第一章 母线保护和断路器失灵保护课件.ppt

《第一章 母线保护和断路器失灵保护课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章母线保护和断路器失灵保护1.1母线的故障与保护1.2母线完全电流差动保护1.3母线不完全电流差动保护1.4断路器失灵保护简介1.1母线的故障与保护(1)母线的故障母线为电能供应的枢纽，是电力系统中的一个重要组成元件。运行经验表明，母线可能发生各种相间短路故障和单相接地短路故障。引起母线短路故障的主要原因有：断路器套管及母线绝缘子的闪络；母线电压互感器的故障；运行人员的误操作，如带负荷拉隔离开关、带接地线合断路器等。当母线发生故障时，将使连接在故障母线上的所有元件在修复故障母线期间，或转换到另一组无故障的母线上运行以前被迫停电。此外，在电力系统中

2、枢纽变电站的母线上故障时，还可能引起系统稳定的破坏，可能造成大面积停电事故，因此必须采取相应措施消除或减小母线故障所造成的后果。(2)母线故障的保护方法①利用相邻元件保护装置切除母线故障有一种观点认为，母线故障机率很小(据国外统计资料约占系统所有短路故障的6%～7%)，而实现母线保护需将所有接于母线的支路的保护二次回路、跳闸回路聚集在一起，结构复杂，极容易由于一个元器件或回路的故障，尤其是人为的误碰、误操作使母线保护误动作，使大量电源和线路被切除，造成巨大损失。据统计，人为错误造成母线保护误动作的概率约为母线保护动作总次数的7%。而母线上所连接支路(

3、线路和变电器)的后备保护都可保护母线，因而不必设置专门的母线保护。一般来说，不采用专门的母线保护,而利用供电元件的保护装置就可以把母线故障切除。例如：a如图1所示的发电厂采用单母线接线，若接于母线的线路对侧没有电源,此时母线上的故障就可以利用发电机的过电流保护使发电机的断路器跳闸予以切除。图1利用发电机的过电流保护切除母线故障b.如图2所示的降压变电站，其低压侧的母线正常时分开运行，若接于低压侧母线上的线路为馈电线路,则低压母线上的故障就可以由相应变压器的过电流保护使变压器断路器跳闸予以切除。图2利用变压器的过电流保护切除低压母线故障c.如图3所示的

4、双侧电源网络（或环形网络），当变电站B母线上k点短路时，则可以由保护1和4的第II段动作予以切除。图3在双侧电源网络上，利用电源侧的保护切除母线故障当利用供电元件的保护装置切除母线故障时,故障切除的时间一般较长。若母线故障时电压降低影响全系统的供电质量和系统稳定运行，必须快速切除，用所连接元件的后备保护切除母线故障，时间较长，使系统电压长时间降低，不能保证安全连续供电，甚至造成系统稳定的破坏。此外，当双母线同时运行或母线为分段单母线时，利用相邻元件后备保护不能保证快速的有选择性的切除故障母线。因此，对那些威胁电力系统稳定运行、使发电厂厂用电及重要负荷

5、的供电电压低于允许值（一般为额定电压的60%）的母线故障，必须装设有选择性的快速母线保护。因此，在下列情况下应装设专门的母线保护：a.　在110kV及以上的双母线和分段单母线上，为保证有选择性地切除任一组(或段)母线上发生的故障，而另一组(或段)无故障的母线仍能继续运行，应装设专用的母线保护。b.　110kV及以上的单母线，重要发电厂的35kV母线或高压侧为110kV及以上的重要降压变电站的35kV母线，按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。⑶母线保护的基本原理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

6、成的。实现母线差动保护所必须考虑的特点是在母线上一般连接着较多的电气元件（如线路、变压器、发电机等）。因此，就不能像发电机的差动保护那样，只用简单的接线加以实现。但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：①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　　　　；②当母线上发生故障时，所有与母线连接的元件都向故障点供给短路电流或流出残留的负荷电流，按基尔霍夫电流定律，　　　　（　为短路点的总电流）；③从每个连接元件中电流的相位来看，在正常运行以及外部故障时，必然有流进母线的电流，也有流

7、出母线的电流。因此，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。具体来说，就是电流流入的元件和电流流出的元件中电流的相位相反。而当母线故障时，除电流等于零的元件以外，其他元件中的电流是接近同相位的。根据原则(1)和原则(2)可构成电流差动保护,根据原则(3)可构成电流比相式差动保护。母线电流差动保护原理简单可靠，应用最广。该原理的保护按其保护范围又可分为完全差动保护和不完全差动保护两种。⑴基本原理母线完全差动保护是将母线上所有的连接元件的电流互感器按同名相、同极性接到差流回路；各支路应采用具有相同变比和特性的电流互感器，若电流互感器变比

8、不能相同时，可采用补偿变比的方式进行补偿。该保护的原理接线如图4所示。1.2　母线完全电流差动保护图4　母线