第八章-母線保護(hù)

第八章母線的繼電保護(hù)本章主要內(nèi)容:裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則完全電流差動母線保護(hù)電流比相式母線保護(hù)雙母線同時運(yùn)行時，母線保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法（不講解）斷路器失靈保護(hù)8.1裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則

母線是電力系統(tǒng)中的一個重要元件，當(dāng)母線上發(fā)生故障時，將使連接在母線的所有元件在修復(fù)故障母線期間或轉(zhuǎn)換到另一組無故障的母線上運(yùn)行以前被迫停電，在樞紐變電站母線上發(fā)生故障時，可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成嚴(yán)重的后果。

一般不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予以切除,例如:1）發(fā)電廠采用單母線接線，母線上的故障可利用發(fā)電機(jī)的定子過電流保護(hù)使發(fā)電機(jī)的斷路器跳閘予以切除。tt-k++++

II定子繞組過電流保護(hù)-2）對降壓變電所，其低壓母線采用單母線分段，正常時分開運(yùn)行，低壓母線上的故障可以由相應(yīng)變壓器的過電流保護(hù)使變壓器的斷路器跳閘于以切除。t++t++IIk電源單母線分段高壓母線低壓母線變壓器的過電流保護(hù)3）對雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)（或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)）當(dāng)變電所Ｂ母線故障時可由保護(hù)１和４的Ⅱ段動作于以切除。

k1234ABCＢ變電所母線5裝設(shè)專用母線保護(hù)的原因：A）利用供電元件的保護(hù)裝置切除母線故障的時間較長。（速動性）電源kB）當(dāng)雙母同時運(yùn)行或單母分段時，保護(hù)不能保證有選擇性地切除故障母線。（選擇性）雙母同時運(yùn)行什么情況下應(yīng)裝設(shè)專門的母線保護(hù)？1）在110kV及以上的雙母線和分段單母線上，為保證有選擇性地切除任一組母線上所發(fā)生的故障，而另一組無故障母線仍能繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)。2）110kV及以上的單母線，重要發(fā)電廠的35kV母線或高壓側(cè)為110kV及以上的重要降壓變電所的35kV母線，按照裝設(shè)全線速動保護(hù)的要求必須快速切除母線上的故障時，應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)。為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護(hù)均按照差動原理構(gòu)成，母線上一般連接著較多的電氣元件（線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等），不管母線上元件有多少，實(shí)現(xiàn)差動保護(hù)的基本原則仍是適用的。8.2母線差動保護(hù)的基本原則b)當(dāng)母線上發(fā)生故障時，所有與電源連接的元件都向故障點(diǎn)供給短路電流，而在供電給負(fù)荷的連接元件中電流等于零，故（短路點(diǎn)的總電流）母線差動保護(hù)的基本原則a)在正常運(yùn)行以及母線范圍以外故障時，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，即: （流入母線為電流的正方向）c)若從電流相位看，則正常運(yùn)行及外部故障時，至少有一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，除電流等于零的元件以外，其它元件的電流則是同相位的。8.2.1單母線完全電流差動母線保護(hù)

在母線的所有連接元件上裝具有相同變比和特性的電流互感器，所有互感器的二次線圈在母線側(cè)的端子互相連接，另一端的端子也互相連接，然后接入差動繼電器，繼電器中的電流即為各個二次電流的向量和。I-I

-+++......123I-I

-+++......1231.原理在正常運(yùn)行及外部故障時，流入繼電器的是由各互感器特性不同而引起的不平衡電流IunbI-I

-+++......123而當(dāng)母線上故障時，則所有與電源連接的元件均向短路點(diǎn)供給短路電流，于是流入繼電器的電流為：

此電流足夠使差動繼電器動作而起動出口繼電器３，從而使所有連接元件的斷路器跳閘。2.差動繼電器啟動電流整定原則：

——按如下條件整定，選擇其中較大的一個躲開外部故障時所產(chǎn)生的最大不平衡電流，當(dāng)所有電流互感器均按10%誤差曲線選擇，且差動繼電器采用具有速飽和鐵芯的繼電器時，其動作電流Ir.set可按以下計算：為防止在正常運(yùn)行情況下，任一電流互感器二次回路斷線時，引起保護(hù)裝置誤動作，起動電流應(yīng)大于任一連接元件中最大的負(fù)荷電流IL.max3.靈敏系數(shù)校驗(yàn)當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時，應(yīng)采用下式校驗(yàn)靈敏系數(shù)：其中：Ik.min--應(yīng)采用實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的母線連接元件最少時，在母線上發(fā)生故障的最小短路電流值。

靈敏系數(shù)Ksen其值一般應(yīng)不低于2按照母線保護(hù)裝置輸入阻抗的大小，可分為：低阻抗型母線保護(hù)（一般為幾Ω）中阻抗型母線保護(hù)（一般為幾百Ω）高阻抗型母線保護(hù)（一般為幾千Ω）。4.母線保護(hù)常見類型

在外部故障時，非故障支路電流不很大，其TA不易飽和，但故障支路電流是集各電源支路電流之和，可能非常大，其TA可能極度飽和，這時一次電流大部分消耗在勵磁上，傳變到二次側(cè)近似為零，故差動回路將流過很大的不平衡電流，從而引起差動保護(hù)誤動。8.2.2高阻抗型母線電流差動保護(hù)I-I+++......123kU-U

+++......123k解決的辦法是采用電壓型差動繼電器，由于電壓差動繼電器的內(nèi)阻很高，非故障支路的二次電流都被故障支路TA的二次繞組旁路，故流入差動繼電器的電流很小，差動繼電器不會動作。..U-U

+++....123k當(dāng)母線內(nèi)部故障時，所有引出線電流都是流入母線的，所有支路的二次電流都流向電壓差動繼電器。由于其內(nèi)阻很高，在電壓差動繼電器兩端出現(xiàn)高電壓，從而使保護(hù)動作。8.2.3比率制動式中阻抗型母線電流差動保護(hù)比率制動式中阻抗型母線電流差動保護(hù)，其動作判據(jù)可為最大值制動，即：或動作判據(jù)為模值和制動，即：其中：Kres—制動系數(shù)Ii—母線各連接元件TA二次電流值。--中的最大電流值Iset.0—動作電流門檻值8.2.4電流比相式母線保護(hù)1.