母线保护异常及处理：母线保护原理

1、电力系统自动化技术资源库-电气设备运行与维护电气设备运行与维护母线异常及母线异常及事故处理事故处理母线保护原理母线保护原理母线保护的基本原理母线保护的基本原理a)在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等，或表示为件中，流入的电流和流出的电流相等，或表示为I总总=0；b）当母线上发生故障时，所有与电源连接元件都向故障点供）当母线上发生故障时，所有与电源连接元件都向故障点供给短路电流，而在供电给负荷的连接元件中电流等于零，因此给短路电流，而在供电给负荷的连接元件中电流等于零，因此，I总总=Id。 为满足

2、速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。为满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。所以不管母线上元件有多少，实现差动保护的基本原则仍是适用所以不管母线上元件有多少，实现差动保护的基本原则仍是适用的，即：的，即：母线保护的基本原理母线保护的基本原理c）如从每个连接元件中电流的相位来看，则在正常运行以及外部）如从每个连接元件中电流的相位来看，则在正常运行以及外部故障时，至少有一个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位故障时，至少有一个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位是相反的，具体地说，就是电流流入的元件和电流流出的元件这是相反的，具体地说，就是电流流入的元件和电流

3、流出的元件这两者的相位相反。而当母线故障时，除电流等于零的元件以外，两者的相位相反。而当母线故障时，除电流等于零的元件以外，其它元件中的电流则是同相位的。其它元件中的电流则是同相位的。为满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。为满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。所以不管母线上元件有多少，实现差动保护的基本原则仍是适用所以不管母线上元件有多少，实现差动保护的基本原则仍是适用的，即：的，即：微机母差保护，比率制动母差保护的基本原理微机母差保护，比率制动母差保护的基本原理 传统比率制动式母差保护的原理是采用被保护母线各支路传统比率制动式母差保护的原理是采用被保护

4、母线各支路(含母联含母联)电电流的矢量和作为动作量，以各分路电流的绝对值之和附以小于流的矢量和作为动作量，以各分路电流的绝对值之和附以小于1的制动系数的制动系数作为制动量。在区外故障时可靠不动，区内故障时则具有相当的灵敏度。算作为制动量。在区外故障时可靠不动，区内故障时则具有相当的灵敏度。算法简单但自适应能力差，二次负载大，易受回路的复杂程度的影响。法简单但自适应能力差，二次负载大，易受回路的复杂程度的影响。 微机母差保护，比率制动母差保护的基本原理微机母差保护，比率制动母差保护的基本原理 微机型母线差动保护由能够反映单相故障和相间故障的分相式比率差微机型母线差动保护由能够反映单相故障和相间故

5、障的分相式比率差动元件构成。双母线接线差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回动元件构成。双母线接线差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。大差是除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差回路，某路。大差是除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差回路，某段母线的小差指该段所连接的包括母联和分段断路器的所有支路电流构段母线的小差指该段所连接的包括母联和分段断路器的所有支路电流构成的差动回路。成的差动回路。大差用于判别母线区内和区外故障，小差用于故障母线大差用于判别母线区内和区外故障，小差用于故障母线的选择。的选择。 v 这两种原理在使用中最大的不同是微机母差引入大差的概念作为故这两种原

6、理在使用中最大的不同是微机母差引入大差的概念作为故障判据，反映出系统中母线节点和电流状态，用以判断是否真正发生障判据，反映出系统中母线节点和电流状态，用以判断是否真正发生母线故障，较传统比率制动式母差保护更可靠，可以最大限度地减少母线故障，较传统比率制动式母差保护更可靠，可以最大限度地减少刀闸辅助接点位置不对应而造成的母差保护误动作。刀闸辅助接点位置不对应而造成的母差保护误动作。 单母线电流差动保护的工作原理单母线电流差动保护的工作原理双母线电流差动保护的工作原理双母线电流差动保护的工作原理母线保护原理母线保护原理发生内部故障时：发生内部故障时：流入差动继电器的电流为：流入差动继电器的电流为：

7、 此时，保护动作此时，保护动作保保护护装装置置K.2I.3I.1IKL1L3L2接线图的特点：接线图的特点：要求电流互感器的变比要要求电流互感器的变比要 相同相同采用环流法接线采用环流法接线发生外部故障时：发生外部故障时：流入差动继电器的电流为：流入差动继电器的电流为： 此时，保护不动作此时，保护不动作03.2.1.IIII.2InIIIIIK .3.2.1.单单母线电流差动保护的工作原理母线电流差动保护的工作原理 KD3KD1KD2QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA6TA5TA4TA3KD2KD3起动元件起动元件由电流互感器由电流互感器TA1TA1、TA2TA2、TA3TA3、T

8、A4TA4与差动电流继电器与差动电流继电器KD3KD3组成，反映组成，反映母母线上是否出现故障线上是否出现故障KD1选择元件选择元件由电流互感器由电流互感器TA1TA1、TA2TA2、TA5TA5和差动和差动电流继电器电流继电器KD1KD1组组成，反映母线成，反映母线上上的故障的故障 选择元件选择元件由电流互感器由电流互感器TA3TA3、TA4TA4、TA6TA6和差动和差动电流继电器电流继电器KD2KD2组组成，反映母线成，反映母线上上的故障的故障 二、双母线电流差动保护的原理接线图二、双母线电流差动保护的原理接线图 KD3KD1KD2QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA6TA5T

9、A4TA3FUKS1KM1KS2KM2KS3KS4KS6KS5KS7+WC-WCFUKD3KM3KD2KD1KM1-1KM1-2KM2-1KM2-2KM3-1跳跳QF1QF1跳跳QF2QF2跳跳QF3QF3跳跳QF4QF4跳跳QF5QF5 KD3KD1KD2QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA6TA5TA4TA3L4L1L3L2发生外部故障发生外部故障时的工作原理时的工作原理发生内部故障发生内部故障时的工作原理时的工作原理发生发生外部故障时的工作原理外部故障时的工作原理K KD3KD1KD2QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA6TA5TA4TA3FUKS1KM1KS2KM2

10、KS3KS4KS6KS5KS7+WC-WCFUKD3KM3KD2KD1KM1-1KM1-2KM2-1KM2-2KM3-1跳跳QF1QF1跳跳QF2QF2跳跳QF3QF3跳跳QF4QF4跳跳QF5QF5结论：发生外部故障时，保护不动作结论：发生外部故障时，保护不动作K KD3KD1KD2QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA6TA5TA4TA3L4L1L3L2KL2线路上的故障应线路上的故障应由哪种保护切除？由哪种保护切除？应由发生故障元件的应由发生故障元件的保护装置切除故障保护装置切除故障如果断路器如果断路器QF2拒绝拒绝跳闸，保护又该如何跳闸，保护又该如何动作？动作？第一时限跳开母联

11、断路第一时限跳开母联断路QF5 ，第二时限跳开断路器第二时限跳开断路器QF1 KD3KD1KD2QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA6TA5TA4TA3L4L1L3L2K发生内部故障时的工作原理发生内部故障时的工作原理 KD3KD1KD2QF1QF2QF3QF4QF5TA1TA2TA6TA5TA4TA3KS1KM1KS2KM2KS3KS4KS6KS5KS7+WC-WCFUKD3KM3KD2KD1KM1-1KM1-2KM2-1KM2-2KM3-1跳跳QF1QF1跳跳QF2QF2跳跳QF3QF3跳跳QF4QF4跳跳QF5QF5KL1L2KM1KS1L4L3结论：发生内部故障时，保护动作结论