母線保護(hù)的配置及相應(yīng)的保護(hù)

關(guān)于母線保護(hù)的配置及相應(yīng)的保護(hù)第1頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月時(shí)間：地點(diǎn)：人員：首先講述了母線故障產(chǎn)生的原因，主要為套管及絕緣子閃絡(luò)，電壓互感器故障及操作人員誤操作等。然后***為大家講解了母線故障的保護(hù)方法，主要有兩種：利用相鄰元件保護(hù)裝置切除故障和裝設(shè)專門的母線保護(hù)第2頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月然后，大家就此展開了激烈的討論，深入淺出，大家伙對(duì)母線保護(hù)的理解越來越透徹，此次討論歷時(shí)1h。時(shí)間：地點(diǎn)：今天大家主要討論母線保護(hù)的基本原理及雙母線同時(shí)運(yùn)行的差動(dòng)保護(hù)第3頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月888同學(xué)第一個(gè)發(fā)言詳細(xì)的為大家講解了母線保護(hù)的基本原理以及差動(dòng)保護(hù)的基本原則。999同學(xué)緊隨其后為大家介紹了母線電流差動(dòng)保護(hù)。大家就此展開了激烈的討論，其主要內(nèi)容是電流差動(dòng)保護(hù)的基本原理以及動(dòng)作電流的整定等諸多問題。000同學(xué)不甘示弱，為大家講解了電流相位比較式保護(hù)及其工作原理，還有它的特點(diǎn)。第4頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月111同學(xué)發(fā)言，介紹了母線差動(dòng)保護(hù)的分類，及其分類依據(jù)。然后大家就雙母線同時(shí)運(yùn)行的母線差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行了討論，主要討論了兩種方法的接線圖、工作原理、適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)、動(dòng)作工程等。此次討論歷時(shí)一個(gè)半小時(shí)。第5頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月母線保護(hù)討論成果介紹母線的故障母線故障的保護(hù)方法概述母線保護(hù)的基本原理母線差動(dòng)保護(hù)分類雙母線同時(shí)運(yùn)行的母線差動(dòng)保護(hù)一個(gè)半斷路器接線的母線保護(hù)第6頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月一、母線的故障

母線是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要元件，當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，將使連接在母線的所有元件在修復(fù)故障母線期間或轉(zhuǎn)換到另一組無故障的母線上運(yùn)行以前被迫停電，此外，在電力系統(tǒng)中樞紐變電站母線上發(fā)生故障時(shí)，可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成嚴(yán)重的后果。第7頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月二、母線故障的保護(hù)方法概述1.利用相鄰元件保護(hù)裝置切除母線故障（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(jī)的定子過電流保護(hù)使發(fā)電機(jī)的斷路器跳閘予以切除tt-k++++

II-定子繞組過電流保護(hù)第8頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

（2）對(duì)降壓變電所，其低壓母線采用單母線分段，正常時(shí)分開運(yùn)行，低壓母線上的故障可以由相應(yīng)變壓器的過電流保護(hù)使變壓器的斷路器跳閘于以切除。t++-t++

-IIk電源變壓器的過電流保護(hù)高壓母線低壓母線第9頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）對(duì)雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)（或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)當(dāng)變電所Ｂ母線故障時(shí)可由保護(hù)１和４的Ⅱ段動(dòng)作于以切除

k1234ABCＢ變電所母線5第10頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月2.裝設(shè)專門的母線保護(hù)

若母線故障時(shí)電壓降低影響全系統(tǒng)的供電質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，必須快速切除，用所連接元件的后備保護(hù)切除母線故障，時(shí)間較長，使系統(tǒng)電壓長時(shí)間降低，不能保證安全連續(xù)供電，甚至造成系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞。此外，當(dāng)雙母線同時(shí)運(yùn)行或單母線分段時(shí)，利用相鄰元件后備保護(hù)不能保證快速有選擇性地切除故障母線。應(yīng)設(shè)置專門的母線保護(hù)。第11頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月裝設(shè)母線保護(hù)的原則？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(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(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所的35kV母線，按照裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)的要求必須快速切除母線上的故障時(shí)，應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)。第12頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月三、母線保護(hù)的基本原理1.母線電流差動(dòng)保護(hù)按保護(hù)范圍分類：

1）完全差動(dòng)保護(hù)

2）不完全差動(dòng)保護(hù)第13頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）完全差動(dòng)保護(hù)

母線完全差動(dòng)保護(hù)是將母線上所有的各連接支路的電流互感器按同名相、同極性接到差流回路；各支路應(yīng)采用具有相同變比和特性的電流互感器，若電流互感器變比不相同時(shí)可采用中間變流器等方式進(jìn)行補(bǔ)償，以保證在母線無故障情況下滿足母線流入流出電流矢量和為零。

第14頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，母線流入流出電流矢量和為零，母線中差流回路中的電流互感器特性不同而引起的不平衡電流，其值相對(duì)較小。當(dāng)母線上某點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，所有與電源連接的支路都向該點(diǎn)供給短路電流，從而導(dǎo)致母線差流回路中電流很大，母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，使所有連接支路的斷路器跳閘。第15頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月注意：

1）實(shí)際應(yīng)用中，為了提高母線完全電流差動(dòng)保護(hù)的靈敏度，仍需采取措施解決外部故障時(shí)差流回路的不平衡電流問題。

2）母線的完全電流差動(dòng)保護(hù)原理簡單，適用于單母線或雙母線經(jīng)常只有一組母線運(yùn)行的情況

第16頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）母線不完全電流差動(dòng)保護(hù)

母線不完全電流差動(dòng)保護(hù)，只是將連接于母線的各有電源支路的電流接入差流回路，而無電源支路的電流不接入差流回路。因而在無電源支路上發(fā)生的故障被認(rèn)為是母線差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)的故障。此時(shí)差動(dòng)保護(hù)的定值應(yīng)大于所有這種線路的最大負(fù)荷電流和，這樣正常運(yùn)行下才不會(huì)誤動(dòng)作。第17頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月2.電流相位比較式母線保護(hù)

電流相位比較母線保護(hù)基本原理是根據(jù)母線在內(nèi)部故障和外部故障是各連接支路電流相位的變化來實(shí)現(xiàn)的。（1）當(dāng)母線正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，母線上兩個(gè)連接支路上電流大小相等相位相差180°。（2）當(dāng)母線內(nèi)部故障時(shí)，兩個(gè)連接支路的電流在理想情況下，相位相同。對(duì)母線上各支路電流進(jìn)行相位比較，便可判斷內(nèi)部或外部故障。

第18頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月四、母線差動(dòng)保護(hù)的分類按照差流回路的電阻大小，可分為:

低阻抗型母線差動(dòng)保護(hù)（一般為幾Ω）中阻抗型母線差動(dòng)保護(hù)（一般為幾百Ω）高阻抗型母線差動(dòng)保護(hù)（一般為幾千Ω）第19頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月低阻抗型母線差動(dòng)保護(hù)必須抬高定值，火彩群復(fù)雜的制動(dòng)措施，或采取可靠的電流互感器ＴＡ飽和判別，以防止母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。低阻抗型母線保護(hù)差流回路中的差動(dòng)繼電器一般采取內(nèi)阻很低的電流差動(dòng)繼電器，故又稱為電流型母線差動(dòng)保護(hù)。高阻抗型母線差動(dòng)保護(hù)，又稱為電壓型母線差動(dòng)保護(hù)。高阻抗型母線差流回路阻抗很大，因此可減小外部故障支路電流互感器ＴＡ飽和時(shí)差流回路的不平衡電流，不需要制動(dòng)。第20頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月中阻抗型母線差動(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。差流回路接入一定的阻抗，約３００歐姆，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)的過電壓，不需要專門的過電壓保護(hù)回路。第21頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月五、雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)的母線差動(dòng)保護(hù)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(duì)于雙母線經(jīng)常以一組母線運(yùn)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(fù)供電，這是一個(gè)很大的缺點(diǎn)。對(duì)于發(fā)電廠和重要變電站的高壓母線，一般采用雙母線同時(shí)運(yùn)行，母線聯(lián)絡(luò)斷路器處于投入狀態(tài)。第22頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）雙母線固定連接方式的完全電流差動(dòng)保護(hù)

雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)，每組母線上都固定連接約二分之一的供電電源和輸電回路。這種母線運(yùn)行方式稱為固定連接式母線。這種母線的差動(dòng)保護(hù)稱為固定連接式母線電流差動(dòng)保護(hù)。第23頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月原理接線圖如下：KD1KD2KD3QF1QF2QF3QF4QF5ⅠⅡTA1TA2TA3TA456第24頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月1.基本工作原理保護(hù)功能組成部分（三組差動(dòng)保護(hù)）：

（1）第一組由母線Ⅰ的小差動(dòng)，即構(gòu)成母線Ⅰ故障的保護(hù)組成，包括電流互感器TA1，TA2，TA6，以及差動(dòng)繼電器KD1。（2）第二組由母線Ⅱ的小差動(dòng)，即構(gòu)成選擇母線Ⅱ故障的保護(hù)，包括電流互感器TA3，TA4，TA5，以及差動(dòng)繼電器KD2。（3）第三組由母線Ⅰ、Ⅱ的大差動(dòng)，即構(gòu)成母線Ⅰ、Ⅱ故障均在內(nèi)的保護(hù)，包括電流互感器TA3，TA4，TA5,以及差動(dòng)繼電器KD2。第25頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作情況當(dāng)母線正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)，流經(jīng)差動(dòng)繼電器KD1、KD2、KD3的電流均為不平衡電流，而差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過外部故障時(shí)最大不平衡電流來整定的，因此差動(dòng)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。區(qū)內(nèi)故障，母線差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作邏輯是差動(dòng)繼電器KD3首先動(dòng)作并跳開母線聯(lián)絡(luò)斷路器QF5，之后差動(dòng)繼電器KD1仍有二次故障電流流過，即對(duì)母線1的故障具有選擇性，動(dòng)作于跳開母線1上連接支路的斷路器QF1、QF2；而差動(dòng)繼電器KD2無二次故障電流流過，因此，無故障的母線2繼續(xù)保持運(yùn)行。第26頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月綜上所述，差動(dòng)繼電器KD1、KD2分別只反映母線1、2的故障，也稱之為小差動(dòng)，或故障母線選擇元件。差動(dòng)繼電器KD3反應(yīng)與兩個(gè)母線中一母線的故障，作為母線保護(hù)啟動(dòng)元件，稱為大差動(dòng)。第27頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月2.雙母線固定連接方式破壞后母線差動(dòng)保護(hù)的工作情況正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)，在雙母線固定連接被破壞時(shí)候，作為啟動(dòng)元件的差動(dòng)繼電器KD3能夠防止外部故障是差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。區(qū)內(nèi)故障時(shí)，母線差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作邏輯時(shí)繼電器KD3首先動(dòng)作于跳開母聯(lián)斷路器，之后差動(dòng)繼電器KD1、KD2上仍有二次故障電流流過，因此，差動(dòng)繼電器KD1、KD2不能起到選擇故障母線的作用，兩者均動(dòng)作并切除母線1與母線2。第28頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）母聯(lián)電流相位比較式差動(dòng)保護(hù)母聯(lián)電流相位比較式差動(dòng)保護(hù)適用于雙母線連接支路運(yùn)行方式經(jīng)常改變的母線上。第29頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月原理接線圖：QF1QF2QF3QF4QF5KAU3W3W2Wcd母聯(lián)電流總差電流TA5TA1TA2TA3TA4第30頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月1、基本工作原理母聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)主要由兩部分組成：第一部分由電流互感器TA1-TA4，以及總電流差動(dòng)繼電器KA組成。第二部分由電流互感器TA1-TA4的總差流、母聯(lián)斷路器的電流互感器TA5和相位比較繼電器KP組成。第31頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月總電流差動(dòng)繼電器KA僅在母線范圍內(nèi)故障時(shí)才動(dòng)作，它是母聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)的啟動(dòng)元件。KA在正常運(yùn)行或外部故障時(shí)不動(dòng)作，起閉鎖保護(hù)的作用。相位比較繼電器KP比較總差流與母聯(lián)互感器TA5二次電流的相位，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障母線的選擇。第32頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月母聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作情況在正常運(yùn)行或區(qū)外運(yùn)行時(shí)，母聯(lián)相位差動(dòng)保護(hù)中的總電流差動(dòng)繼電器KA不啟動(dòng)，因此母聯(lián)保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作。任意母線故障時(shí)，流入KA的總差動(dòng)電流的相位是不變的，而流過母聯(lián)的