第九章母线保护

第九章母线保护在《继电保护和安全自动装置技术规程》中，母线保护的装设原则规定如下：一、非专门母线保护对于发电厂和主要变电所的3～10kV分段母线及并列运行的双母线，一般可由发电机和变压器的后备保护实现对母线的保护。二、在下列情况下，应装设专用母线保护1.35～66kV电力网中，主要变电所的35～66kV双母线或分段单母线需快速而有选择地切除一段或一组母线上故障，以保证系统安全稳定运行和可靠供电时。2.110kV单母线，重要发电厂或110kV以上重要变电所的35～66kV母线，按ll0kV线路和220kV线路要求：ll0kV线路采用远后备方式、220kV线路采用近后备方式，需要快速切除母线上的故障时。3.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1个半断路器接线，每组母线宜装设两套母线保护。4.须快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障，以保证发电厂及电力网安全运行和重要负荷的可靠供电时。5.当线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。三、专用母线保护应考虑以下问题1.对于双母线并联运行的发电厂或变电所，当线路保护在某些情况下可能失去选择性时，母线保护应保证先跳开母联断路器，但不能影响系统稳定运行。2.为防止误动作，应增设简单可靠的闭锁装置(1个半断路器接线的母线保护除外)。3.母线保护动作后，(1个半断路器接线除外)对不带分支的线路，应采取措施，促使对侧全线速动保护跳闸。4.应采取措施，减少外部短路产生的不平衡电流的影响，并装设电流回路的断线闭锁装置。5.在一组母线或某一段母线充电合闸时，应能快速而有选择地断开有故障的母线。在母线倒闸操作时，必须快速切除母线上的故障；同时又能保证外部故障时不误动作。6.双母线情况下，母线保护动作时，应闭锁可能误动的横联保护。7.当实现母线自动重合闸时，必要时应装设灵敏元件。8.对构成环路的各类母线方式(如1个半断路器方式和双母线双分段方式等)，当母线短路时，该母线上所接元件的电流可能自母线流出时，母线保护不应因此而拒动。9.在各种类型区外短路时，母线保护不应由于电流互感器饱和以及短路电流中的暂态分量而引起误动作。10.母线保护宜适应一次各种运行方式，并能满足双母线同时故障及先后故障的动作要求。四、对3～10kV分段母线，宜采用不完全电流差动式母线保护，保护仅接入有电源支路的电流。保护由两段组成：其第一段采用无时限或带时限的电流速断保护，当灵敏系数不符合要求时，可采用电流闭锁电压速断保护；第二段采用过电流保护，当灵敏系数不符合要求时，可将一部分负荷较大的配电线路接入差动回路，以降低保护的起动电流。当有电源的支路经常接在不同的母线上运行时，宜在所有有电源的支路上(发电机除外)装设单独的电流闭锁电压速断保护。第一节母线故障及其保护方式发生母线故障的原因是：母线绝缘子和断路器套管的闪络；装设在母线上的电压互感器及装设在断路器和母线之间的电流互感器发生故障；操作切换时引起空气断路器和隔离开关的支持绝缘子损坏；因为空气污秽，其中含有损坏绝缘子的气体或固体物质而导致的闪络等。此外，由于运行人员的误操作，如带负荷拉隔离开关产生电弧而引起母线故障等。母线保护的主要方式有两种：1．利用供电元件的保护装置切除母线故障2．专用的母线保护在下列情况下应装设专用的母线保护：(1)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(或分段)母线上所发生的故障，以保证另一组(或分段)无故障的母线仍能继续运行，应装设专用的母线保护。(2)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所的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。第二节母线完全电流差动保护一、电流差动母线保护1．完全电流差动母线保护工作原理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，注入母线的电流等于零。nI＝0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，而供电给负荷的连接元件中电流等于零。因此nI＝KI变压器保护变压器保护QF1QF2QF3QF4K图9-2发电机保护切除母线故障发电机保护发电机保护KG1G2QF1QF2图9-1发电机保护切除母线故障KQF1QF3QF2QF4图9-3发电机保护切除母线故障母线差动保护QF1QF2QF3K1I2I3I1I2I3I图9-5母线完全电流差动保护第三节双母线电流差动保护母线差动保护由分相式比率差动元件构成，TA极性要求各支路TA同名端在母线侧，母联TA同名端在一母侧。差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路，如图9-6所示。母线大差是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。Ⅰ母小差电流Ⅱ母小差电流大差电流********************图9-6标准双母线保护