电路及磁路-6-2 母线的故障异常及保护配置的相关知识点

6-2母线故障异常及保护配置主要内容一、母线故障和装设母线保护装设原那么二、各种母线保护根本原理；单母线保护双母线保护〔用电流分布法分析母线保护动作行为〕3/2接线断路器母线的保护断路器失灵保护三、微机型母线保护1、母线故障的类型主要是单相接地和相间短路故障。2、装设母线保护的根本原那么〔1〕利用母线上其它供电元件的保护装置来切除故障；〔2〕采用专门的母线保护。一、母线故障和装设母线保护的根本原那么1、母线完全电流差动保护

2、母线不完全电流差动保护3、电流比相式母线保护

二、单母线保护1、母线完全电流差动保护的原理接线图

〔1〕在正常和外部故障时，流入母线与流出母线的一次电流之和为零。

〔2〕母线故障时，所有有电源的线路，都向故障点供给故障电流。

——故障点的总短路电流。此电流数值很大，足以使差动继电器动作。

结论〔1〕母线正常运行时：流过继电器的电流为各馈线负荷电流之和〔2〕母线故障时：流过继电器的电流为短路点的总电流〔3〕整定计算1〕按躲过电流互感器二次回路断线时的负荷电流；2〕躲过外部故障时差动回路中可能产生的最大不平衡电流。2、母线不完全差动保护在有电源的元件上装设变比和特性完全相同的D级电流互感器。且电流互感器只装设在A、C两相上，按差动原理连接，在差动回路中接入1KD、2KD差动继电器。是根据母线外部故障或内部故障时连接在该母线上各元件电流相位的变化来实现的。

3、电流比相式母线保护三、双母线保护1、双母线固定连接的差动保护2、母联电流相位比较式母线保护〔1〕双母线固定连接的差动保护的组成3KD-保护的启动元件，只要母线上短路，它就动作，动作于母联开关跳闸，同时给1KD、2KD、提供直流正电源。1KD-I母线选择元件，只有当I母线短路时，它才动作，动作于跳开与I母线连接的断路器。2KD-II母线选择元件，只有当II母线短路时，它才动作，动作于跳开与II母线连接的断路器。1、双母线固定连接的差动保护

〔2〕双母线固定连接的差动保护的工作原理外部故障区内故障〔3〕母线固定连接方式破坏时保护动作情况外部故障内部故障

当固定连接破坏时，能够防止外部故障时差动保护误动作；当母线故障时，保护将失去选择性。

外部故障时，流经差动继电器1KD、2KD和3KD的电流均为不平衡电流。而保护装置是按躲过外部故障时最大不平衡电流来整定的，所以保护不会误动作。

当I母线故障时，流经差动继电器1KD、3KD的电流为全部故障二次电流，1KD、3KD动作；而2KD的电流为不平衡电流，不动作。外部故障内部故障固定连接破坏1、双母线固定连接的差动保护

2、母联电流相位比较式母线保护原理是：比较母线联络断路器回路的电流与总差动电流的相位关系。上页下页返回

与同相位，则判别为I母线上发生了短路故障

与反相位，则判别为II母线上发生了短路故障

零序电流保护的组成及零序电流保护原理

1、故障点处的零序电压最高，变压器中性点接地处的零序电压为零。2、零序电流是由故障点处零序电压产生，只在故障点与中性点接地的变压器之间流动。3、零序或负序功率方向与正序功率方向相反，即正序功率方向为由母线指向故障点，而零序功率方向却由故障点指向母线。

零序电流保护的组成及原理1、定义：3/2半断路器接线，它是由两个元件〔线路或发变组〕引线用三台断路器接往两组母线组成一个半断路器接线。每一回路经一台断路器接至母线，两回路间设一联络断路器形成一串，称二分之三接线方式。3、3/2接线断路器母线的保护

零序电流保护的组成及零序电流保护原理

1、故障点处的零序电压最高，变压器中性点接地处的零序电压为零。2、零序电流是由故障点处零序电压产生，只在故障点与中性点接地的变压器之间流动。3、零序或负序功率方向与正序功率方向相反，即正序功率方向为由母线指向故障点，而零序功率方向却由故障点指向母线。

零序电流保护的组成及原理3、3/2接线断路器母线的保护

2、3/2接线的特点：(1)特别适宜于220KV以上的超高压、大容量系统中，但使用设备较多，特别是断路器和电流互感器，投资较大，二次控制回路接线和继电保护都比较复杂。(2)运行时，两组母线和同一串的断路器都投入工作，称为完整串运行，形成多环装供电，具有较高的供电可靠性和运行灵活性。任一母线、断路器故障或检修，均不致引起停电；甚至两组母线同时故障〔或一组检修时另一组故障〕的极端情况下，功率仍能继续输送。(3)运行方便，操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离电器。该接线目前在大容量电厂中已被广泛采用。零序电流保护的组成及零序电流保护原理

1、故障点处的零序电压最高，变压器中性点接地处的零序电压为零。2、零序电流是由故障点处零序电压产生，只在故障点与中性点接地的变压器之间流动。3、零序或负序功率方向与正序功率方向相反，即正序功率方向为由母线指向故障点，而零序功率方向却由故障点指向母线。

零序电流保护的组成及原理3、3/2接线断路器母线的保护

3、主要运行方式：〔1〕正常运行方式。两组母线同时运行，所有断路器和隔离开关均合上；〔2〕线路停电，断路器并串运行方式。线路停电时，考虑到供电的可靠性，常常将检修线路的断路器合上，将检修线路的线路侧隔离开关拉开；〔3〕断路器检修时运行方式，任何一台断路器检修，可以仅将该断路器及两侧隔离开关拉开；〔4〕母线检修时的运行方式。断开母线断路器及其两侧隔离开关。这种方式相当于单母线允许，运行可靠性低，所以应尽量的缩短单母线运行时间。4、其他：倒闸操作顺序零序电流保护的组成及零序电流保护原理

1、故障点处的零序电压最高，变压器中性点接地处的零序电压为零。2、零序电流是由故障点处零序电压产生，只在故障点与中性点接地的变压器之间流动。3、零序或负序功率方向与正序功率方向相反，即正序功率方向为由母线指向故障点，而零序功率方向却由故障点指向母线。

零序电流保护的组成及原理

断路器失灵保护又称后备接线。在同一发电厂或变电所内，当断路器拒绝动作时，它能以较短时限切除与拒动断路器连接在同一母线上所有电源支路的断路器，将断路器拒动的影响限制到最小。

4、断路器失灵保护

零序电流保护的组成及零序电流保护原理

1、故障点处的零序电压最高，变压器中性点接地处的零序电压为零。2、零序电流是由故障点处零序电压产生，只在故障点与中性点接地的变压器之间流动。3、零序或负序功率方向与正序功率方向相反，即正序功率方向为由母线指向故障点，而零序功率方向却由故障点指向母线。

零序电流保护的组成及原理1、微机型母线保护的配置比率差动保护母联死区及母联断路器失灵保护母线〔分段〕充电保护线路断路器失灵保护TA和TV断线闭锁及告警等三、微机型母线保护

零序电流保护的组成及零序电流保护原理

1、故障点处的零序电压最高，变压器中性点接地处的零序电压为零。2、零序电流是由故障点处零序电压产生，只在故障点与中性点接地的变压器之间流动。3、零序或负序功率方向与正序功率方向相反，即正序功率方向为由母线指向故障点，而零序功率方向却由故障点指向母线。

零序电流保护的组成及原理2、微机型母线保护原理比率差动保护主要有大差动、小差动元件，复合电压闭锁元件，母线并列运行识别及电流互感器TA饱和识别元件等组成。三、微机型母线保护

零序电流保护的组成及零序电流保护原理

1、故障点处的零序电压最高，变压器中性点接地处的零序电压为零。2、零序电流是由故障点处零序电压产生，只在故障点与中性点接地的变压器之间流动。3、零序或负序功率方向与正序功率方向相反，即正序功率方向为由母线指向故障点，而零序功率方向却由故障点指向母线。

零序电流保护的组成及原理2、微机型母线保护原理比率差动保护

大小差动保护元件：双母线差动保护通常包含有一个母线大差动保护和几个各段母线小差动保护。

母线大差动保护是指除母联断路器或分段断路器以外，由各母线上所有支路电流构成的差动回路。用于判别母线区内或区外故障，其保护范围是所有母线。母线小差动保护指各段母线的小差动保护。某母线的小差动保护是指该段母线相连接的所有支路电流构成的差动回路，其中包括与该母线相关联的母联断路器或分段断路器。小差动元件是故障母线的选择元件，其保护范围是本段母线。三、微机型母线保护

零序电流保护的组成及零序电流保护原理

1、故障点处的零序电压最高，变压器中性点接地处的零序电压为零。2、零序电流是由故障点处零序电压产生，只在故障点与中性点接地的变压器之间流动。3、零序或负序功率方向与正序功率方向相反，即正序功率方向为由母线指向故障点，而零序功率方向却由故障点指向母线。

零序电流保护的组成及原理2、微机型母线保护原理复合电压闭锁元件：母线保护中的复合电压闭锁元件是由正序低电压、零序和负序过电压组成的“或〞元件，其作用是防止电流互感器TA二次回路断线引起的保护误动，从而提高母线保护的可靠性。三、微机型母线保护

零序电流保护的组成及零序电流保护原理

1、故障点处的零序电压最高，变压器中性点接地处的零序电压为零。2、零序电流是由故障点处零序电压产生，只在故障点与中性点接地的变压器之间流动。3、零序或负序功率方向与正序功率方向相反，即正序功率方向为由母线指向故障点，而零序功率方向却由故障点指向母线。

零序电流保护的组成及原理2、微机型母线保护原理母线运行方式识别：微机型母线保护装置通常采用隔离开关辅助触点及软件搜索两种识别方式，来跟踪一次系统的隔离开关操作。隔离开关同时跨接两条母线时〔倒闸操作过程中〕，使两条母