繼電保護(hù)課件（三）

1、第八章 發(fā)電機(jī)保護(hù)第八章 發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對于保證電力系統(tǒng)的正常工作和電能質(zhì)量起著決定性的作用同時(shí)，發(fā)電機(jī)本身也是十分昂貴的電氣設(shè)備因此，應(yīng)該針對各種不同的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，裝設(shè)性能完善的發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)裝置第一節(jié) 發(fā)電機(jī)的故障類型和不正常工作狀態(tài)發(fā)電機(jī)的故障類型：定子繞組相間短路定子一相繞組內(nèi)的匝間短路定子繞組單相接地轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地或者兩點(diǎn)接地轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁消失第一節(jié) 發(fā)電機(jī)的故障類型和不正常工作狀態(tài)發(fā)電機(jī)的不正常運(yùn)行狀態(tài)：由于外部短路引起的定子繞組過電流由于負(fù)荷超過發(fā)電機(jī)額定容量而引起的三相對稱過負(fù)荷由外部不對稱短路或不對稱過負(fù)荷而引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過電流由于突然甩負(fù)荷而引起

2、的定子繞組過電壓由于勵(lì)磁回路故障或者強(qiáng)勵(lì)時(shí)間過長而引起的轉(zhuǎn)子繞組過負(fù)荷由于汽輪機(jī)汽門突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機(jī)逆功率等第二節(jié) 發(fā)電機(jī)的典型保護(hù)配置針對發(fā)電機(jī)故障的典型保護(hù)配置：定子繞組及其引出線的相間短路：縱差動(dòng)保護(hù)定子繞組的匝間短路：橫差保護(hù)、雙重橫差保護(hù)定子繞組單相接地故障：接地保護(hù)勵(lì)磁回路的一點(diǎn)接地故障：定期檢測裝置、勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)勵(lì)磁消失故障：專用失磁保護(hù)第二節(jié) 發(fā)電機(jī)的典型保護(hù)配置針對發(fā)電機(jī)不正常運(yùn)行狀態(tài)的典型保護(hù)配置：發(fā)電機(jī)外部短路引起的過電流：負(fù)序過電流及不同類型的過電流保護(hù)由對稱負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)定子繞組過電流：過負(fù)荷保護(hù)不對稱負(fù)荷或外部不對稱短路而引起的負(fù)序過電流：負(fù)序過電流

3、保護(hù)定子繞組過電壓：過電壓保護(hù)轉(zhuǎn)子回路的過負(fù)荷：轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護(hù)主汽門突然關(guān)閉而出現(xiàn)的發(fā)電機(jī)變電動(dòng)機(jī)運(yùn)行：逆功率保護(hù)過勵(lì)磁保護(hù)第二節(jié) 發(fā)電機(jī)的典型保護(hù)配置其他保護(hù)配置：當(dāng)電力系統(tǒng)振蕩影響機(jī)組安全運(yùn)行時(shí)，在300MW機(jī)組上，宜裝設(shè)失步保護(hù)當(dāng)汽輪機(jī)低頻運(yùn)行會(huì)造成機(jī)械振動(dòng)，葉片損傷，對汽輪機(jī)危害極大時(shí)，可裝設(shè)低頻保護(hù)當(dāng)水冷發(fā)電機(jī)斷水時(shí)，可裝設(shè)斷水保護(hù)為了快速消除發(fā)電機(jī)內(nèi)部的故障，在保護(hù)動(dòng)作于發(fā)電機(jī)斷路器跳閘時(shí)，還必須動(dòng)作于自動(dòng)滅磁開關(guān)，斷開發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路，使定子繞組中不再感應(yīng)出電動(dòng)勢，繼續(xù)供給短路電流第三節(jié) 發(fā)電機(jī)定子繞組短路故障的保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組中性點(diǎn)一般不直接接地，而是通過高阻接地、消弧線圈接地

4、或不接地，故發(fā)電機(jī)的定子繞組都設(shè)計(jì)為全絕緣發(fā)電機(jī)定子繞組可能由于絕緣老化、或者過電壓沖擊、或者機(jī)械振動(dòng)等原因發(fā)生單相接地和短路故障發(fā)電機(jī)定子單相接地并不會(huì)引起大的短路電流，不屬于嚴(yán)重的短路性故障發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路故障主要是指定子的各種相間和匝間短路故障，短路故障時(shí)在發(fā)電機(jī)被短接的繞組中將會(huì)出現(xiàn)很大的短路電流，嚴(yán)重?fù)p傷發(fā)電機(jī)本體，甚至使發(fā)電機(jī)報(bào)廢，危害十分嚴(yán)重發(fā)電機(jī)定子繞組的短路故障保護(hù)歷來是發(fā)電機(jī)保護(hù)的研究重點(diǎn)之一第三節(jié) 發(fā)電機(jī)定子繞組短路故障的保護(hù)近年來短路故障的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，發(fā)電機(jī)及其機(jī)端引出線的故障中相間短路是最多的，是發(fā)電機(jī)保護(hù)考慮的重點(diǎn)針對發(fā)電機(jī)定子繞組相間短路，可以裝設(shè)發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)

5、：當(dāng)正常運(yùn)行以及發(fā)生保護(hù)區(qū)外故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的差動(dòng)電流為零，繼電器不動(dòng)作當(dāng)發(fā)生發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的差動(dòng)電流將會(huì)出現(xiàn)較大數(shù)值當(dāng)差動(dòng)電流超過整定值時(shí)，繼電器判為發(fā)生了發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障而作用于跳閘第三節(jié) 發(fā)電機(jī)定子繞組短路故障的保護(hù)常規(guī)縱差動(dòng)保護(hù)引入發(fā)電機(jī)定子機(jī)端和中性點(diǎn)的全部相電流，在定子繞組發(fā)生同相匝間短路時(shí)兩電流仍然相等，保護(hù)不能動(dòng)作針對發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路，可以裝設(shè)發(fā)電機(jī)橫差動(dòng)保護(hù)：在大容量發(fā)電機(jī)中，由于額定電流很大，其每相都是由兩個(gè)或兩個(gè)以上并聯(lián)分支繞組組成。正常運(yùn)行時(shí)，各繞組流過相等的負(fù)荷電流當(dāng)同相內(nèi)非等電位點(diǎn)發(fā)生匝間短路時(shí)，各繞組間出現(xiàn)環(huán)流利用這個(gè)環(huán)流，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電

6、機(jī)定子繞組匝間短路的保護(hù)第四節(jié) 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)發(fā)電機(jī)容易發(fā)生繞組線棒和定子鐵芯之間絕緣的破壞，因此發(fā)生單相接地故障的比例很高，約占定子故障的70%80%由于大型發(fā)電機(jī)定子繞組對地電容比較大，當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端附近發(fā)生接地故障時(shí)，故障點(diǎn)的電容電流比較大，影響發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行同時(shí)，由于接地故障的存在，會(huì)引起弧光過電壓，可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)其他位置絕緣的破壞，形成危害嚴(yán)重的相間或匝間短路故障第四節(jié) 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)為了限制定子繞組單相接地故障的故障電流，大型發(fā)電機(jī)有的裝設(shè)了消弧線圈，通過消弧線圈的電感電流與接地電容電流相互抵消，把定子繞組單相接地電容電流限制在規(guī)定的允許值之內(nèi)有些發(fā)電機(jī)中性

7、點(diǎn)采用了高阻接地方式，主要目的是限制發(fā)電機(jī)單相接地時(shí)的暫態(tài)過電壓，但另一方面增大了故障電流。采用這種接地方式的發(fā)電機(jī)定子繞組應(yīng)選擇盡快跳閘第四節(jié) 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)假設(shè)A相距離定子繞組中性點(diǎn)a處發(fā)生金屬性接地故障當(dāng)接地電容電流大于允許值時(shí)，不論該網(wǎng)絡(luò)是否裝有消弧線圈，接地保護(hù)動(dòng)作于跳閘；當(dāng)接地電流小于允許值時(shí)，接地保護(hù)動(dòng)作于信號定子繞組單相接地時(shí)機(jī)端出現(xiàn)零序電壓，可以利用基波零序電壓構(gòu)成定子單相接地保護(hù)故障點(diǎn)越靠近機(jī)端，零序電壓越大，保護(hù)越靈敏；越靠近中性點(diǎn)，零序電壓越小，保護(hù)越不靈敏基波零序電壓保護(hù)能夠反映a0.15范圍內(nèi)的單相接地故障第四節(jié) 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行

8、時(shí)，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)的三次諧波電壓UN3總是大于發(fā)電機(jī)端的三次諧波電壓US3發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地時(shí)，中性點(diǎn)三次諧波電壓和機(jī)端三次諧波電壓變化情況如圖所示當(dāng)故障點(diǎn)靠近中性點(diǎn)時(shí)，US3UN3；當(dāng)故障點(diǎn)靠近機(jī)端時(shí)，US3UN3時(shí)作為保護(hù)的動(dòng)作條件，則在正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不可能動(dòng)作，而當(dāng)中性點(diǎn)附近發(fā)生接地時(shí)，保護(hù)具有很高的靈敏性利用三次諧波構(gòu)成的接地保護(hù)，可以反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組中a0.15范圍內(nèi)的單相接地故障，并且當(dāng)故障點(diǎn)越靠近機(jī)端時(shí)，保護(hù)靈敏度越高因此，利用三次諧波電壓比值和基波零序電壓的組合，可以構(gòu)成100%的定子繞組單相接地保護(hù)其他發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)外部不對稱短路或在正常運(yùn)行情況下三相負(fù)荷不平衡外部不

9、對稱短路或在正常運(yùn)行情況下三相負(fù)荷不平衡時(shí)，定子繞組中會(huì)出現(xiàn)負(fù)序電流?；谶@一特征，可以構(gòu)成發(fā)電機(jī)負(fù)序過電流保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁發(fā)電機(jī)失磁時(shí)，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組電壓會(huì)出現(xiàn)降低?；谶@一特征，可以構(gòu)成發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失步根據(jù)發(fā)電機(jī)失步時(shí)機(jī)端測量阻抗的變化軌跡，可以構(gòu)成發(fā)電機(jī)失步保護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地故障直流電橋式勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)、反應(yīng)定子電壓二次諧波分量的勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)上一堂課回顧防止變壓器勵(lì)磁涌流引起縱差保護(hù)誤動(dòng)的方法采用速飽和中間變流器二次諧波制動(dòng)的方法間斷角鑒別的方法發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)的故障類型及不正常工作狀態(tài)發(fā)電機(jī)典型保護(hù)配置發(fā)電機(jī)定子繞組短路故障保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)其他保護(hù)上

10、一堂課回顧間斷角鑒別的方法間斷角的整定值一般取65度，對于Y/d11接線的三相變壓器，非對稱涌流的間斷角比較大，間斷角閉鎖元件能夠可靠動(dòng)作；而對稱性涌流的間斷角可能較小，無法可靠動(dòng)作由于對稱性涌流的波寬為120度，而故障電流的波寬為180度，可以在間斷角判據(jù)的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)反應(yīng)波寬的輔助判據(jù)，在波寬小于140度時(shí)也將差動(dòng)保護(hù)閉鎖間斷角判據(jù)和波寬判據(jù)是否等價(jià)？波寬為120度，則間斷角是否為確定值？上一堂課回顧Y/d11接線的三相變壓器，空載合閘時(shí)三相磁通波形如下：上一堂課回顧三相勵(lì)磁電流波形如下所示：上一堂課回顧b相和c相勵(lì)磁電流波形及產(chǎn)生的對稱性涌流波形：波寬：對稱性涌流的反向最大值出現(xiàn)在b

11、相電流為最小值時(shí)；正向最大值出現(xiàn)在c相電流為最小值時(shí)b相電流最小值和c相電流最小值差120度，因此對稱性涌流波寬為120度上一堂課回顧b相和c相勵(lì)磁電流波形及產(chǎn)生的對稱性涌流波形：間斷角：對稱性涌流的間斷角由b相(c相)涌流的間斷角決定鐵芯越飽和，涌流越大，間斷角越小鐵芯飽和程度與剩磁、飽和磁通有關(guān)上一堂課回顧改變b相和c相剩磁：對稱性涌流的波寬總是為120度對稱性涌流的間斷角由b相(c相)涌流的間斷角決定，與剩磁、飽和磁通等因素有關(guān)，并不是固定值若對稱性涌流的間斷角過小，無法滿足間斷角閉鎖判據(jù)，則可以輔助以波寬判據(jù)，將保護(hù)可靠閉鎖第九章 母線保護(hù)第一節(jié) 裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則發(fā)電廠和變電所的

12、母線是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成元件母線上發(fā)生故障時(shí)，將使連接在故障母線上的所有元件在修復(fù)故障母線期間，或轉(zhuǎn)換到另一組無故障母線上運(yùn)行以前被迫停電此外，在電力系統(tǒng)中樞紐變電所的母線上發(fā)生故障時(shí)，還可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成嚴(yán)重的后果第一節(jié) 裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則母線上發(fā)生的短路故障可能是各種類型的接地和相間短路故障母線短路故障類型的比例與輸電線路不同。在輸電線路的短路故障中，單相接地故障約占故障總數(shù)的80以上而在母線故障中，大部分故障是由絕緣子對地放電所引起的母線故障開始階段大多表現(xiàn)為單相接地故障，而隨著短路電弧的移動(dòng)，故障往往發(fā)展為兩相或三相接地短路第一節(jié) 裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則一般來說，不

13、采用專門的母線保護(hù)，而利用供電元件的保護(hù)裝置就可以把母線故障切除：如圖所示的發(fā)電廠采用單母線接線若接于母線的線路對側(cè)沒有電源，此時(shí)母線上的故障就可以利用發(fā)電機(jī)的過電流保護(hù)使發(fā)電機(jī)的斷路器跳閘予以切除第一節(jié) 裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則如圖所示的降壓變電所，其低壓側(cè)的母線正常時(shí)分開運(yùn)行若接于低壓側(cè)母線上的線路為饋電線路，則低壓母線上的故障就可以由相應(yīng)變壓器的過電流保護(hù)使變壓器斷路器跳閘予以切除第一節(jié) 裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則當(dāng)變電所B母線上d點(diǎn)短路時(shí)，則可以由保護(hù)1和4的第II段動(dòng)作予以切除如圖所示的雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)（或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)）第一節(jié) 裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則但是，當(dāng)利用供電元件的保護(hù)裝置切除母線故障時(shí)，故

14、障切除的時(shí)間一般較長。此外，當(dāng)雙母線同時(shí)運(yùn)行或母線為分段單母線時(shí)，上述保護(hù)不能保證有選擇性地切除故障母線超高壓樞紐變電站和大型發(fā)電廠的母線聯(lián)系著各個(gè)地區(qū)系統(tǒng)和各臺(tái)大型發(fā)電機(jī)組，母線發(fā)生短路直接破壞了各部分系統(tǒng)之間或各臺(tái)機(jī)組之間的同步運(yùn)行，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全供電對那些威脅電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、使發(fā)電廠廠用電及重要負(fù)荷的供電電壓低于允許值的母線故障，必須裝設(shè)有選擇性的、快速母線保護(hù)第一節(jié) 裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則在下列情況下應(yīng)裝設(shè)專門的母線保護(hù)：110kV及以上的雙母線或者分段單母線上，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)110kV及以上的單母線，重要發(fā)電廠的35kV母線或者高壓側(cè)為110kV以上的重要降壓變電所的

15、35kV母線，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理為了滿足速動(dòng)性和選擇性的要求，母線保護(hù)都是按差動(dòng)原理構(gòu)成的實(shí)現(xiàn)母線差動(dòng)保護(hù)所必須考慮的特點(diǎn)是在母線上一般連接著較多的電氣元件，因此，就不能像元件差動(dòng)保護(hù)只用簡單的接線加以實(shí)現(xiàn)不管母線上元件有多少，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的基本原則仍適用：在正常運(yùn)行以及母線范圍以外故障時(shí)，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，所有與母線連接的元件上的電流等于短路點(diǎn)的總電流在正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，至少有一個(gè)元件中的電流相位和其余元件中的電流相位相反；而當(dāng)母線故障時(shí)，除電流等于零的元件以外，其他元件中的電流是接近同相位的電流差動(dòng)保護(hù)

16、電流比相式差動(dòng)保護(hù)第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理一、單母線完全電流差動(dòng)保護(hù)1 保護(hù)原理在母線的所有連接元件上裝設(shè)具有相同變比和特性的電流互感器所有TA的二次側(cè)同極性端連接在一起，接至差動(dòng)繼電器中差動(dòng)繼電器中的電流為各個(gè)母線連接元件二次電流的向量和第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理一、單母線完全電流差動(dòng)保護(hù)1 保護(hù)原理正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，差動(dòng)繼電器流過電流為不平衡電流母線上故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器為故障點(diǎn)的短路電流此電流足夠使差動(dòng)繼電器動(dòng)作而驅(qū)動(dòng)出口繼電器，從而使所有連接元件的斷路器跳閘第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理一、單母線完全電流差動(dòng)保護(hù)2 差動(dòng)電流元件的整定躲開外部故障時(shí)所產(chǎn)生的最大不平衡電流

17、防止在正常運(yùn)行情況下，任一TA二次回路斷線引起保護(hù)裝置誤動(dòng)作靈敏度校驗(yàn)完全電流差動(dòng)保護(hù)方式原理比較簡單，通常適用于單母線或者雙母線經(jīng)常只有一組母線運(yùn)行的情況！第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理雙母線是發(fā)電廠和變電所中廣泛采用的一種母線方式在發(fā)電廠以及重要變電所的高壓母線上，一般都采用雙母線同時(shí)運(yùn)行（母線聯(lián)絡(luò)斷路器經(jīng)常投入），而每組母線上連接一部分（大約1/2）供電和受電元件的方式這樣，當(dāng)任一組母線上發(fā)生故障，可只短時(shí)影響到一半的負(fù)荷供電，而另一組母線上的連接元件仍可繼續(xù)運(yùn)行，這就大大提高了供電的可靠性但是，這種接線方式要求母線保護(hù)具有選擇故障母線的能力雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)，若每組母線上連接的供電元件和

18、受電元件的連接方式較為固定，則可以裝設(shè)元件固定連接的雙母線電流差動(dòng)保護(hù)第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理二、元件固定連接的雙母線差動(dòng)保護(hù)元件固定連接的電流差動(dòng)保護(hù)的主要部分由三組差動(dòng)保護(hù)組成第一組由TA1、TA2、TA5和差動(dòng)繼電器KD1（I母分差動(dòng)）組成第二組由TA3、TA4、TA6和差動(dòng)繼電器KD2 （母分差動(dòng)）組成第三組實(shí)際上是由TA1、TA2、TA3、TA4和差動(dòng)繼電器KD3組成的一個(gè)完全電流差動(dòng)（總差動(dòng)）保護(hù)第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理二、元件固定連接的雙母線差動(dòng)保護(hù)I母分差動(dòng)用以選擇第組母線上的故障母分差動(dòng)用以選擇第組母線上的故障總差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)任一組母線上發(fā)生故障時(shí)，它都會(huì)動(dòng)作；而當(dāng)

19、母線外部故障時(shí)，它不會(huì)動(dòng)作第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理二、元件固定連接的雙母線差動(dòng)保護(hù)(1)正常運(yùn)行及外部故障當(dāng)正常運(yùn)行及母線外部故障時(shí)，流經(jīng)繼電器KD1、KD2和KD3的電流均為不平衡電流保護(hù)裝置已從定值上躲開不平衡電流，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理二、元件固定連接的雙母線差動(dòng)保護(hù)(2)I母故障繼電器KD1和KD3中流入全部故障電流，而繼電器KD2中為不平衡電流，于是KD1和KD3起動(dòng)KD3 動(dòng)作后使母聯(lián)斷路器QF5跳閘，KD1 動(dòng)作后即可使斷路器QF1和QF2跳閘，并發(fā)出相應(yīng)的信號這樣就把發(fā)生故障的第組母線從電力系統(tǒng)中切除了，而沒有故障的第組母線仍可繼續(xù)運(yùn)行第二節(jié) 母線差

20、動(dòng)保護(hù)的基本原理二、元件固定連接的雙母線差動(dòng)保護(hù)(3) 固定連接方式破壞當(dāng)連接支路1自母線切換到母線上工作時(shí)，由于差動(dòng)保護(hù)的二次回路不能隨著切換，因此，按原有接線工作的、兩組母線的差動(dòng)保護(hù)都不能正確反映母線上實(shí)際連接元件的電流和，在KD1和KD2中將出現(xiàn)差電流在這種情況下保護(hù)的動(dòng)作將無法選擇在哪一組母線上發(fā)生了故障第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理二、元件固定連接的雙母線差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn)：當(dāng)母線按照固定連接方式運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置可以保證有選擇性地只切除發(fā)生故障的一組母線，而另一組母線可繼續(xù)運(yùn)行當(dāng)固定接線方式破壞時(shí)，任一母線上的故障都將導(dǎo)致切除兩組母線，即保護(hù)失去選擇性缺點(diǎn)：從保護(hù)的角度看，希望盡量保證固

21、定接線的運(yùn)行方式不被破壞，這就必然限制了電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的靈活性，這是元件固定連接的雙母線保護(hù)的主要缺點(diǎn)第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理三、母聯(lián)電流比相式母線差動(dòng)保護(hù)包括一個(gè)起動(dòng)元件KST和一個(gè)選擇元件KD啟動(dòng)元件接在除母聯(lián)斷路器外所有連接元件的二次電流之和回路中選擇元件是一個(gè)電流相位比較元件，它的一個(gè)線圈接入除母聯(lián)斷路器之外其他連接元件的二次電流之和；另一個(gè)線圈則接在母聯(lián)斷路器的電流互感器二次側(cè)第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理三、母聯(lián)電流比相式母線差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)元件的作用是區(qū)分兩組母線的內(nèi)部和外部故障。只有在母線發(fā)生短路時(shí)，啟動(dòng)元件動(dòng)作后整組母線保護(hù)才得以啟動(dòng)選擇元件利用比較母聯(lián)斷路器中電流與總差

22、動(dòng)電流的相位，選擇出故障母線，并切除故障母線上所有斷路器基于這一原理，當(dāng)母線上故障時(shí)，無論母線上元件如何連接，都可以選擇出故障母線，保證保護(hù)的選擇性I母線故障時(shí)，流過母聯(lián)的電流是由母線I流向母線II；II母線故障時(shí)，流過母聯(lián)的電流是由母線II流向母線I第二節(jié) 母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理三、母聯(lián)電流比相式母線差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn)：當(dāng)母線上故障時(shí)，無論母線上元件如何連接，都可以選擇出故障母線，保證保護(hù)的選擇性優(yōu)點(diǎn)：母聯(lián)電流比相式母線差動(dòng)保護(hù)基本上克服了固定連接元件的雙母線電流差動(dòng)保護(hù)缺乏靈活性的缺點(diǎn)，使之更加適合作雙母線連接元件運(yùn)行方式常常改變的母線保護(hù)第三節(jié) 母線保護(hù)的特殊問題及其對策一、電流互感器的飽和問

23、題及母線保護(hù)常用的對策由于母線上的連接元件眾多，在發(fā)生近端區(qū)外故障時(shí)，故障支路電流可能非常大，其TA易發(fā)生飽和，有時(shí)可達(dá)極度飽和這種情況對于普遍以差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)的母線而言極為不利，可能會(huì)導(dǎo)致母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作目前國內(nèi)較常采用的母線差動(dòng)保護(hù)有中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)和數(shù)字式母線差動(dòng)保護(hù)，并且在110kV及以上電壓等級的電網(wǎng)廣泛使用，具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。這兩種保護(hù)中采用了多種抗TA飽和的方法第三節(jié) 母線保護(hù)的特殊問題1 中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)抗TA飽和的主要措施利用TA飽和時(shí)勵(lì)磁阻抗降低的特點(diǎn)防止差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作保護(hù)裝置本身差動(dòng)回路繼電器的阻抗一般為幾百歐，此時(shí)TA飽和造成的不平衡電流大部分被飽和T

24、A的勵(lì)磁阻抗分流，流入差動(dòng)回路的電流很少，再加之中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)帶有制動(dòng)特性，可以使外部故障引起TA飽和時(shí)保護(hù)不誤動(dòng)對于內(nèi)部故障TA飽和的情況，利用差動(dòng)保護(hù)的快速性在TA飽和前即動(dòng)作于跳閘，不會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)的現(xiàn)象第三節(jié) 母線保護(hù)的特殊問題2 數(shù)字式母線差動(dòng)保護(hù)抗TA飽和的主要措施采用帶制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù)在TA飽和不是非常嚴(yán)重時(shí)，可以保證差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)作；當(dāng)TA深度飽和時(shí)，無法避免保護(hù)誤動(dòng)TA線性區(qū)母線差動(dòng)保護(hù)TA進(jìn)入飽和以后，在每個(gè)周波內(nèi)的一次電流過零點(diǎn)附近存在不飽和時(shí)段TA線性區(qū)母線差動(dòng)保護(hù)利用TA的這一特性，在TA每個(gè)周波退出飽和的線性區(qū)內(nèi)，投入差動(dòng)保護(hù)。這種原理的保護(hù)避開了TA飽和區(qū)，能夠?qū)δ妇€故障作出正確的判斷為了保證保護(hù)的正確動(dòng)作，必須實(shí)時(shí)檢測每個(gè)周波TA飽和與退出飽和的時(shí)刻。由于TA飽和時(shí)電流波形復(fù)雜，如何正確判斷這些時(shí)刻是該保護(hù)的關(guān)鍵和難點(diǎn)第三節(jié) 母線保護(hù)的特殊問題2 數(shù)字式母線差動(dòng)保護(hù)抗TA飽和的主要措施TA飽和的同步識別法外部故障時(shí)，TA在故障的最初瞬間不會(huì)飽和，在飽和之前差電流很小，母線差動(dòng)電流元件不會(huì)誤動(dòng)作；若以母線電壓構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)的啟動(dòng)元件，在區(qū)外故障發(fā)生時(shí)可以瞬時(shí)動(dòng)作；差電流增大和母線電壓降低不是同時(shí)發(fā)生的內(nèi)部故障時(shí)，差電流增大和母線電壓降低同時(shí)發(fā)生TA飽和的同步識別法利用這一特點(diǎn)，區(qū)分母線的區(qū)