关于220kv母线保护出口方式的探讨

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1、关于220kV母线保护出口方式的探讨（国网新疆电力公司电力科学研究院）摘要：随着电力系统技术的不断发展，电网电压等级不断升高，对母线保护的快速性、灵敏性、可靠性、选择性的要求也越来越高。对于不同类型的故障、不同种类的元件以及不同作用的变电站，母线保护装置的动作方式各不相同，木文针对双侧有源的线路元件、对侧无源的线路元件、对侧无源的变压器元件、对侧有源的变压器元件、不带出U断路器的发变组元件进行逐一讨论，提出了母线保护出口方式的差异化。关键词：母线保护、失灵、拒动、出口方式1概述母线是电力系统中的重要设备，在整个输配电中起着非常重要的作用，一旦母线发生故障，较大

2、的短路电流将直接影响母线连接的所有设备的安全可靠运行，导致大面积停电事故或设备的严重损坏，对于枢纽变电站，有可能会引起系统稳定性破坏，对整个电力系统的危害极大。因而母线保护需要迅速可靠动作，以切除故障带来的危害。对于不同的故障类型以及所连接元件的性质差异，母线保护的出U方式也应有所不同，从而保证故障能被迅速切除。2母线保护的原理为了应对不同的故障类型，一般220kV母线保护装置设置母线差动保护、母联充电保护、母联死区保护、母联失灵保护、母联过流保护、断路器失灵保护等功能。对于常规的运行站，母线保护一般只投母线差动保护、断路器失灵保护、母联充电保护及母联死IX保

3、护，由于母联充电保护及母联死区保护动作原理较为简单，且出U方式与母差保护相同，不再进行分析。2.1母线差动保护作为母线保护的主保护功能，也是母线保护最常用的基木保护原理，主要是依据基尔霍夫电流定律。如图1所示，将母线看作一个节点，当母线正常运行或发生区外故障吋，流入的电流等于流出的电流即11+12=13,差动保护不动作。故障发生在母线吋，连接在母线上的奋源支路都向短路点提供短路电流，此吋流入母线的电流与流出的电流不再相等，当这个不平衡电流人于保护定值时（其他保护判据开放），差动保护动作，跳开相应故障母线上连接的所有设备。大差电流即两条母线的不平衡电流ID=I1

4、+I2+I3,而母线Ml与母线M2的差动电流分别为各条母线所挂支路以及母联支路ML的电流之和。图12.2断路器失灵保护当故障设备的继电保护装置动作并发出跳闸命令而断路器拒动，在没奋配置失灵保护的情况下，将会导致设备在故障状态下长时间运行，对变压器、发电机等故障元件造成严重烧损。同时，相应故障元件的后备保护动作又会进一步扩人停电范围，造成很大的经济损失。由此可见，断路器失灵保护不仅可以避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损，还能保证整个电网的稳定运行。现今母线保护设备的断路器失灵保护一般由各连接元件的保护装置提供的保护跳闸节点起动，若判别该元件对应的相电流大

5、于失灵相电流定值（或零序电流大于零序电流定值、或负序电流大于负序电流定值，零序、负序判据可整定投退），则经过失灵保护电压闭锁起动失灵保护，能够在较短的时限内切除失灵故障设备所在母线上的所有其他设备。对于变压器元件，还应联跳艽他奋源侧断路器。3各类母线保护的出口方式对于不同类型的故障、不同种类的元件以及不同作用的变电站，母线保护装置的动作方式各不相同，为了便于分析，只对以下几种元件进行逐一讨论。3.1对侧无源的线路元件当该线路所在母线发生故障吋，由于该线路不会给故障点提供短路电流，因此只要断开母联开关，切除故障母线上的全部奋源元件即可，不需要跳该线路元件的断路器

6、。当该线路发生故障，且本侧线路断路器拒动吋，经跟跳延吋再次跳本断路器，经跳母联延吋跳母联开关，经失灵延吋切除该线路所在母线上的全部元件。通过分析不难看出，对于对侧无源的线路元件，母线保护装置的出口方式比较简单，只需将母线保护装置的跳闸节点接至该线路断路器操作箱的跳闸开入，且不启动重合闸即可满足要求。3.2双侧冇源的线路元件当该线路所在母线发生故障吋，为了尽快切断故障电流，需要断开母联开关，切除故障母线上包括该线路的全部有源元件。当该线路发生故障,II本侧线路断路器把动吋，经跟跳延吋再次跳本断路器，经跳母联延吋跳母联开关，经失灵延时切除该线路所在母线上的全部元件

7、。考虑到母差保护动作跳本断路器而拒动的特殊情况，此跳闸开入应还能启动远跳功能跳开对侧开关。因此，对于双侧有源的线路元件，母线保护装置的出U方式与对侧无源的线路元件略有不同，不但需要将母线保护装置的跳闸节点接至该线路断路器操作箱的跳闸开入，还应能够启动远跳II不启动重合闸。3.3对侧无源的变压器元件当该变压器所在母线发生故障吋，由于该变压器不会给故障点提供短路电流，因此只要断开母联开关，切除故障母线上的全部冇源元件即可，不需要跳该变压器元件的断路器。当该变压器发生故障，且本侧断路器拒动时，经跟跳延吋再次跳本断路器，经跳母联延吋跳母联开关，经失灵延吋切除该变压器所

8、在母线上的全部元件。因此，对于对侧无源