地区局保护轮训班母差原理

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1、母线保护7/21/2021母线接线方式比较单母线和单母分段母线：接线简单，占地小，投资少。单母线在母线检修或发生短路时将使全厂或全所停电。单母分段母线在母线检修或发生短路时将使大约一半的连接元件停电。双母线：操作和运行比较灵活可靠，国内110～220kV母线大多采用这种接线方式。当一组母线发生故障时，另一组母线仍可正常运行。3/2断路器母线：可靠性高，一次回路操作灵活，任一组母线发生短路故障时不影响变电所的安全运行。但该母线方式需一次设备多，造价高，继电保护和二次回路的接线复杂，主要应用于330～500kV母线。双母双分段母线：任

2、一段母线故障时，可将停电范围限制到全部连接元件数的四分之一。但该母线方式需一次设备多，造价较高，主要应用于超高压或220kV出线较多的变电所。母线故障大部分是由于绝缘子对地放电引起，母线故障开始阶段很多表现为单相接地故障，而随着短路电弧的移动，故障往往发展为两相或三相接地短路。绝缘子污秽老化、电流互感器损坏或爆炸、运行人员误操作是造成母线故障主要原因。拖长切除母线故障时间将给电力系统和设备安全运行带来严重后果：概述：母线保护的重要性拖长切除母线故障时间将给电力系统和设备安全运行带来严重后果：●由于需要由线路对侧和变压器后备保护来切

3、除母线短路故障，扩大事故范围。●在长时间短路电流的热和力作用下，电气设备遭受破坏。●故障使功率输送不平衡，将使故障母线两侧的发电机组失去同步，系统电压大幅波动，将大量甩负荷，而发电机组重新启动与电网并列花费很长时间，破坏电力系统稳定运行。●发电厂厂用电母线电压大幅度下降，使电动机的转矩大大减少，厂内热力系统的正常工作受到破坏，导致发电厂不能正常运行。母线保护的配置原则：1、对220~500kV母线，应装设能快速有选择地切除故障的母线保护。对3/2接线，每组母线宜装设两套母线保护。对220KV双母线，一般还是一套母差，重要母线可考虑

4、两套。2、对变电所的35~110kV电压的母线，在下列情况下应装设专用的母线保护。110kV双母线110kV单母线，重要发电厂或110kV以上重要变电所的35母线，需快速切除母线上的故障时。35kV电网中，主要变电所的35kV双母线或分段母线需快速切除一段或一组母线上的故障时。母差保护基本原理区内故障：∑I=Id区外故障：∑I=0母线完全电流差动保护：将母线上所有的连接元件的流互按同名相、同极性连接到差动回路，流互的特性与变比均应相同，若变比不同，可采用补偿变流器进行补偿。整定：1）躲外故的最大不平衡电流2）躲支路的最大负荷电流母

5、差保护基本原理母线差动保护的特点：1、当故障线路电流互感器完全饱和时，差动保护的不平衡电流几乎与短路电流相等，此时，母差保护不能误动。母线差动保护暂态不平衡电流的波形：波形中含有较大的直流分量，且最大值滞后于短路的最初时刻，故短路开始流互能正确传变，保护正确动作，饱和后二次电流下降至0。且饱和具有周期性。2、双母线保护要在任何情况下都能有选择性的切除故障母线。（倒母、分裂运行等）3、有时要考虑母线内部故障时有电流汲出的情况。4、用电压闭锁来防止母线保护由于流互断线等引起的误动。500kV母差保护（一个半开关接线），为什么不必考虑常

6、规的电压闭锁？1、若考虑常规的电压闭锁，使之能反应各种不同类型的故障，需要负序电压和零序电压，而要构成负序和零序电压，需要三相式PT，500kV母线都是单相式的PT，构不成负序和零序；2、当一组母线的PT检修，需要切换至另一组母线运行，而一个半开关接线中，没有现成的电压切换回路，否则增加回路的复杂性；3、母差保护误动不会带来严重的后果。典型母线保护方式一、固定连接式的双母线完全电流差动保护双母线同时运行方式，按照一定的要求，将引出线和有电源的支路固定连接于两条母线上，这种母线称为固定连接母线。以此连接方式构成的母差保护称为固定连接

7、式。二、母联电流相位比较式母线差动保护比较母联电流与差动电流的相位来作为方向元件，差动元件作为启动元件而构成的母差保护。固定连接式的母差保护1、在固定连接方式下：发生外部短路时，保护有选择的正确动作。发生内部故障时，保护也正确动作2、在破坏固定连接方式下外部故障时仍能保证选择性正确动作。内部故障时，将不能保证足够的选择性（主要缺点）故此时往往利用隔离开关辅接点将KA1、KA2触点短接，使之变成无选择性动作，相当于是单母线完全差动保护。区内故障：差电流较大，保护动作可靠区外故障：故障相线路CT易饱和（线路出口处），产生Ibp，引起继

8、电器误动。措施：增加定值、用Wph校平衡、采用高阻抗继电器等等。缺点：牺牲灵敏性、动作时间为代价，在220～500KV系统中不能适应需要。母差保护在运行时存在问题：特点：1、能适应各种运行方式，CT能自动切换2、动作速度快，测量故障1～3ms，跳闸