jù)計(jì)算得出的負(fù)載Sc，由于兩個(gè)變壓器被用作并聯(lián)運(yùn)行的暗備用狀態(tài)，因此應(yīng)基于70％Sc來選擇單個(gè)變壓器的容量。由于兩個(gè)主變壓器彼此處于暗備用狀態(tài)來設(shè)計(jì)的接線形式，因此應(yīng)將單個(gè)單元的容量選擇為計(jì)算容量的70％。考慮5-10年的計(jì)算計(jì)劃，并留有一定的余量，所以應(yīng)按照遠(yuǎn)景目標(biāo)來選擇變壓器型號(hào)。單臺(tái)變壓器的容量與計(jì)算負(fù)荷的關(guān)系應(yīng)滿足：故所選變壓器的每臺(tái)容量應(yīng)為：kVA因此，所選的變壓器容量大于12308kVA。在此設(shè)計(jì)中，選擇了兩個(gè)單元：2*SFZ9—16000/110變壓器。其技術(shù)參數(shù)如表2-1：表3-12*SFZ9—16000/110型變壓器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定容量kVA高壓kV高壓分接范圍低壓kVSFZ9-16000/11016000110110±81.25%6.36.610.5空載損耗KW負(fù)載損耗kW空載電流I%阻抗電壓聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)20.2477.41.210.5所選變壓器滿足容量選擇的要求。3.2導(dǎo)線的選擇對(duì)于110kV側(cè)母線選取LGJ型母線，10kV側(cè)母線選取硬母線。3.2.1110KV母線的選擇與校驗(yàn)：（1）按最大工作電流選擇導(dǎo)線截面SImax=1.05×＝105.4(A)IYj=Imax/K0=105.4/0.93=113.3(A)，查表得K0=0,93。選擇110KV母線型號(hào)為：LGJ—150/25，查表得IY=472A。Imax=113.3A＜KθIY=0.89×472=420.08A滿足要求（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：S=150mm2＞Smin===127.9mm2滿足熱穩(wěn)定要求。3.2.210KV母線的選擇與校驗(yàn)：由于安裝在室內(nèi)，選用硬母線（1）按最大持續(xù)工作電流選擇母線截面:Imax=1.05×＝1150.7（A）IYj=Imax/k0=1150.7/0.93=1237.3(A)選擇10KV母線型號(hào)為h100×b8（單條矩形），查表得IY=1547A。Imax=1150.7A＜KθIY=0.89×1547=1376.8A滿足要求（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：S=800mm2＞Smin===158.97mm2滿足熱穩(wěn)定要求。（3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€采取水平排列平放則W=bh2/6=8×1002/6=13333(mm3)=13.33×10-6m3相鄰支柱間跨距取L=1.2m相間母線中心距離取a=0.25mσmax=0.173ish2×=0.173×23.792×=4.51×106paσmax＜σy=70×106pa滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。4.3電流、電壓互感器的選擇有校驗(yàn)3.2.3電流互感器的選擇與校驗(yàn)在裝有斷路器回路的母線或支路的地方均應(yīng)該設(shè)置電流互感器，以滿足對(duì)該電力系統(tǒng)支路、元件和母線的保護(hù)。電流互感器應(yīng)按照以下要求進(jìn)行選擇：（1）110kV電流互感器的選擇選擇電流互感器型號(hào)為：LCWD-110,其電流互感器一次側(cè)與二次側(cè)變比應(yīng)該滿足：變壓器至雙母線處設(shè)置電流互感器：,所以該處電流互感器變比為：200/5=40（2）10kV電流互感器的選擇選擇該處10kV單流互感器型號(hào)為：LZZ1-10，其對(duì)應(yīng)的電流互感器一次側(cè)與二次側(cè)變比應(yīng)滿足以下要求：①變壓器至單母線處設(shè)置電流互感器：,所以該處電流互感器變比為：2000/5=400②線路處的最大負(fù)荷至單母線分段處設(shè)置的電流互感器變比選擇為：，所以該處電流互感器變比為：600/5=120

第四章短路電流計(jì)算4.1短路電流計(jì)算的目的（1）選擇電氣設(shè)備并校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性；（2）電氣主接線選擇比較時(shí)進(jìn)行必要的短路計(jì)算；(3)確定繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的整定值，以確保繼電保護(hù)裝置的準(zhǔn)確性和靈敏度;（4）確定中性點(diǎn)接地方式；4.2短路電流計(jì)算的計(jì)算步驟（1）根據(jù)電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖畫出電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，標(biāo)注各阻抗值大?。唬?）將各阻抗實(shí)際有名值換算成在SB=100MVA,VB=Vav條件下的標(biāo)幺值，以方便計(jì)算；（3）通過△—Y、Y—△簡(jiǎn)化電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，計(jì)算出電源至各短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗值，并根據(jù)公式計(jì)算出該短路點(diǎn)的短路電流。（4）由公式得出相應(yīng)的沖擊電流。將轉(zhuǎn)移電抗值轉(zhuǎn)換為該點(diǎn)處的計(jì)算電抗，通過查表得出0.2s、2s時(shí)的短路電流值。4.3短路電流計(jì)算的計(jì)算過程4.3.1電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖4.3.2電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖4-1電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖注：LGJ150：0.416Ω/kmLGJ185:0.410Ω/kmLGJ240:0.401Ω/km4.3.3各回路阻抗的計(jì)算(取SB=100MVA,VB=Vav)圖4-2電力系統(tǒng)化簡(jiǎn)圖最大運(yùn)行方式下:根據(jù)所選變壓器的技術(shù)參數(shù)可以求變壓器的阻抗:4.3.4110KV側(cè)短路分析:圖形化簡(jiǎn):圖4-3110KV側(cè)短路線路化簡(jiǎn)圖(1)(2)△—Y(3)Y—△（4）起始次暫態(tài)電流:沖擊電流：計(jì)算電抗：查表得：t=0.2S時(shí)，t=2S及2S后時(shí)，4.3.510KV側(cè)短路分析:圖4-410KV側(cè)短路線路化簡(jiǎn)圖(1)(2)△—Y(3)(4)Y—△（5）起始次暫態(tài)電流:沖擊電流：計(jì)算電抗：當(dāng)計(jì)算電抗＜3.45時(shí),其短路電流查表得出;當(dāng)計(jì)算電抗≥3.45時(shí),則可以近似地認(rèn)為短路周期電流的幅值已不隨時(shí)間而變即

第五章母線保護(hù)設(shè)計(jì)5.1變電所母線故障及繼電保護(hù)的要求5.1.1母線常見故障①接頭接觸的地方不能正常工作導(dǎo)致電阻增大，由公式可知當(dāng)電阻增大時(shí)會(huì)導(dǎo)致接頭接觸的地方溫度升高。②由支持絕緣子絕緣不良引起的母線對(duì)地絕緣電阻降低。③母線發(fā)生彎曲、折斷或燒傷。5.1.2母線故障類型母線發(fā)生短路故障的幾率相較于線路故障和變壓器故障較低，但母線故障的危害確十分嚴(yán)重，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致大面積停電。因此，對(duì)母線進(jìn)行必要的繼電保護(hù)是十分有必要的。5.1.3母線繼電保護(hù)的基本要求選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性為繼電保護(hù)在進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作時(shí)要滿足的要求，即繼電保護(hù)在完成保護(hù)動(dòng)作的同時(shí)也需要控制保護(hù)時(shí)間盡可能短，以減小短路故障時(shí)間，這些要求是繼電保護(hù)在完成任務(wù)時(shí)需要遵守的。如果保護(hù)動(dòng)作時(shí)間不能控制在設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)可能會(huì)造成大面積停電，因此需要在對(duì)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到實(shí)際要求情況。（1）選擇性：繼電保護(hù)裝置的選擇性是根據(jù)具體的保護(hù)方案和整定計(jì)算決定的。繼電保護(hù)裝置的選擇性是指當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)裝置能有選擇性地切除故障范圍，而非故障的區(qū)域能夠正常運(yùn)行。（2）速動(dòng)性：繼電保護(hù)裝置是否具有良好的速動(dòng)性主要是看在母線發(fā)生故障時(shí)保護(hù)裝置是否能及時(shí)切除故障，防止出現(xiàn)大規(guī)模斷電情況，保證電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。（3）靈敏性：靈敏性是指在繼電保護(hù)范圍內(nèi)，電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常運(yùn)行時(shí)，繼電保護(hù)能夠正確響應(yīng)。對(duì)于靈敏性的要求需要通過具體的整定來實(shí)現(xiàn)。（4）可靠性：繼電保護(hù)裝置的可靠性主要是看當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)裝置能否快速切除故障，不拒動(dòng)。當(dāng)故障切除或正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置不誤動(dòng)。可靠性是電力系統(tǒng)保護(hù)的根本要求。5.210KV側(cè)單母線分段差動(dòng)保護(hù)整定5.2.1整定原理圖5-1單母線分段完全電流差動(dòng)保護(hù)如圖5-1所示為單母線分段接線時(shí)電流完全差動(dòng)保護(hù)原理圖。在正常情況下電流互感器二次側(cè)電流和為零即，此時(shí)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，母線正常工作。5.2.2保護(hù)動(dòng)作情況（1）母線外部故障時(shí)當(dāng)母線外部發(fā)生短路故障時(shí)，進(jìn)線端電流流向母線，進(jìn)線端的各支路電流方向不發(fā)生變化。由于故障點(diǎn)在出線端上，因此故障支路的電流仍然流出母線，即此時(shí)電流互感器中感應(yīng)出的二次電流不改變，所以母線保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。因此在理想情況下由基爾霍夫定律得出，即流入繼電器的電流為零。圖5-2單母線完全差動(dòng)保護(hù)外部故障如圖5-2圖所示為母線完全差動(dòng)保護(hù)時(shí)外部故障的示意圖。當(dāng)IⅢ支路發(fā)生故障時(shí)IΙ與IⅡ電流方向不發(fā)生變化仍然是流向母線，而IⅢ故障時(shí)電流方向?yàn)榱飨蚬收宵c(diǎn)，與原電流方向相同。因此由基爾霍夫定律可知流向電流互感器二次電流之和仍為零。因此差動(dòng)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作，即。（2）母線內(nèi)部短路故障時(shí)保護(hù)內(nèi)部故障時(shí)，由于所有帶電源的電路都會(huì)向故障點(diǎn)提供故障電流，而所有出線端支路不再有電流流出。因此電流互感器二次側(cè)感應(yīng)出的電流Ig不再平衡，即，Ik為故障點(diǎn)的總短路電流，此時(shí)保護(hù)動(dòng)作。圖5-3單母線完全差動(dòng)電流保護(hù)母線故障如圖5-3為單母線完全差動(dòng)保護(hù)母線故障示意圖，如圖當(dāng)母線故障時(shí)，負(fù)荷側(cè)沒有電流流過，因此母線電流為IΙ，IⅡ進(jìn)線電流。此時(shí)流過繼電器的電流不再是平衡電流，當(dāng)流經(jīng)繼電裝置的電流Ig超過一定整定值時(shí)，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。5.2.3整定計(jì)算最大運(yùn)行方式下,K1點(diǎn)三相短路電流：，K2點(diǎn)三相短路電流:電流互感器匝數(shù)n=1201.母線完全電流差動(dòng)保護(hù)：接于10KV母線處最大負(fù)荷電流：按躲過電流互感器二次回路斷線時(shí)的負(fù)荷整流整定：A按躲過外部故障時(shí)差動(dòng)回路中可能產(chǎn)生的最大不平衡電流整定：取整Iop.k=15A保護(hù)裝置的靈敏度校驗(yàn)：其中：Ik.min為母線短路故障最小短路電流；故滿足靈敏度校驗(yàn)。5.3雙母線差動(dòng)保護(hù)5.3.1整定原理對(duì)110kV的雙母線采用電雙母線完全差動(dòng)保護(hù)，如下圖5-4：圖5-4雙母線固定連接的母線完全差動(dòng)保護(hù)示意圖雙母線完全差動(dòng)保護(hù)主要由大差動(dòng)和小差動(dòng)組成，其中大差動(dòng)用于判斷保護(hù)區(qū)內(nèi)是否發(fā)生故障，小差動(dòng)用于鑒別具體哪條母線故障。當(dāng)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)無論是哪條母線故障，大差都會(huì)動(dòng)作。如圖所示3KD為大差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障或正常運(yùn)行時(shí)3KD都不會(huì)動(dòng)作，當(dāng)區(qū)內(nèi)Ι母或Ⅱ母故障時(shí)3KD跳開。當(dāng)3KD動(dòng)作時(shí)啟動(dòng)中間繼電器6KM，從而斷開母聯(lián)斷路器5QF。1KD、2KD為小差動(dòng)保護(hù)，用于切斷具體故障母線。當(dāng)故障發(fā)生在Ι母或Ⅱ母上時(shí)，相應(yīng)的小差動(dòng)保護(hù)1KD和2KD電流繼電器中間由于有不平衡故障電流流過會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的中間繼電器4KM和5KM，從而將故障母線的斷路器斷開。5.3.2保護(hù)動(dòng)作情況（1）正常運(yùn)行和區(qū)外短路故障時(shí)在正常操作和區(qū)域外故障期間，電流繼電器將不工作，因?yàn)榱鹘?jīng)電流繼電器元件1KD、2KD和3KD的電流都小于設(shè)定值，因此電流繼電器都不會(huì)動(dòng)作，從而與Ι母和Ⅱ母相連的斷路器也不會(huì)動(dòng)作。圖5-5固定連接的母差保護(hù)區(qū)外故障電流分布圖圖5-5為雙母線固定連接的母線完全差動(dòng)保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí)的電流分布示意圖，如圖所示當(dāng)負(fù)載區(qū)發(fā)生故障時(shí)，負(fù)載側(cè)的電流方向仍由雙母線流向負(fù)載，而目前的方向與原電流方向相比沒有改變。因此，從基爾霍夫定律可以看出，流入電流等于流出電流。在理想條件下，流經(jīng)電流互感器次級(jí)側(cè)的電流之和仍為零，此時(shí)繼電器不工作。（2）區(qū)內(nèi)母線短路故障圖5-6固定連接的母線差動(dòng)保護(hù)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)的電流分布如圖5-6所示為母線區(qū)內(nèi)故障時(shí)電流分布情況。如圖當(dāng)母線內(nèi)部故障時(shí)，大差動(dòng)保護(hù)3KD動(dòng)作，啟動(dòng)中間繼電器斷開母聯(lián)開關(guān)5QF，從而使母線Ι與母線Ⅱ分開運(yùn)行避免造成更大范圍故障。若此時(shí)故障母線為母線Ι，則啟動(dòng)小差動(dòng)保護(hù)1KD，斷開斷路器開關(guān)1QF,2QF。具體動(dòng)作情況如下：當(dāng)母線Ι上出現(xiàn)短路故障時(shí)，母線Ι上與電源相連的L1、L2支路電流均流向短路故障點(diǎn)K，同時(shí)在短路的瞬間母線Ⅱ上與電源相連的支路L3、L4通過隔離開關(guān)的作用為母線Ⅱ供電。由于短路故障發(fā)生在母線Ι上，因此母聯(lián)斷路器上電流方向?yàn)閺哪妇€Ⅱ流向母線Ι。由于電流互感器的作用，流過電流互感器6的一次側(cè)電流為L(zhǎng)3、L4提供，流過電流互感器1,2的一次電流由L1,L2供，電流方向均是流向差動(dòng)電流繼電器1KD。當(dāng)流經(jīng)1KD故障電流值大于其設(shè)定的整定值時(shí)1KD啟動(dòng)中間繼電器4KM，從而斷開母線Ι上的1QF,2QF，切除短路故障，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。5.3.3整定計(jì)算最大運(yùn)行方式下,K1點(diǎn)三相短路電流：，K2點(diǎn)三相短路電流:電流互感器匝數(shù)n=40母線完全電流差動(dòng)保護(hù)：接于110KV母線處最大負(fù)荷電流：按躲過電流互感器二次回路斷線時(shí)的負(fù)荷電流整定：A按躲過外部故障時(shí)差動(dòng)回路中可能產(chǎn)生的最大不平衡電流整定：取整Iop.k=45A二次電流及BCH-2差動(dòng)匝數(shù)為A取保護(hù)裝置的靈敏度校驗(yàn)：其中：Ik.min為母線短路故障最小短路電流；故滿足靈敏度校驗(yàn)。按躲過外部故障時(shí)差動(dòng)回路中可能產(chǎn)生的最大不平衡電流整定：取整Iop.k=17A二次電流及BCH-2差動(dòng)匝數(shù)為A取保護(hù)裝置的靈敏度校驗(yàn)：