技能培训专题 母线差动保护基本原理.ppt

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1、8.2.1单母线完全电流差动母线保护完全电流差动母线保护的原理接线图如图8-4所示，在母线的所有连接元件上装设具有相同变比和特性的电流互感器：Ip1、Ip2、┅、Ipn：一次电流Is1、Is2、┅、Isn：二次电流由于TA有误差，因此在母线正常运行及外部故障时，流入继电器的是由于各互感器的特性不同而引起的有不平衡电流出现；当母线上（如图8-4图中k点）故障时，则所有与电源连接的元件都向k点供给短路电流，于是流入继电器的电流为：Ik----故障点的全部短路电流，此电流足够使差动继电器动作而驱动出口继电器，从而使所有连接元件的断路器跳闸。图

2、8-4：完全电流母线差动保护原理接线路图8.2母线差动保护基本原理差动继电器的启动电流应按如下条件考虑，并选择其中较大的一个：1、躲开外部故障时所产生的最大不平衡电流当所有电流互感器均按10%误差曲线选择，并且差动继电器采用具有速饱和铁芯的继电器时，其动作起动电流应为：Krel：可靠系数，取1.3；nTA：母线保护用TA电流互感器的变比；Ik.max：在母线范围外任一连接元件上短路时，流过差动保护TA一次侧的最大短路电流。2、动作电流应大于任一连接元件中最大的负荷电流Il.max由于母线差动保护电流回路中连接的元件较多，接线复杂，因此，

3、TA二次回路断线的几率就比较大。为防止在正常运行情况下，任一TA二次回路断线引起保护装置误动作，动作电流应大于任一连接元件中最大的负荷电流Il.max，即：当保护范围内部故障时，应采用下式校验灵敏系数，其值一般应不低于2：Ik.min----在母线上发生故障的和最小短路电流门槛值。应用：这种完全电流差动保护方式原理比较简单，通常适用于单母线或双母线经常只有一组母线运行的情况。8.2.2高阻抗母线差动保护克服措施----将电流差动继电器换为高内阻的电压继电器。母线外部短路它们的TA不易饱和其TA可能饱和相应励磁阻抗很小很大的一次电流几乎全

4、部流入励磁支路二次电流近似为零差动继电器中有很大不平衡电流完全电流差动保护误动作非故障支路电流一般不很大故障支路电流可能非常大图8-5：高阻抗母线差动保护原理接线图假设母线上连有n条支路，第n条为故障支路，母线外部短路的等值回路如图8-6所示：Zμ—励磁阻抗；r—二次回路连线阻抗值；ru—电压差动继电器内阻；Zσ1、Zσ2—TA一次和二次绕组漏抗。外部短路时：最严重的情况下内部短路时：所有引出线电流都是流入母线的，所有支路的二次电流都流向电压继电器。由于其内阻很高，电压继电器端出现高电压，于是电压继电器动作。故障支路的TA极度饱和其Zμ

5、近似为零一次电流全部流入励磁支路非故障支路二次电流都流入故障支路TA的二次绕组差动继电器中电流仍然很小差动继电器不会动作ru很高图8-6：母线外部短路时高阻抗母线差动保护等值电路8.2.3具有比率制动特性的中阻抗母线差动保护将比率制动的电流型差动保护应用于母线，动作判据可为最大值制动：或动作判据为模值和制动：当母线外部短路而使故障支路的TA严重饱和时，该TA二次电流接近于零，使式（8-5）和式（8-6）中失去一个最大的制动电流。克服措施：在差动回路中适当增加电阻（如图8-6），使第n条故障支路TA的二次回路仍流过电流，此电流从其他支路流

6、入，起制动作用。由于保留了比率制动特性，这种保护差动回路的电阻不必象高阻抗母线差动保护的差动回路内阻那么高，也就不需要有限制高电压的措施。Ii—母线各连接元件TA二次电流值；Kres—制动系数；Iset.0—动作电流门槛值动作电流8.2.4电流比相式母线保护基本原理----根据母线在内部故障和外部故障时各连接元件电流相位的变化来实现的。母线发生短路时，各有源支路的电流相位几乎是一致的；外部发生短路时，非故障有源支路的电流流入母线，故障支路的电流则流出母线，两者相位相反，利用这种相位关系就来构成了电流比相式母线保护。8.2.5元件固定联接

7、的双母线电流差动保护元件固定连接的电流差动保护的主要部分由三组差动保护组成，如图8-7所示：图8-7：元件固定连接的双母线电流差动保护原理接线图第一组：由TA1、TA2、TA5和差动继电器KD1（Ⅰ母分差动）组成，用以选择第Ⅰ组母线上的故障；第二组：由TA3、TA4、TA6和差动继电器KD2（Ⅱ母分差动）组成，用以选择第Ⅱ组母线上的故障；第三组：由TA1、TA2、TA3、TA4和差动继电器KD3组成了一个完全电流差动（总差动）保护，当任一组母线故障时，它都会动作；当母线外部故障时，它不会动作，在正常运行方式下，它作为整个保护的启动元件，

8、当固定接线方式破坏并保护范围外部故障时，可防止保护的非选择性动作。如图8-8所示，当正常运行及母线故障（d点）时，流经继电器KD1、KD2和KD3的电流均为不平衡电流，保护装置已从定值上躲开，不会误动作。图