第12章母线保护

第12章母线保护第十二章母线保护第一节母线的故障及保护方式1、母线的短路故障母线是电能集中和分配的重要场所，母线发生故障，将造成大面积用户停电，电器设备遭到严重破坏，甚至使电力系统稳定运行破坏，导致电力系统瓦解，后果是十分严重的。母线故障原因母线电压互感器和电流互感器的故障母线隔离开关和断路器的支持绝缘子损坏运行人员的误操作等母线绝缘子和断路器套管的闪络母线主要故障各种类型的接地和相间短路2、母线故障的保护方式母线保护方式利用供电元件的保护兼母线故障的保护

采用专用母线保护（1）利用其它供电元件的保护装置来切除母线故障利用变压器的过电流保护切除低压母线故障

利用发电机的过电流保护切除母线故障

利用线路保护切除故障利用供电元件的保护来切除母线故障，不需另外装设保护，简单、经济，但故障切除的时间一般较长。缺点：动作时间长；当双母线或单母线分段时，无选择性（2）专用母线保护必须装设专用母线保护规定2）110kV单母线，重要发电厂或110kV以上重要变电所的35～66kV母线，需要快速切除母线上的故障时。3）35～66kV电力网中主要变电所的35～66kV双母线或分段单母线，在母联或分段断路器上装设解列装置和其它自动装置后，仍不满足电力系统安全运行的要求时。4）发电厂和主要变电所的1～10kV分段母线或并列运行的双母线，须快速地切除一段或一组母线上故障时，或者线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。1）110kV及以上双母线和分段母线。1).差动原理（1）正常运行和区外故障时，（2）母线故障时，2).比相原理（1）正常运行和区外故障时，至少有一个电流是流出母线的（2）母线故障时，所有电流均流入母线3、实现母线保护的基本原理第二节母线电流差动保护1、完全电流差动母线保护的工作原理要求：母线的所有连接元件上装设同变比同特性的电流互感器

一、母线完全电流差动保护正常运行或外部故障：流入母线的电流和流出母线的电流之和等于零。即流入差动继电器电流母线故障：流入差动继电器电流2、差动继电器动作电流的整定（1）躲过外部短路时的最大不平衡电流

（2）按躲过最大负荷电流灵敏系数

二、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。1KD—差动速断保护测量元件，动作电流按馈线电抗器后短路不动作整定；灵敏度校验点选母线上短路计算。2KD—差动过电流保护测量元件，动作电流按母线正常运行不动作整定；灵敏度校验点选相邻线路末端短路计算。1KD2KD1、工作原理

1KD2KD1KD2KD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、馈线电抗器后短路，流过继电器的电流为短路点的总电流（但由于电抗器的限流作用，此电流较小）三、电流比相式母线保护1.工作原理：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。区外短路区内短路

当母线上K点故障时，电流和都流向母线，在理想的情况下两者相位相同。而当线路正常运行或外部（K1点）故障时，电流流入母线，电流由母线流出，两者大小相等、相位相反。电流比相式母线保护原理框图小母线2.比相式母线保护构成框图（1）不需考虑不平衡电流的影响，提高了保护的灵敏度（2）不要求采用同型号和同变比的电流互感器，增加了使用的灵活性（3）既可应用于单母线系统，也可用于双母线系统电流比相式母线保护的特点：四、教学要求掌握双母线同时运行时母线差动保护工作原理及电流分布的分析。掌握微机母线差动保护、微机母线相位保护工作原理及使用条件。第三节双母线同时运行时母线保护一、双母线同时运行时的母线保护在电厂以及变电所重要的高压母线上，为了提高供电可靠性，一般采用双母线运行的方式。要求：母线保护应具有选择故障母线能力、有选择地切除故障的母线。双母线同时运行时元件固定连接的电流差动保护单相原理接线图保护组成第一组由L1、L2、母联及差动继电器KD1组成。KD1为I组母线故障选择元件。第二组由L3、L4、母联及差动继电器KD2组成。KD2为段母线故障选择元件。第三组由所有线路、母联及差动继电器KD3组成，作为整个保护起动元件。1、当元件固定连接保护区外短路2、内部短路3、固定连接破坏，且外部短路4、固定连接破坏，内部短路结论（1）固定连接未破坏，区外短路故障时，保护不起动；内部故障时保护动作具有选择性。（2）固定连接破坏，外部短路故障时，保护不会误动。（3）固定连接破坏，且内部发生短路故障时，保护将失去选择性。二、二、三、微机母线保护微机母线保护分为差动原理和相位比较原理。1、差动原理差动原理的实质是基尔霍夫第一电流定律，将母线当作一个节点。

在正常运行及外部短路故障时，各支路电流相量和为零。即在内部短路时,流过差动保护的电流为短路点总短路电流。