母差保护相关技术

母线保护相关技术说明母线保护概述典型母线保护方式母线保护与其它保护配合提高母线保护可靠性措施母线保护交流电流二次回路电流互感器的暂态特性微机母线保护抗饱和方案深圳南瑞陈远生电话：0755－83429900－633Email：chenys@母线故障大部分是由于绝缘子对地放电引起，母线故障开始阶段很多表现为单相接地故障，而随着短路电弧的移动，故障往往发展为两相或三相接地短路。绝缘子污秽老化、电流互感器损坏或爆炸、运行人员误操作是造成母线故障主要原因。拖长切除母线故障时间将给电力系统和设备安全运行带来严重后果：

● 由于需要由线路对侧和变压器后备保护来切除母线短路故障，扩大事故范围。

● 在长时间短路电流的热和力作用下，电气设备遭受破坏。

● 故障使功率输送不平衡，将使故障母线两侧的发电机组失去同步，系统电压大幅波 动，将大量甩负荷，而发电机组重新启动与电网并列花费很长时间，破坏电力系统稳定 运行。

● 发电厂厂用电母线电压大幅度下降，使电动机的转矩大大减少，厂内热力系统的正常工 作受到破坏，导致发电厂不能正常运行。概述：母线保护的重要性2GOTOP单母线和单母分段母线：接线简单，占地小，投资少。单母线在母线检修或发生短路时将使全厂或全所停电。单母分段母线在母线检修或发生短路时将使大约一半的连接元件停电。双母线：操作和运行比较灵活可靠，国内110～220kV母线大多采用这种接线方式。当一组母线发生故障时，另一组母线仍可正常运行。3/2断路器母线：可靠性高，一次回路操作灵活，任一组母线发生短路故障时不影响变电所的安全运行。但该母线方式需一次设备多，造价高，继电保护和二次回路的接线复杂，主要应用于330～500kV母线。双母双分段母线：任一段母线故障时，可将停电范围限制到全部连接元件数的四分之一。但该母线方式需一次设备多，造价较高，主要应用于超高压或220kV出线较多的变电所。概述：母线接线方式比较3GOTOP 对于早期非微机式的电流差动式母线保护，如母线连接元件没有按照规定的方式接在母线上，即破坏元件的固定连接，此时母线保护的选择元件将失去判断故障母线的能力。 母联电流比相式母线保护为了适应连接元件在两段母线之间需经常切换而采用的一种母线保护方式。当连接元件进行切换时，不需要对电流互感器二次回路改线，只要对出口回路进行相应切换，即可保证母线保护的选择性。 母联电流比相式电流之一指除母联开关外其它各连接元件的二次电流之和IC，另一个电流指母联开关二次电流IK。母线保护方式：母联电流比相式4GOTOP 左图为I母故障，IC电流方向和IK电流相同；右图为II母故障，IC电流方向和IK电流相反。因此可通过IC和IK的相位关系，可判别除I母或II母故障。母线保护方式：母联电流比相式母联电流比相式保护方式主要缺点若两段母线分列运行时，母线保护将失去选择故障母线的能力。当两段母线发生先后短路时，母线保护将不能切除第二段母线的短路故障。6GOTOP母线保护方式：母联电流比相式

以I3电流相位和IC电流相位（II母上所有连接元件电流之和，包括母联）进行比较，判别II段母线发生区内或区外故障。发生区外故障时，I3电流和IC电流方向相反；发生区内故障时，I3电流和IC电流方向相反同。同样，I段母线上也设置一个电流相位比较保护元件。

由于这种母线保护方式只反映电流间的相位，与各连接元件电流的大小无关，具有较高的灵敏度。母线保护方式：电流相位比较式电流相位比较式保护方式主要缺点在3/2断路器或环形母线接线中，当发生母线短路时，由于某些连接元件的电流可能从母线流向线路，使保护拒动。所以在没有对母线短路电流流出母线采取措施的情况下，不能用电流相位比较式保护方式。母线倒闸操作时若发生母线故障，由于母联开关的电流方向不能确定，有一段母线保护将会发生拒动。采取的措施是当在母线倒闸操作时，要求设一套总差动电流继电器，此时发生区内故障时先跳开母联断路器。8GOTOP母线保护方式：电流相位比较式微机式电流完全差动保护保护方式主要优点能适应各种主接线，保护原理上不存在缺陷。二次回路接线简单，省去许多中间重动继电器和中间电流互感器。装置调试方便。装置硬件自检完善，便于维护和及早发现隐患问题。具有详细的事件记录和录波记录，便