继电保护母线保护

1、10.1 10.1 母线故障和装设母线保护的基本原则母线故障和装设母线保护的基本原则一、母线故障一、母线故障 母线是集中和分配电能的重要电气设备，母线发生故障，将造成大面积用户母线是集中和分配电能的重要电气设备，母线发生故障，将造成大面积用户停电，电气设备遭到严重破坏，甚至使电力系统稳定运行破坏，导致电力系统瓦停电，电气设备遭到严重破坏，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。解，后果是十分严重的。第第1010章章 母线保护母线保护 母线电压互感器和电流互感器的故障。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。母线隔离开关和断路器的支持绝缘

2、子损坏。 运行人员的误操作等。运行人员的误操作等。1、母线故障的原因、母线故障的原因各种类型的各种类型的接地和相间接地和相间短路短路 3 3、母线故障的保护方式、母线故障的保护方式利用供电元件的保护兼母线故障的保护利用供电元件的保护兼母线故障的保护 采用专用母线保护采用专用母线保护 2 2、母线主要故障类型、母线主要故障类型利用利用变压器的过电流保变压器的过电流保护护切除低压母线故障切除低压母线故障 3 3、母线故障的保护方式、母线故障的保护方式利用利用发电机的过电流保护发电机的过电流保护切除母线故障切除母线故障 利用利用线路保线路保护护切除故障切除故障 利用供电元件的保护来切除母线利用供电元

3、件的保护来切除母线故障，不需另外装设保护，简单、经故障，不需另外装设保护，简单、经济，但故障切除的时间一般较长。济，但故障切除的时间一般较长。 （1）利用其它供电元件的保护装置来切除母线故障）利用其它供电元件的保护装置来切除母线故障 （2）装设专用母线保护规定）装设专用母线保护规定 110kV单母线，重要发电厂或单母线，重要发电厂或110kV以上重要变电所的以上重要变电所的3566kV母线，需母线，需要快速切除母线上的故障时。要快速切除母线上的故障时。 3566kV电力网中主要变电所的电力网中主要变电所的3566kV双母线或分段单母线，在母联或双母线或分段单母线，在母联或分段断路器上装设解列装

4、置和其它自动装置后，仍不满足电力系统安全运行的要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。求时。 发电厂和主要变电所的发电厂和主要变电所的310kV分段母线或并列运行的双母线，须快速地切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。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。 110kV及以上双母线和分段母线。及以上双母线和分段母线。3 3、母线故障的保护方式、母线故障的保护方式一、母线完全电流差动保护一、母线完全电流差动保护要求：要求：母线的所有连接元件上装设同变比母

5、线的所有连接元件上装设同变比同特性的电流互感器同特性的电流互感器 8.2 8.2 单母线保护单母线保护 （1）正常运行或外部故障：）正常运行或外部故障：流入母线的电流和流出母线的电流流入母线的电流和流出母线的电流之和等于零。之和等于零。 即即)210( )(1321 IIIIIITAgIIInIIII1、母线完全电流差动保护的工作原理、母线完全电流差动保护的工作原理（10-1）0 IIIIIIIIII0 gI)310( unbgII理想时理想时;实际上实际上;流入差动继电器的不平衡电流流入差动继电器的不平衡电流（2）母线故障时：）母线故障时：故障点的总短路电流故障点的总短路电流K)410( 1

6、)(1 kTAIIITAgInIInI=02 2、差动继电器动作电流的整定、差动继电器动作电流的整定（2 2）躲过外部短路时的最大不平衡电流）躲过外部短路时的最大不平衡电流 （1）按）按躲过躲过TA二次回路断线时的二次回路断线时的负荷电流负荷电流3 3、灵敏系数、灵敏系数)510( max. I. TArelkopernIKI母线上任一元件的最大负荷电流母线上任一元件的最大负荷电流)610( 1 . 0max. TAKaperrelkopernIKKI)710( 2.omax.K kperTAsenInIK母线故障时的最小短路电流母线故障时的最小短路电流在电厂以及变电所重要的高压母线上，为了提

7、高供电可靠性，一般采用双母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。线运行的方式。要求要求：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。：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。8.3 8.3 双母线保护双母线保护保护组成保护组成第一组由第一组由L1、L2、母联及差动继电器、母联及差动继电器KD1组成。组成。KD1为为I组组母线故障母线故障选择元件。选择元件。第二组由第二组由L3、L4、母联及差动继电器、母联及差动继电器KD2组成。组成。KD2为为 段母线故障选择元件。段母线故障选择元件。II第三组由所有第三组由所有线路、母联及

8、线路、母联及差动继电器差动继电器KD3组成，作组成，作为整个保护起为整个保护起动元件。动元件。双母线同时运行时元件固定连接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的电流差动保护单相原理接线图第一组由第一组由L1、L2、母联及、母联及差动继电器差动继电器1KD组成。组成。保护组成保护组成1KD为为I段母线故段母线故障障选择元件。选择元件。第三组由所有第三组由所有线路、母联及线路、母联及差动继电器差动继电器3KD组成，组成，作作为整个保护为整个保护起起动元件。动元件。第二组由第二组由L3、L4、母联及差、母联及差动继电器动继电器2KD组成。组成。2KD为为II 段母线故障段母线故障

9、选择元件选择元件。1K1 1、当元件固定连接保护区外短路、当元件固定连接保护区外短路 固定连接未破固定连接未破坏，区外短路故障坏，区外短路故障时，保护不起动；时，保护不起动；1 1、当元件固定连接保护区外短路、当元件固定连接保护区外短路 固定连接未破固定连接未破坏，区外短路故障坏，区外短路故障时，保护不起动；时，保护不起动；2、内部短路、内部短路 固定连接未破坏，固定连接未破坏，内部故障时保护动作内部故障时保护动作具有选择性。具有选择性。3、固定连接破坏，且外部短路、固定连接破坏，且外部短路 固定连接破坏，固定连接破坏，外部短路故障时，外部短路故障时，保护不会误动。保护不会误动。4、固定连接破

10、坏，内部短路、固定连接破坏，内部短路 固定连接破坏，固定连接破坏，且内部发生短路故障且内部发生短路故障时，保护将失去选择时，保护将失去选择性。性。（1 1）固定连接未破坏，区外短路故障时，保护不起动；内部故）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。障时保护动作具有选择性。（2 2）固定连接破坏，外部短路故障时，保护不会误动。）固定连接破坏，外部短路故障时，保护不会误动。（3 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。）固定连接破坏，且内部发生短路故障时，保护将失去选择性。结论结论8.5 8.5 断路器失灵保护断路器失灵保护断路器失灵保护断路器失

11、灵保护又称为后备接线，是一种近后备保又称为后备接线，是一种近后备保护。当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲而断护。当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲而断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一发电路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一发电厂或变电所内其它有关的断路器，将故障元件隔厂或变电所内其它有关的断路器，将故障元件隔离，使停电范围限制到最小程度，从而保证整个电离，使停电范围限制到最小程度，从而保证整个电网的稳定运行，避免造成发电机、变压器等故障元网的稳定运行，避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故的一种近后备件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故的一种近后备保护。保护

12、。 规定：规定：在在220220500KV500KV电力网中以及电力网中以及110KV110KV电力网个电力网个别重要部分，按下列规定装设断路器失灵保护：别重要部分，按下列规定装设断路器失灵保护： （1 1）线路保护采用近后备方式且断路器确有可能发生拒动）线路保护采用近后备方式且断路器确有可能发生拒动时；对于分相操作的断路器，可只考虑断路器单相拒绝动时；对于分相操作的断路器，可只考虑断路器单相拒绝动作的情况。作的情况。（2 2）线路保护采用远后备方式且断路器确有可能发生拒动）线路保护采用远后备方式且断路器确有可能发生拒动时。如果由其它线路或变压器的后备保护切除故障，将扩时。如果由其它线路或变压

13、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大停电范围（例如采用多角形接线、双母线或分段单母线等接线）并引起严重后果时。等接线）并引起严重后果时。（3 3）如断路器和电流互感器之间距离较长，在其间发生故）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回路主保护切除，而由其它线路和变压器后备障不能由该回路主保护切除，而由其它线路和变压器后备保护切除又将扩大停电范围并引起严重后果时。保护切除又将扩大停电范围并引起严重后果时。 一、断路器失灵保护的基本构成及作用一、断路器失灵保护的基本构成及作用 1 1、断路器失灵保护的基本、断路器失灵保护的基本原理图原理图 一、断路器失灵保护的基本构成及作用一、断路器失灵保护的基本构成及作用4QF3QF2QF1QF5QF+2+1+1+2+52KM1KM3KMKT 1 1、断路器失灵保护的基本、断路器失灵保护的基本原理图原理图2 2、断路器失灵保护的逻辑框图如图、断路器失灵保护的逻辑框图如图 失灵保护延时段跳段母线所有有电源的出线断路器跳母联或分段断路器出线1保护动作出线1过流段母线电压元件动作失灵保护延时段二、断路器失灵保护的动作条件二、断路器失灵保护的动作条件（1 1）故障引出线的保护装置出口继电器动作后不）故障引出线的保护装置出口继电器动作后不返回；