电力系统继电保护应用技术09母线和断路器失灵保护

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1、第9章母线保护及断路器失灵保护第9章母线保护及断路器失灵保护9.1母线保护配置1）利用母线上其他供电元件的保护来切除母线故障2）装设专用的母线保护3）对母线保护的基本要求必须快速、有选择地切除故障母线；应能可靠、方便地适应母线运行方式的变化；保护装置应十分可靠和具有足够的灵敏度；接线尽量简化。9.2母线电流幅值差动保护（1）母线差动保护的基本原则1)在正常运行以及母线范围以外故障时。2）当母线上发生故障时。3)如从每个连接元件中的电流的相位来看，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

2、件中的电流相位是相反的，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。（2）单母线完全电流差动母线保护原理差动起动电流应按如下条件：1)躲开外部故障时所产生的最大不平衡电流。式中：Krel——可靠系数，取为取为1.3；Ik.max——在母线范围外任一连接元件上短路时，流过差动保护电流互感器的最大短路电流；2）无TA断线闭锁时起动电流应大于元件中最大的负荷电流整定Il.max，即灵敏系数：其值一般应不低于2。式中Ik.min实际运行中连接元件最少时，在线上发生故障的最小短路电流二次值。

3、3）比率制动电流母线差动保护原理、整定计算方法与线路比率制动差动基本相同。（3）双母线同时运行时母差保护实现1）双母线同时运行时，元件固定连接的电流差动保护2）双母线同时运行的母联相位差动保护①保护装置的主要部分由总差动电流回路、相位比较回路和相应的继电器组成。②外部故障时，差动回路中仅有不平衡电流，选择元件因启动元件不动作亦继续处于闭锁状态，保护装置不可能动作。③母线内部故障时，差动回路电流永远反应故障点的总电流，与故障母线的组别无关。④电压闭锁元件为两组低电压继电器。⑤各连接元件断路器的跳闸回路中均装设

4、了切换连接片QK。图9.7母联相位差动保护的原理接线图3）3/2断路器接线母线保护的特点图9.93/2断路器母线串的短线保护接线图9.3电流比相母线保护9.3电流比相母线保护9.3.1模拟式电流比相母线保护图9.10网络接线示意图图9.11比相母线保护框图1）母线不带电的情况当母线不带电时，小母线上无电压、相位比较、判别无输出。2）母线处于正常运行或外部故障比相元件无输出，不跳闸。3）母线元件内部故障母线上各连接有电源元件电流都流向母线，各中间变流器的一次电流基本上同相位，使开关跳闸。4）保护的闭锁角当电流

5、之间的相位差大于等于时，保护装置应当闭锁，角又称为保护的闭锁角。电流比相特点是：相位的比较，与幅值无关，无需考虑不平衡电流，提高了保护的灵敏性。9.3.2微机分布式母线保护母线保护单元分散装设在各回路保护装置上，只输入本回路的电流量，用计算机局域网连接起来，获得其他回路的实时信息后，综合判断是否所在母线发生故障，本线路或母线故障跳本回路断路器。（1）装设断路器失灵保护的条件1）线路近后备，断路器有拒动可能时；2）靠远后备切除断路器失灵故障可能引起严重后果时；3）断路器与电流互感器之间发生故障，不能由该回路主

6、保护切除，用其他后备保护切除又将引起严重后果时；4）相邻元件保护的远后备保护灵敏度不够时应装设断路器失灵保护；5）分相操作断路器，只能按单相接地故障来校验其灵敏度时；9.4断路器失灵保护6）当失灵保护能缩小断路器拒动引起的停电范围时。（2）对断路器失灵保护的要求1）必须有较高的可靠性；2）失灵保护首先动作于母联断路器和分段断路器；3）可靠前提下，应以较短延时、有选择性地切除有关断路器；4）故障鉴别元件和闭锁元件，有足够的灵敏度。（3）断路器失灵保护的基本原理图9.12断路器失灵保护的构成原理（4）可靠性措施

7、：1）启动回路应实现可靠的双重判别①故障元件的保护出口继电器动作后不返回；②在故障元件的被保护范围内仍存在故障。2）时间元件动作后不单独启动出口继电器3）出口跳闸回路采用触点串联输出，图9.13断路器失灵保护启动回路原理接线图9.14断路器失灵保护的时间元件(a)一个时间继电器b)两个时间继电器闭锁元件允许按单相接地故障验算灵敏度，断路器失灵保护的出口回路可以与母线保护出口回路共用。图9.15断路器失灵保护与母线保护共用出口跳闸回路原理接线110kV三相操作断路器需要考虑相间故障的灵敏度失灵保护允许只跳母线

8、联络断路器，则可以采用最简单的断路器失灵保护接线图9.16简单的断路器失灵保护原理接线