母线保护及失灵保护.doc

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1、.母线保护及失灵保护辛伟母线保护：母线是发电厂和变电站重要组成部分之一。母线又称汇流排，是汇集电能及分配电能的重要设备。运行实践表明：在众多的连接元件中，由于绝缘子的老化，污秽引起的闪路接地故障和雷击造成的短路故障次数甚多。另外，运行人员带地线合刀闸造成的母线短路故障，也有发生。母线的故障类型主要有单相接地故障，两相接地短路故障及三相短路故障。两相短路故障的几率较少。当发电厂和变电站母线发生故障时，如不及时切除故障，将会损坏众多电力设备及破坏系统的稳定性，从而造成全厂或全变电站大停电，乃至全电力系统瓦解。因此，设置动作可靠、性能良好的母线保护，使之能迅速检测出母线故障所在并及时有选择性的

2、切除故障是非常必要的。对母线保护的要求：与其他主设备保护相比，对母线保护的要求更苛刻。（1）高度的安全性和可靠性母线保护的拒动及误动将造成严重的后果。母线保护误动将造成大面积停电；母线保护的拒动更为严重，可能造成电力设备的损坏及系统的瓦解。（2）选择性强、动作速度快母线保护不但要能很好地区分区内故障和外部故障，还要确定哪条或哪段母线故障。由于母线影响到系统的稳定性，尽早发现并切除故障尤为重要。母差保护的分类：母线差动保护按母线各元件的电流互感器接线不同可分为母线不完全差动保护和母线完全差动保护；母线不完全差动保护只需将连接于母线的各有电源元件上的电流互感器接入差动回路，在无电源元件上的电

3、流互感器不接入差动回路。母线完全差动保护是将母线上所有的各连接元件的电流互感器连接到差动回路。母线完全差动保护又包括固定连接方式母差保护、电流相位比较式母差保护、比率制动式母差保护（阻抗母线差动保护）、带速饱和电流互感器的电流式母线保护等。莲花厂的WMH-800微机型母线保护装置为比率制动式母差保护。固定连接系指一次元件的运行方式下二次回路结线固定，且一一对应。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分配固定连接于两条母线上,这种母线称为固定连接母线。这种母线的差动保护称为固定连接方式的母线完全差动保护。对它的要求是一母线故障时,只切除接于该母线的元件,另一母线可以继续

4、运行,即母线差动保护有选择故障母线的能力。当运行的双母线的固定连接方式被破坏时,该保护将无选择故障母线的能力,而将双母线上所有连接的元件切除。母联电流相位比较式母线差动保护主要是在母联开关上使用比较两电流相量的方向元件，引入的一个电流量是母线上各连接元件电流的相量和即差电流,引入的另一个电流量是流过母联开关的电流。在正常运行和区外短路时差电流很小，方向元件不动作；当母线故障不仅差电流很大且母联开关的故障电流由非故障母线流向故障母线，具有方向性，因此方向元件动作且具有选择故障母线的能力。集成电路型母线保护根据差动回路中阻抗的大小，可分为低阻抗型母线保护(一般为几欧姆)，中阻抗型母线保护(一

5、般为几百欧姆)，高阻抗型母线保护(一般为几千欧姆)。低阻抗型母线保护..（一般为几欧姆）：低阻抗母线差动保护装置比较简单，一般采用久经考验的判据，系统的监视较为简单。但低阻抗母线差动保护不适用于高压母线，因为在母线外部故障使CT饱和时，母线差动继电器中会出现较大的不平衡电流，可能使母差保护误动作，所以该的可靠性不能得到很好的满足。高阻抗型母线保护（一般为几千欧姆）：高阻抗母线保护可以较好地解决CT饱和问题，为了克服低阻抗母线保护中CT饱和时误动作的问题，可在差动回路中串入一高阻抗，其值可在数千欧姆以上，因而在外部故障电流互感器饱和时，可减少差动回路的不平衡电流，不需要制动，对于区内故障采

6、用CT饱和前快速动作的方式，区内故障动作速度快。但在内部故障时，差动回路可产生危险的过电压，对继电器可靠工作不利。为了可靠性，设计了一个附加的高阻抗保护系统，作为检测元件提供第二个跳闸判据，但需要一种与之匹配的CT线圈，且要求CT的传变特性完全一致，变比相同，这对于扩建的变电所来说较难做到。因此总体上高阻抗型母线保护在运行维护维修等方面都十分困难，所以这种保护在电力系统中很少被采用。中阻抗型母线保护（一般为几百欧姆）：中阻抗型母线保护的选择元件是一个且有比率制动特性的中阻抗型电流差动继电器，显著降低了母差回的负载阻值，既且有低阻抗、高阻抗保护的优点，又避开了它们的缺点，把高阻抗特性与比率

7、制动特性两者有效结合，在处理CT饱和方面有独特优势：较好地保证了区外故障CT饱和不误动、区内故障正确快速动作，且其对CT无特殊要求。它以电流瞬时值作测量比较，测量元件和差动元件多为集成电路或整流型继电器，当母线内部故障时，动作速度极快，一般动作时间小于10ms，因此又被称为“半周波继电器”。其缺点是必须应用辅助电流互感器，保护整定计算较为复杂。带速饱和电流互感器的电流差动式母线保护：这种保护的原理是利用母线上各连接元件电流相量作为动