第五讲：母线保护

1第五讲母线保护2主要内容一、装设母线保护的基本原则二、实现母线差动保护的基本原则三、单母线保护四、双母线保护五、断路器失灵保护3一、装设母线保护的基本原则1.母线故障的类型主要是单相接地和相间短路故障。2.装设母线保护的基本原则1）利用母线上其它供电元件的保护装置来切除故障；2）采用专门的母线保护。4一、装设母线保护的基本原则2.利用其它供电元件的保护切除母线故障1）利用发电机的过电流保护切除母线故障5一、装设母线保护的基本原则2.利用其它供电元件的保护切除母线故障2）利用变压器的过电流保护切除低压母线故障6一、装设母线保护的基本原则2.利用其它供电元件的保护切除母线故障3）双侧电源网络，利用电源侧的保护切除母线故障7一、装设母线保护的基本原则3.装设专门的母线保护规程规定：①在110kv及以上的双母线和分段单母线上，为了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，应装设专门的母线保护；②110kv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，按照装设全线自动速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专门的母线保护。8二、实现母线差动保护的基本原则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，流入电流和流出电流相等，或表示为∑I=0；2.当母线上发生故障时，所有与电源连接的元件都向故障点供给短路电流，而在供电给负荷的连接元件中电流为0，因此，∑I=Id（短路点的总电流）；3.从相位来看，在正常运行以及外部故障时，至少有一个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位相反，而当母线故障时，除电流等于0的元件外，其余元件中的电流相位相同。9三、单母线保护1.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10三、单母线保护1.完全电流差动母线保护正常运行或外部故障一次侧电流二次侧电流0IIIIbpTAgIIIInIIII)(13211I2IIIIIIIIII3IIIQF1QF2QF3KgI11三、单母线保护1.完全电流差动母线保护母线故障在母线故障时，所有有电源的线路，都向故障点供给故障电流。一次侧电流二次侧电流dIIIIIdTAgInIIII13211I2IIIIIIIIII3IIIQF1QF2QF3KgI12三、单母线保护1.完全电流差动母线保护整定原则1）躲过外部故障时所产生的最大不平衡电流；2）躲过电流互感器二次回路断线时的负荷电流灵敏度校验TAdkJdznIKImax.%10TAfkJdznIKImax.2minTAJdzdlmnIIK13三、单母线保护2.电流比相式母线保护电流比相式母线保护的工作原理根据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。14三、单母线保护2.电流比相式母线保护电流比相式母线保护的结构原理图15三、单母线保护2.电流比相式母线保护电压形成回路的原理接线I1’、I2’分别接入ZLH1和ZLH2，经半波整后接到小母线1、2、3，小母线输出接到相位比较、延时、脉冲展宽回路.相位比较延时展宽...132I1＇.I2＇.ZLH1ZLH2fx1fx2D9D10D12D11Eb2Eb1输出U016三、单母线保护2.电流比相式母线保护工作情况1）母线正常运行或外部故障电流相位相差180°，检波后的波形为17三、单母线保护2.电流比相式母线保护工作情况2）母线内部故障电流相位相差相同，检波后的波形为18三、单母线保护2.电流比相式母线保护延时回路的作用实际上，外部故障时，电流相位差不可能是180°，可能是180°±φ。小母线的波形会出现间断的电压，延时回路起动，可能误动作。为了保证可靠性，延时回路延时时间≥φ所对应的时间。取φ=60°，即3.3ms。19三、单母线保护2.电流比相式母线保护特点无需考虑不平衡电流，灵敏度高；电流互感器型号不同或变比不一致仍可以使用。20四、双母线保护1.双母线固定连接的差动保护原理接线图21四、双母线保护1.双母线固定连接的差动保护区外故障22四、双母线保护1.双母线固定连接的差动保护第Ⅰ组母线故障23四、双母线保护1.双母线固定连接的差动保护第Ⅱ组母线故障24四、双母线保护1.双母线固定连接的差动保护固定连接破坏，区外故障25四、双母线保护1.双母线固定连接的差动保护固定连接破坏，第Ⅰ组母线故障26四、双母线保护2.母联相位差动保护1.工作原理按照比较母线联络断路器回路的电流与总差动电流的相位关系而构成。当第Ⅰ组母线上故障时，流过母联的电流是由母线Ⅱ流向母线Ⅰ；当第Ⅱ组母线上故障时，流过母联的电流是由母线Ⅰ流向母线Ⅱ；总差电流是反应母线故障的总电流，其相位不变。27四、双母线保护2.母联相位差动保护2.原理接线电流相位比较回路的内部接线28四、双母线保护2.母联相位差动保护2.电流相位比较继电器直流回路展开图跳闸回路29四、双母线保护2.母联相位差动保护母线Ⅰ上故障30四、双母线保护2.母联相位差动保护母线Ⅱ上故障31五、断路器失灵保护1.基本原理断路器失灵保护原理框图动作时间整定：t=0.3~0.5S