继电保护讲义-母线保护

第九章母线保护

第一节概述

一、母线保护的作用

母线起着汇总和分配电能的作用，为电能供应的枢纽。母线一旦发生故障，母线电压的

降低影响全系统的供电质量和系统的稳定运行。若采用母线所连组件的后备保护切除母线故

障，动作时间较长，不能保证安全连续供电，甚至可能造成系统检定性破坏；此外，母线短

路故障产生的短路电流很大，保护动作的延时将造成母线设备的严重损坏，检修和停电倒母

线造成的损失也很大。为此，对「高压重要母线应装设专门的快速母线保护。

母线保护应突出安全性和快速性。高压重要母线应采用两套主保护，分别装设在相距2m

以上的不同保护屏上，以防同时受断路器和隔离开关频繁操作使母线保护过电压和干扰而误

动作，并且通过“与”方式出口，以保证可靠性（安全性和可信赖性）。对于特别重要的母

线要求采用三套主保护，通过三取取二表决方式出口。

我国国标《继电保护及安全自动装置技术规程》GBI4285/993规定：

（1）在110kV的双母线和220kV及以上的母线上，为保证快速地有选择性地切除任一

组（或段）母线上的故障，而另一组（或段）无故障母线仍能继续运行，应装设专用的母线

保护。对于一个半断路器接线的每组母线应装设两套母线保护。

（2）llOkV以上的单母线，重要发电厂的35kV母线或高压侧为llOkV及以上的重要降

压变电站的35kV母线，按照系统的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线

保护。

二、母线保护的分类

母线保护按工作原理可分为以下几类

（1）用相邻回路保护实现的母线保护；

（2）电流差动原理母线保护（不完全差动保护和完全差动保护）；

（3）母联电流相位比较原理母线保护等。

1.母线保护按差动回路电阻大小分类

（1）低阻抗型母线差动保护；

（2）中阻抗型母线差动保护；

（3）高阻抗型母线差动保护。

第二节用相邻回路保护实现的母线保护

对于35kV及以下电压等级的母线，通常不装设专门的母线保护，而是利用供电组件的

保护来切除母线故障。

如图9-1所示为发电厂采用单母线接线。母线K点故障可以利用发电机过电流保护使

发电机的断路器跳闸来切除。

电源

图9-1利用发电机过电流保护构成母线保护图9-2利用变压器过电流保护构成母线保护

加图9-2所示为低压侧母线正常运行时分裂运行的降压变电站。母线K点故障可以利用

相应变压器过电流保护先跳开低压母线分段断路器，如果故障不能消失保护不复归时再跳开

变压器低压侧断路器。

如图9-3所示为双电源网络（或环形网络），当变电站B母线上K点短路时，则可由保

护1、4的第II段动作切

除。

利用供电组件的保

护的保护装置切除母线

故障时，切除故障的时图9-3利用供电线路的保护构成母线保护

间一般比较长。另外，当双母线运行或母线为单母线分段运行时•，利用远处供电组件保护装

置不能保证有选择性地切除故障母线段。

母线的方向保护如图9-4所示。在所有连接于母线的回路上装设一个指向母线外部故障

的方向组件KPZXKPS），当母线发生故障时，回路上所有的短路功率方向均指向母线，这

些方向组件均不动作。反之，在母线外部短路时，至少有一条回路上的短路功率方向指向母

线外部，由此即可判别母线的内部故障和外部故障。这种原理构成的母线保护动作速度可以

很快，保护装置利用微机实现时，只要将所有方向组件的动作标志送到变电站后台机，如果

母线故障，变电站后台机立即通过网络跳开与故障母线相连的所有断路器。为了防止方向组

件在负荷功率下误动作，保护装置还应设置躲过任一连接组件中最大负荷电流的起动元件

KA.

2

第三节低阻抗型母线差动保护

如图9-5所示为单母线低阻抗型母线差动保护的原理接线，选用的电流互感器TA变比、

特性完全相同，则其差动回路阻抗很小，通常只有几奥姆。母线内部短路时，电流互感器

TA负担小且不会造成二次回路过电压，但母线外部短路时，全部故障电流流过故障支路的

电流互感器而使其严重饱和，导致差动回路不平衡电流很大，因此保护的动作电流必须躲过

最大不平衡电流，或外部故障采取制动措施。目前，电流互感器饱和前，带有制动特性的低

阻抗型母线差动保护半个周波内，甚至3~5ms即可动作，在我国有很成熟的运行经验，应

用十分广泛。

WQF-nQF

图9-5单母线差动保护原理图

正常运行或母线外部故障时，选择母线保护的电流互感器具有相同的特性、变比“TA，

则理想情况下流入差动继电器KO的电流Z/二,"+人+（+…+乙）=（）,实际流入差动

n

继电器K。的电流为较小的不平衡电流成max，保护不动作。当母线内部故障时，所

有与电源连接组件均向母线故障点提供短路电流，则流入差动继电器KO的电流为故隙点总

电流〃的二次值，即

Z/J（小A+A+

tlTA,lTA

3

此电流能够使母线保护动作，跳开母线各断路器。

母线差动保护的起动电流按以下两个条件整定，取其中较大值。

(I)躲开外部故障时的最大不平衡电流。母线所连各组件电流互感器均按10%误差曲

线选择负载，且差动保护采取措施消除非周期分量的影响，则起动电流为

KE—可靠系数，取L3；

kmax一母线外部任一连接组件故障时，流过该组件的的最大短路电流；

LA一母线差动保护电流互感器变比。

(2)躲开正常运行情况下，任一电流互感器二次断线时的最大负荷电流。max，即

Iop-KreJL.max/

母线差动保护的灵敏系数K”,“按实际运行中可能出现连接组件最少，在母线上故障时的

最小短路电流晨仙而校验，要求Kse“N2。即

Kmin

Kxen=j>2

3TA

这种保护方式适用于单母线或双母线经常只有•组母线运行的情况。

如果母线连接有对端无电源的供电线路，则这些线路不会给故障母线提供短路电流，为

了简化接线，可将这些线路不接入保护的差动回路。这种保护方式即不完全差动保护。此时，

保护的动作电流应躲开这些线路的最大负荷电流之和.

第四节高阻抗型母线差动保护

高阻抗型母线差动保护的原理接线如图9-6所示，其差动回路中接入数千欧的高阻抗。

外部故障时电流互感器饱和，利用高阻抗限制差动回路中产生的不平衡电流流入继电器。

保护按电流互感器二次电压的瞬时值工作。如图9-7所示，”母线外部K点故障时，流

过故障组件一次电流

八=g2

使电流互感器3以严重饱和，则'很难传变到二次。同时，由于在外部故障硅双向开

关S8S断开状态下，继电器支路呈现高阻抗，二次回路中差动继电器支路的阻抗A远高于

与之并联的3力电阻加引线电阻R.和从并联点到电流互感器的电缆电阻凡支路的电阻

4

电

区

分

住

湍

一夕可处徒

按整渝回路

中VTII20

5

本］I

母线80-AW

(a)(b)

图9-6高阻抗型差动保护简化接线图

(a)原理接线：(b)差动继电器内部接线

(凡+2心)，故二次电流八二4+/：几乎全部流过R.和RL支路，因而差动回路中差动继电

器支路流过的不平衡电流很小，在差动继电器上产牛的最大峰值Up电压不足便图9-6(b)

所示继电器动作。在全偏移电流情况下(电流完全偏于时间轴一侧)，继电器上出现最大峰

值电压

%=2拉〃(«+2鸟)

时，保护应可靠不动作。

式中〃一电流互感器二次工频对称正弦电流有效值。

内部故障时，全部电流互感器的二次

电流均通过图9-6(b)所示端子5、6差动

回路继电器支路的电阻分压器上。其中％

两端的电压加于C和硅双向开关SBSI-.o

继电器支路电压达到导通电压时，SBS导

通，根据所加电压极性的不同，一个周波

3QF限

内，晶闸管VTThj,VTTh交替触发、导通，

3窗

将分压电阻以短接，继电器支路呈现很小

图9-7母线差动保护外部故障电流分布

的阻抗，有效防止继电器支路过电压。此

时，差动电流在分压器I：产生的电压向脉冲变压器720一次侧放电，二次侧感应的脉冲经中

间电压变换器力后整流，再经电平检测、放大回路，使出口继电器KOM动作并自保持，直

至母线断路器跳闸。

5

高阻抗母线保护不需要采取防止外部故隙产生的不平衡电流引起保护误动作的措施，动

作速度很快，但应注意内部故障时差动回路产生的过电压对人身和设备可能造成的危险。目

前，高阻抗母线保护在国外得到应用①。

①参见GE公司SDB11B母线差动保护装置说明书。

第五节中阻抗型母线差动保护

中阻抗型母线差动保护如图9-8所示，母线连接有〃条支路，每条支路装设一组主电流

互感器，经过一组辅助电流互感器接于保护回路，使各支路主电流互感器和辅助电流互感器

的总变比相同，另外，二次电流经辅助电流互感器进一步减小以降低保护回路的功率损耗。

差动回路电阻约2003左右，与制动回路相配合，可以大大减小外部故障时差动回路产生的

不平衡电流，提高保护的灵敏性。同时，内部故障时，差动回路的电压不会超过允许值。

图9-8中阻抗型母线差动保护原理示意图

1.正常运行状态下

正常运行时正半轴的一次、二次电流分布如图9-8所示，/„=/,,，“由n加极性端流

出进入整流桥，经整流变成直流电流左进入两个串联电阻%构成的制动臂，变成小通

过整流二极管回到的同极性端，形成环流。根据克希霍夫电流定律，差动回路电流

"=乙-匕=°，因此动作电压人为零，二极管L在制动电压H的作用下导通，继电

器K被短接，保护不会动作。正常运行时负半轴的一次、二次电流与正半周相反，但左、儿

不变，因而保护也不会动作。

6

2.母线外部K点短路

当母线外部Ki点短路时，一次、二次电流分布与正常运行状态相同。若故障组件的n以

严重饱和，则人工1，将有不平衡电流乙，=乙-。流入差动回路，经差流变流器TMd变

换整流后，在电阻尺上产生动作电压43。调整参数使Ud3〈Us，保护仍不会误动作。

3.母线内部七点短路

当母线内部K2点短路时，各辅助电流互感器的二次电流〃=4+/〃流入差动回路，不

同半周将有加=//或〃=〃，且制动回路电阻由R,减小为%\因此丸3>〃，二极管

L截止，■导通，继电器K动作，跳开母线断路器IQAnQF。

中阻抗型母线差动保护的制动特性分析和整定计算方法参见：PMH-150(RADSS/S)型

母线差动保护装置说明书，上海继电器厂。

中阳抗型母线差动保护差动回路阻抗较人\有效减小了外部故障时的不平衡电流，H.差

动回路不会引起太大的过电压，但保护的整定计算较为复杂。目前在我国应用广泛。

第六节双母线保护

发电厂和重要变电站的高压母线，一般采用双母线同时运行、母线联络断路器经常投入

的运行方式，每条母线连接一半的供电和受电组件。母线故障时，为了提高供电的可靠性，

要求母线保护具有选择故障母线的能力，只切除故障母线，保证无故障母线继续运行。

一、双母线同时运行、组件固定连接的电流差动保声

元件固定连接的双母线的电流差动保护的单相原理接线如图9-9所示，其三相原理接线

如图9-10所示。保护装置主要由三组电流差动保护组成。第一组由电流互感器小I、TA2.

以5和差动继电器KZ)1蛆成小差动保护，差动继电器1KD用来选择第I组母线上的故隙；

另一组小差动保护由电流互感器7X3、7X4、以6和差动继电器KD2组成，差动继电器2K。

用来选择第II组母线上的放障；第三组由电流互感器以1〜7X6和差动继电器KD3组成大差

动保护，差动继电器KO3作为整套保护装置的起动元件。当任组母线发生故障时，KD3

都动作，为KDl、KQ2加上直流电源，并跳开母联断路器QF5。

当任一组母线发生故障时，保护只将故障母线切除，而另一组非故障母线及其连接的所

有元件仍可继续运行。

1、母线正常运行时，每条母线的供电和受电组件的负荷基本平衡，母线联络断路器电

流为零或很小，差动继电器1、2、3K。中很小的不平衡电流小于继电器的动作电流，因此，

母线保护不会动作。

7

2、外部任一点K短路时，一次、二次电流分布如到9-11(a)所示。可见，差动继电

器1、2、3KO中只有不平衡电流，保护可靠不动作。

3、当任一组母线K点短路时，一次、二次电流分布如图9-11(b)所示。可见，差动

图9-9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

(a)交流回路接线图：(b)直流回路展开图

图9-10双母线同时运行时、元件固定连接的电流差动保护三相原理接线图

继电器1、3Ko流入全部故障电流，能够动作；而差动继电器2K。中只流过不平衡电流，

可靠不动作。由图9-9(b)可知，3KQ动作后起动中间继电器3KM,使母联断路器5。/跳

闸并发出信号，同时给1、2K。提供操作电源。动作后起动中间继电器1KM,使1.2QF

跳闸切除故障【母线并发出母线【故障信号。无故障母线H继续运行。母线1【故障时的分析

8

方法与前述相同。

4、母线的固定连接方式改变，如1Q/需要检修，将线路心由母线I切换到母线II时，

由于差动保护的二次回路不能随着切换，破坏了保护的构成原理，通过分析可知，保护将无

0aO000000bOD000

选择地切除两组母线，此时可将图9-9(b)中的两个手动开关QK合上，3K。动作后直接

通过1、2KM切除I、II两组母线。图9-10中KA。的常开接点接在相邻线路零序电流保护

的跳闸操作回路中，用以防止零序电流保护的零序电流滤光器二次回路断线引起误动作。这

种原理构成的母线差动保护限制了电力系统运行调度的灵活性。

二、双母线同时运行的母联相位差动保护*

保护装置的原理接线如图9-12所示，主要由总差动电流回路、相位比较回路和相应的继

电器组成。保护装置根据总差动电流的大小判别母线内部、外部故障并作为母线内部故障时

保护装置的起动组件，通过比较母联电流相位与总差动电流相位来选择故障母线。按此原理

构成的母线保护不受母线连接组件运行方式变化的影响。

如图9-12(a)所示，电流继电器KA作为保护内部故障的起动组件接于总差动回路。故

障母线选择组件采用磁合成原理构成的电流相位比较式继电器。电流相位比较式继电器是由

中间变流器以M、整流滤波1可路VS、Ci＞和VS、C2以及极化继电器1KP、2Kp组成，可

以双向动作，按幅值比较方式比较总差动电流。和母联电流几的相位。将比较相位的两个

电流L和转化为比较幅值的两个量和1/-/J。在中间变流器以M右边柱上,

磁通为"+九，在二次绕组卬2中输出电压以=K("+/M)；在左边柱上，磁通为

9

4小，1%中输出电压口3=犬（。-/河）。整流、滤波后即可得到幅值比较的两个电压

3和S。

如图9-12（b）所示，相位比较组件的执行组件为极化继电器1KP、2KP,电流从极性

端流入，继电器动作；反之，继电器制动。S接1KP的工作绕组和2Kp的制动绕组，而

S接2Kp的工作绕组和的制动绕组。当第I组母线故障时，i,,和同相位，>『」，

图9-12母联电流相位差动保护单相原理接线图

（a）交流电流向路：（b）相位比较回路；（c）直流回路展开图：（d）跳闸回路

1KP中工作电流大于制动电流，2Kp中制动电流大于工作电流，1KP动作，2K。不动作；

反之，第II组母线故障时，）和乙相位相反，口3|>|4|，2Kp动作，1KP不动作。

正常运行及母线外部故障时，差动回路只有不平衡电流，起动组件KA不动作，通过电

10

阻区及KA的常闭接点给\KP和2Kp的两组制动绕组附加制动电流，闭锁相位比较同路，

保护可靠不动作。

母线内部故障时，差动回路电流。为故障点电流几，大于继电器KA的动作电流，继

电器KA动作后，其常开接点起动中间继电器5KM,跳开母联断路器5QF,并接通中间继

电器1〜4KM的正电源，同时，其常闭接点解除对1KP和2Kp的闭锁。

如图9-12(c)所示，当母线I故障时，选择组件1KP动作，其接点经电压闭锁继电器

K■的常闭接点起动中间继电器1KM和2KM,使断路器1Q厂及2Q厂跳闸。当母线II故障

时，其接点经电压闭锁继电器KL的常闭接点起动中间继电器3KM和4KM,将断路器3Q5

及4。尸跳闸。为了反应各种故障，分别接在两组母线电压互感器的二次线电压上。

实际中，常采用复合电压闭锁。

当母联断路器因故退出运行时，由于/M=0,选择组件将无法工作，此时，可投入人工刀

开关QK,解除1KP和2Kp的作用。将电压或复合电压闭锁继电器适当整定后，即可选择

故障母线。

如图9-12(b)所示，由于系统运行方式的需要，各连接组件断路器跳闸回路中均装设

切换连接片XS,根据连接片位置的不同，可由任一组母线保护跳闸中间继电器断开某组件

的断路器。

三、断路器失灵保护简介

电力系统运行中发生故障时，有时会出现继电保护匆作发出跳闸命令，而断路器失灵不

能跳闸，导致设备烧毁、犷大事故范围，甚至破坏系统运行稳定性的情况。为了防止这种情

况的发生，应采用断路器失灵保护。断路器失灵保护是继电保护动作、断路器拒动时，能够

以较短时限切除同一发电厂或变电站内其它有关断路器，将故障部分隔离，并使停电范围最

小的一种近后备保护。为此，DL400-I991《继电保护和安全自动装置技术规程》规定：在

220〜5()0kV电力网中以及HOkV电力网的个别重要部分，可按下列规定装设断路器失灵保

护：

(1)线路保护采用远后备方式，且断路器确有可能拒动时：对220kV~500kV分相操作

的断路器，可只考虑断路器单相拒动的情况。

(2)线路采用远后备方式，且断路器确有可能拒动，如果其它线路或变压器的后备保护

切除故障，将扩大停电范围(例如采用多角形接线、双母线或分段单母线时)，并引起严重

后果时。

II

(3)如断路器和电流互感器之间距离较长，在其间发生故障不能由该时路主保护切除,

而由其它线路或变压器的后备保护切除故障又将扩大停电范围并引起严重后果时。

断路器失灵保护的构成原理接线如图9-13所示。所有连接于I段的组件保护装置，当其

出口中间继电器1KM、2KM动作于跳开本身断路器的同时，起动断路器失灵保护中的公用

时间继电器KT,其动作廷时大于故障组件断路器的跳闸时间和保护装置的返回时间之和。

因此，断路器失灵保护并不影响原有保护装置对故障的正常切除。例如，出线K点发生故

段

z\QFJ2QF

\KM2KMKT3KM

12

此外，高压断路器检修通常需要半个月以上，这样，双母线在一年中将有很长时间以单母线

方式运行，相对降低了供电的可靠性。

在采用双母线的变电站中，母联断路器通常处于合闸状态，即按分段单母线运行。当一

组母线故障，将有约•半的连接组件停电，若同时伴随母联断路器失灵或故障发生在母联断

路器和电流互感器之间的保护死区，则会造成变电站全部停电。

目前，对F500kV变电站和220kV枢纽变电站，要求在母线发生短路时不影响变电站

的连续供电；在母线短路伴随

断路器失灵时，要求停电范围

最小。因此，对于220kV及以

上的重要变电站，如串数为3

串以上时，推荐采用如图9-15

所示的一个半断路器母线接

线方式。

二、一个半断路器母线

接线方式的特点

1.一个半断路器母线接线方式的优点

(1)在任•断路器检修时不影响所连接元件的连续供电，不需要进行倒闸操作，可以减

少一次回路误操作的机会，

(2)当进行母线检修或清扫时，不需要进行复杂操作。

(3)当一组母线发生短路时，母线保护动作后只跳开与该母线相连的所有断路器，不会

使任何连接元件停电。

(4)任一组母线或任一连接元件发生短路并伴随断路器失灵(拒动)时，失灵保护动作

后需要跳开断路器的数量少，不会引起全厂或全站停电.下面分三种情况说明：

1)如图9・16(a)所示线路山的K点发生短路，保护应跳开1QF、2QP,若\QF夫

灵，失灵保护动作后，跳开I

母线上的所有断路器4、70户,

因此除线路£i外，其它连接

元件都不停电。

2)同理，如图9・16(b)

1^9-16一个半断路器母线接线方式

(a)、(b)外部故障：(c)内部故障

所示，线路L的K点发生短路并伴随2Q尸失灵，失灵保护动作后，跳开3QE因此除同一

串的线路“和变压器T.两个连接元件外，其它连接元件均不停电。

3）如图9-16（c）所示，I母线上的K点发生短路，保护应跳开1QF、4QF、7QF,

若1QF失灵，失灵保护动作后，跳开断路器2QP,因此除与故障I母线相连且断路器失灵

的连接元件外，其它连接元件均不停电。

踵.•由色方相衰示新路相处寸闭合状态，翼色方呦表承新不收存，方桓打义表示指动收农。

（5）在一个半母线接线方式中，各隔离开关只作为检修断路器时隔离用，不需要象双母

线接线方式中那样进行倒闸操作，因此减少了隔离开关误操作的机会。

（6）由于不需要装设旁路开关，变电站一次回路的布置清晰，配电装置占地面积小，消

耗材料少。

（7）由于不采用旁路断路器代替线路断路器的工作方式，因而不需要对线路保护进行切

换或重新整定，简化了继电保护的接线和运行。

2.一个半断路器母线接线方式存在的问题

（1）如果进出线数目为〃，采用双母线接线时，需用的断路器数为〃+2,而一个半断路

器母线接线方式下，需用1.5〃个断路器，变电站造价大大增加。

（2）当任一连接元件短路时，需要同时跳开两个断路器，导致断路器失灵的几率增加一

倍。断路器跳闸次数的增加，增加了断路器检修的工作量。对于•串中的中间断路器，由于

跳闸次数最多，检修的工作量也最大“

（3）如图9-17所示，当一串中的一个断路器1Q/脸修时，

一回线路小发生短路，将使该串中的两回线路L和心3同时停电。

（4）如图9-17所示，当一个断路器1。尸检修时，断路器3。尸

和相应的电流互感器必须流过线路Li和上的负载电流之和。因

此，一串中的断路器和电沆互感器的额定电流大约应按连接元件

额定电流的2倍选择。

（5）线路或变压器的保护需接在两组电流互感器二次的和图9-17断路器检修

线路故障时保护动作情况

电流中，因此一方面需要增加电流互感器的数量，同时由广电流

互感器的比值误差和励磁回路的汲出作用，在外部发生穿越性故障时，将产生不平衡电流,

而在一个断路器断开的情况下线路故障时，将使继电保护的灵敏度降低。

（6）在双母线方式下线路断路器检修时，可用旁路断路器和它的继电保护来代替线路断

路器和继电保护。因而线路继电保护可在线路断路器检修时同时进行检修校验。而在一个半

14

断路器母线接线方式下，当一个断路器停用或检修，相应的线路保护不能却不能同时检修和

校验。因此线路保护必须采取双重化措施。

（7）如图9/8所示，线路必靠近A侧发生短路并伴

随断路器2QF失灵时，失灵保护动作跳开断路器3QF.

但线路L2的B侧保护在线路L,末端短路时灵敏度常常不

够。因而在线路“上应装设高频远方跳闸装置.，利用2QF

的的失灵保护起动远方跳闸装置，使之跳开B侧的5Q凡

在每回线路上除了需要主保护双重化所需的高频通道外，

还应增加远方跳闸装置所需的一个高频通道，给高频通道图9-18断路器失灵时

高频远方跳闸说明

的安排带来一些困难。远方跳闸装置若采用光纤或微波通

道，这一问题可以得到较好的解决。

（8）继电保护和重合闸装置与两个断路器均有联系，二次回路方间的交叉较多，谎试和

运行均较复杂，相应地影响了一次回路的可靠性。

尽管如此，其优点更为突出，因此国内、外的500kV变电站中，基本均采用一个半断路

器母线方式。部分重要的220kV变电站也采用这种母线结构。

三、短引线保护

所谓短引线保护就是在3/2断路器（或角形）接线中，当两个断路器之间所接元件（线

路或变压器）退出或检修后，而为了保证供电的可靠性，使该串恢复环网运行这一特定方式

下，保护两个断路器之间的联线以及到电容式电压互感器的这段短引线而装设的保护装置。

它实质上是一种电流差动保护。短引线故障应动作于这两个断路器跳闸，并闭锁其重合闸。

其在正常运行时不投，仅在线路或主变停电、保护

退出，而开关运行时投入，

3/2断路器接线方式如图9T9所示，当线路L

停用，则该线路侧保护用隔离开关Q5将断开，此时

保护用电压互感器TV停电，线路主保护因停用而不

能切除该范围内短引线故障。可由TA.,T也构成电流

图9793/2断路器接线

差动保护作为短引线保护快速切除故障。方式的一串断路器

当线路运行、线路侧隔离开关QS投入时，将无选择性动作，通常由隔离开关QS展助触

点控制在QS合闸时短引线保护停用。

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第八节母线保护的特殊问题及措施

一、母线差动保护中电流互感器饱和问题及抗饱和措施

通常母线差动保护连接元件较多，在外部发生严重故障时，靠近故障的电流互感器深度

饱和，差动回路不平衡电流增大，可能引起母线保护误动作。目前在UOkV及以上电压等

级的电网中广泛采用中阻抗、高阻抗和数字式低阻抗母级差动保护来防止外部故障时母线差

动保护误动作，并在外部故障转换为内部故障时能够快速开发母线差动保护。

I、中阻抗、高阻抗母线差动保护电流互感器抗饱和措施

中阻抗、高阻抗母线差动保护的差动回路阻抗通常为几百欧，电流互感器TA饱和后励

磁阻抗下降，差动保护回路不平衡电流较小，再利用母线差动保护的制动特性即可防止外部

故障时TA饱和引起的母线差动保护误动作。内部故障时，母线差动保护在TA饱和前快速

动作。

2、数字式低阻抗母线差动保护电流互感器抗饱和措施

目前数字式母线差动保护的差动回路一般为低阻抗，其TA抗饱和的措施主要有以下儿

种。

（1）具有制动特性的母线差动保护。当TA饱和不很严重时，制动特性可以保证母线差

动保护在外部故障时不误动作。但TA深度饱和时，具有制动特性的母线差动保护

仍有可能误动作。

（2）TA线性区母线差动保护.TA饱和后，一次电流每个周波过零点附近存在不饱和的

线性时段，此时投入母线差动保护可以正确判断母线的故障。由于TA饱和时电流

波形复杂，因此判别TA线性传变区的关键是检测电流每个周波TA进入、退出饱