母线保护word版本.ppt

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1、母线保护第十二章  母线保护第一节母线故障及保护方式第二节母线电流差动保护第三节母线电压差动保护第四节具有比率制动特性的母线电流差动保护第五节双母线同时运行的母线差动保护第六节断路器失灵保护本章学习要求本章讲述了母线的故障及各种保护方式，重点讲述了母线的电流差动保护，双母线同时运行的母线差动保护的工作原理、接线及整定计算，最后介绍了断路器的失灵保护。１．了解母线的故障及不正常运行状态，母线故障后果的严重性和在什么情况下要安装专门的母线保护。２．掌握几种常见的母线保护工作原理，如完全差动保护和电流比相式母线保护。３．了解双母线固定连接运行时对母线保护的特殊要求。４．了解断路器失灵

2、保护的基本概念。第一节母线故障及保护方式一、母线故障二、母线的保护方式一、母线故障在发电厂和变电所中，屋内和屋外配电装置中的母线是电能集中与分配的重要环节，它的安全运行对不间断供电具有极为重要的意义。虽然对母线进行着严格的监视和维护，但它仍有可能发生故障。运行经验表面，大多数母线故障是单相接地，多相短路故障所占的比例很小。发生母线故障的原因主要有母线绝缘子及断路器套管闪络，电压互感器或装于母线与断路器之间的电流互感器故障，母线隔离开关在操作时绝缘子损坏，以及运行人员的误操作等。一、母线故障母线故障是发电厂和变电所中电气设备最严重的故障之一，它将使连接在故障母线上所有元件在母线故

3、障修复期间或切换到另一组母线所必须的时间内被停电；母线故障时，由于母线电压极度降低，可能破坏整个电力系统的正常工作。为了断开母线上的短路故障，必须装设相应的保护装置。二、母线的保护方式母线保护的主要方式有两种：1．利用供电元件的保护装置来保护母线2．装设母线的专用保护1．利用供电元件的保护装置来保护母线利用发电机的过电流保护切除母线故障图12－1利用供电元件保护装置切除故障母线(a)利用发电机过电流保护；1．利用供电元件的保护装置来保护母线利用变压器的过电流保护切除低压母线故障图12－1利用供电元件保护装置切除故障母线(b)利用变压器过电流保护；1．利用供电元件的保护装置来

4、保护母线利用线路保护切除母线故障图12－1利用供电元件保护装置切除故障母线(c)利用供电电源线路的第II、III段保护2．装设母线的专用保护利用供电元件的保护来保护母线的主要优点是简单、经济。但是，一般供电元件快速动作的主保护如差动保护，不能反应母线故障，应由其后备保护动作，而往往切除故障的时间很长。此外，当双母线同时运行或母线为分段单母线时，上述保护不能保证有选择性地切除故障母线。因此，在下列情况下，母线应装设专用保护装置：2．装设母线的专用保护（1）在110千伏及以上电压等级电网的发电厂变电所双母线和分段单母线。（2）110千伏及以上电压的单母线，重要发电厂35千伏母线以

5、及高压侧为110千伏及以上重要降压变电所的35千伏母线，若依靠供电元件的保护装置带有时限切除故障，会引起系统振荡、电力系统稳定性遭到破坏等极其严重的后果时，母线应装设能快速切除故障的专用保护。2．装设母线的专用保护（3）在某些较简单的电网或电压较低电网中，虽然没有稳定性问题，但当母线上发生三相短路使主要发电厂厂用母线的残余电压低于50%～60%额定电压，切除时间又较长时，将影响厂用电的安全运行，而重要用户将会由于电压剧烈降低而自动解负荷。为了保证对厂用电及重要用户的供电，也应该采用母线专用保护。此外，还必须考虑发电厂和变电所容量大小和在系统中的重要程度。2．装设母线的专用保护（

6、4）一般6～10千伏的供电线路的断路器是按照电抗器后短路选择的，母线应装设专用保护，以便在电抗器前短路时，由母线保护装置断开部分或全部供电元件以减小供电线路的断路器所切断的短路功率。母线的专用保护应该具有足够的灵敏性和工作可靠性。对中性点直接接地电网，母线保护采用三相式接线，以反映相间短路和单相接地短路；对于中性点非直接接地电网，母线保护采用两相式接线，只需反映相间短路。第二节母线电流差动保护图12－2母线完全电流差动保护原理接线图(a)外部故障时的电流分布；(b)内部故障时的电流分布母线完全电流差动保护常用作单母线或只有一组母线经常运行的双母线的保护。母线完全电流差动保护按差

7、动原理构成，其原理接线如图12－2所示。一、母线完全电流差动保护一、母线完全电流差动保护图12-2中，和母线连接的所有元件上，都装设变比和特性均相同的电流互感器(若变比不能一致时，可采用补偿变流器，以降流方式进行补偿)。电流互感器的二次绕组，在母线侧的端子(与母线一次侧端子相对应)互相连接。差动继电器的绕组和电流互感器的二次绕组并联。各电流互感器之间的一次电气设备，即为母线差动保护的保护区。一、母线完全电流差动保护正常运行和外部故障时，如图12－2(a)k点短路，在母线的所有连接元件中，流入