快速母线保护技术方案

1、500、220kV变压器低压侧变压器低压侧快速母线保护技术方案快速母线保护技术方案 问题的提出问题的提出1、10kV母线由于出线数量多、操作频繁，母线由于出线数量多、操作频繁，导体净距小（容易受小动物危害）、设导体净距小（容易受小动物危害）、设备质量水平比超高压设备低，所以母线备质量水平比超高压设备低，所以母线故障率明显高于超高压系统，故障率明显高于超高压系统，10kV母线母线故障虽然不会造成超高压系统的大面积故障虽然不会造成超高压系统的大面积停电事故和稳定事故，但如果对重要地停电事故和稳定事故，但如果对重要地区负荷、厂用电、造成间断，也可能造区负荷、厂用电、造成间断，也可能造成重大损失，还有

2、可能对母线、变压器、成重大损失，还有可能对母线、变压器、断路器造成损坏。断路器造成损坏。 问题的提出问题的提出1、2006年年7月月17日日0点点49分，分，220kV沾益变沾益变电站发生电站发生35kV侧线路故障引发开关爆炸侧线路故障引发开关爆炸和母线故障，故障电流切除时间较长，和母线故障，故障电流切除时间较长，造成造成#1主变绕组损伤。主变绕组损伤。 10kV母线保护的应用现状母线保护的应用现状1、根据国标根据国标电力装置的继电保护和自动电力装置的继电保护和自动装置设计规范装置设计规范，对于发电厂和主要变，对于发电厂和主要变电所的电所的310kV母线及并列运行的双母母线及并列运行的双母线，

3、只有在下列情况下才装设专用的母线，只有在下列情况下才装设专用的母线保护：线保护：需快速而有选择地切除一段需快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障，才能保证发电厂或一组母线上的故障，才能保证发电厂及电力网安全运行和重要负荷的可靠供及电力网安全运行和重要负荷的可靠供电时；电时；当线路断路器不允许切除线路当线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。电抗器前的短路时。 10kV母线保护的应用现状母线保护的应用现状2、有相当一部分变压器差动的保护范围不有相当一部分变压器差动的保护范围不包括低压侧断路器，其使用的电流互感包括低压侧断路器，其使用的电流互感器位于变压器和低压断路器之间器位于变压器和低压断路

4、器之间 10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构成的母线保护利用传统电气量构成的母线保护 利用故障的非电气量构成保护。利用故障的非电气量构成保护。 10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用故障的非电气量构成保护利用故障的非电气量构成保护 通过检测弧光短路故障产生的电弧这一简单原理来实现，其技术核心是电弧光传感器的采用。电弧光传感器安装在开关柜内部，作为光感应元件，将检测发生弧光故障时突然增加的光强，并将光信号转换成电信号传送给母线保护单元（在国外运用）10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构成的母线保护利用传统电气量

5、构成的母线保护 1、配置常规的母线差动保护，把所有母线段上各回路的电流量引入差动保护装置 该方案存在问题： 更换电流互感器 受开关柜内空间的限制 10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构成的母线保护利用传统电气量构成的母线保护 2、简易快速母线保护方案 基本原理：出线上的所有单元的瞬时动作接点并联后接入出线上的所有单元的瞬时动作接点并联后接入后备保护装置，以闭锁后备保护装置的母线速断保护后备保护装置，以闭锁后备保护装置的母线速断保护 10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构成的母线保护利用传统电气量构成的母线保护 2、简易快速母线保护

6、方案 存在问题：变压器低压侧并列运行，无法正确选择故障母线10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构成的母线保护利用传统电气量构成的母线保护 2、简易快速母线保护方案 存在问题：低压侧出线如为有源线路，无法区分母线和线路故障10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构成的母线保护利用传统电气量构成的母线保护 2、简易快速母线保护方案 存在问题：对相继故障（线路故障转为母线故障），可能因电流继电器返回系数问题快速母线保护不能快速动作10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构成的母线保护利用传统电气量构成的母线保护

7、考虑分列运行和均为无源线路情况：主变低压侧过流元件出线过流元件出线保护动作低电压元件动作或与T1 0T2 0跳主变低压侧断路器跳主变三侧断路器跳主变低压侧 断路器与T3 010kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构成的母线保护利用传统电气量构成的母线保护 考虑分列运行和均为无源线路情况： 整定原则：主变低压侧过流定值：作为简易母线保主变低压侧过流定值：作为简易母线保护的电流启动定值护的电流启动定值整定原则：保证低压母线故障有灵敏度，整定原则：保证低压母线故障有灵敏度，并躲最大负荷电流并躲最大负荷电流各出线电流闭锁元件：按躲最大负荷电各出线电流闭锁元件：按躲最大负荷电

8、流流整定10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构成的母线保护利用传统电气量构成的母线保护 考虑分列运行和均为无源线路情况： 整定原则：出口跳闸时间出口跳闸时间T1：母线故障，保护启：母线故障，保护启动后至出口跳主变低压侧断路器的时间。动后至出口跳主变低压侧断路器的时间。整定原则：躲出线过电流发信号时间和整定原则：躲出线过电流发信号时间和过流速断保护动作出口时间，以及断路过流速断保护动作出口时间，以及断路器跳闸后保护接点返回时间之和，一般器跳闸后保护接点返回时间之和，一般取取0.10.15秒。秒。10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构

9、成的母线保护利用传统电气量构成的母线保护 考虑分列运行和均为无源线路情况： 整定原则：出口跳闸时间出口跳闸时间T2：如母线故障低压侧：如母线故障低压侧断路器失灵或断路器本体故障，母线保断路器失灵或断路器本体故障，母线保护护T1时间动作后，过流元件不返回，时间动作后，过流元件不返回，再经再经T2跳开主变三侧断路器。跳开主变三侧断路器。整定原则：躲低压侧断路器跳闸及过流整定原则：躲低压侧断路器跳闸及过流元件返回时间，一般取元件返回时间，一般取0.30.5秒秒 10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构成的母线保护利用传统电气量构成的母线保护 考虑分列运行和均为无源线路情况： 整定原则：出线断路器失灵跳闸时间出线断路器失灵跳闸时间T3：出线断：出线断路器失灵跳主变低压侧断路器时间。路器失灵跳主变低压侧断路器时间。整定原则：躲过出线断路器动作时间和整定原则：躲过出线断路器动作时间和保护接点返回时间，一般取保护接点返回时间，一般取0.30.5秒。秒。10kV母线保护研究和应用情况母线保护研究和应用情况 利用传统电气量构成的母线保护利用传统电气量构成