电力系统继电保护原理 第八章 母线保护
母线的继电保护
电流保护策略
电流保护
01
通过检测母线电流的大小和持续时间，判断是否存在故障，实
现对母线的保护。
电流保护的优点
02
结构简单，易于实现。
电流保护的局限性
03
对电流变化的反应速度较慢，可能无法及时切除故障。
距离保护策略
距离保护
通过测量故障点到保护装置的距离，判断是否存 在故障，实现对母线的保护。
距离保护的优点
05
母线继电保护的发展趋势与 展望
智能化母线继电保护技术
总结词
随着人工智能和大数据技术的不断发展，智能化母线继电保护技术已成为未来 的发展趋势。
详细描述
智能化母线继电保护技术利用人工智能算法，如神经网络、模糊逻辑等，对母 线运行状态进行实时监测和故障诊断，能够快速准确地识别和定位故障，提高 保护的可靠性和响应速度。
总结词
随着可再生能源的广泛应用，微电网已成为智能电网的重要 组成部分，对母线继电保护技术提出了新的挑战和机遇。
详细描述
在微电网中，母线结构复杂，且经常出现分布式电源的接入 和退出，给传统的母线继电保护技术带来了困难。因此，需 要研究适应微电网运行特性的母线继电保护技术，以确保微 电网的安全稳定运行。
距离保护
通过测量故障点到保护装置的距离，判断是否发生母线故障 。根据距离的远近，保护装置会在不同的时限内切除故障。
母线继电保护的分类
按保护范围分类
可分为大差动保护和小差动保护。大差动保护适用于母线全部或大部分发生故障的情况；小差动 保护适用于母线局部故障的情况。
按动作原理分类
可分为电流型保护和电压型保护。电流型保护基于电流的变化来判断故障，响应速度快；电压型 保护基于电压的变化来判断故障，适用于高压母线。
电力系统继电保护原理习题
电力系统继电保护原理习题第一章绪论1、什么是主保护、后备保护？什么是近后备保护、远后备保护？在什么情况下依靠近后备保护切除故障？在什么情况下依靠远后备保护切除故障？答：主保护是一次保护，当发生故障时瞬时动作；后备保护是在主保护不动作时再动作，一般有延时来判断主保护动作与否，它包括近后备和远后备.远后备保护是当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护.近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护2 、说明对电力系统继电保护有那些基本要求。
答：可靠性（安全性和信赖幸），速动性，灵敏性和选择性。
3、简要说明继电保护装置的一般构成以及各部分的作用.4、针对下图系统，分别在D1、D2、D3点故障时说明按选择性的要求哪些保护应动作跳闸。
第二章电网的电流保护1、分析电流保护中各段如何保证选择性？各段的保护范围如何,与哪些因素有关?2、什么是继电器的返回系数，增量动作继电器、欠量动作继电器的返回系数有什么区别？3、在图示网络中，试分析断路器1DL、4DL和9DL保护的最大和最小运行方式。
4、在图所示网络中,线路AB电源端装有三段式电流保护，线路BC装有二段式电流保护,均采用不完全星形接线方式，系数参数如图所示,线路AB和BC的最大负荷电流分别为2。
3A和2A，线路BC的过电流保护动作时限为3S，负荷自起动系数为1。
试计算：（1)、线路AB和BC各段电流继电器的动作电流和时间继电器的动作时限。
（2)、求出无时限电流速断的保护范围和校验Ⅱ、Ⅲ段的灵敏度。
()5、如图所示，对保护1进行三段式相间电流保护的整定计算。
，,,，，线路阻抗为0.4Ω/km，阻抗角为700，AB线最大负荷电流为170A。
电源阻抗，， ,，电源相电势为,，。
6、如图（a）所示网络中，线路AB装有三段式电流保护，各段保护的接线方式如图（b）所示.已知AB线路末端三相短路时的最大短路电流为1320A，末端三相短路时的最小短路电流为980A；限时电流速断保护的灵敏度为1.32.（a）（b)（1)计算保护1电流速断和限时电流速断保护的定值()（2)说明各段的接线方式，除此之外还有哪些常见接线方式?说明不同接线方式的异同及其特点。
电力系统继电保护-8 母线保护
（图解：2007年2月1日，河南平顶山供电 公司生产技术部组织检修班工作人员对石龙 区孙岭变电站35KV西母线进行更换，确保 了该区工农业生产及春节电力供应）
8.2.5 元件固定联接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： • 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，当固定接线方式破 坏并保护范围外部故障时，可防止 图8-7：元件固定连接的双母线电流差动保护原理接线图 保护的非选择性动作。
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，即
I
i 1 nni源自 Kres I i
n
max
I set .0
i=1,2,3,„„,n（8.5）
或动作判据为模值和制动，即
Ii Kres Ii I set.0
• 主要优点——对母线上的元件就无需提出固定连接的要求，有利于用 在连接元件切换较多的场合。
8.2.7 母线保护常见类型及特点比较
• 按照母线保护装置差电流回路输入阻抗的大小，可将其分为： • 常规母线保护及微机数字式母线保护均为低阻抗型母线保护。 • 优点：低阻抗母线保护装置比较简单，一般采用先进的、久经考验的 判据，系统的监视较为简单。 • 缺点：低阻抗母线保护再在外部故障TA饱和时，母线差动继电器中 会出现较大不平衡电流，可能使母差保护误动作。 • 应用：目前数字式低阻抗母线保护中可通过采用TA饱和识别和闭锁 辅助措施，能有效地防止TA饱和引起的误动。因此，数字式低阻抗 母线保护在我国电力系统中得到了广泛的应用。 • 中阻抗型母线差动保护将高阻抗的特性和比率制动特性两者有效结合 ，中阻抗型母线保护采用了快速、灵敏、比率制动式电流差动保护方 案，即具有低阻抗、高阻抗保护的优点，又避开了它们的缺点，在处 理TA饱和方面具有独特优势。它以电流瞬时值作测量比较，测量元 件和差动元件多为集成电路或整流型继电器，当母线内部故障时，动 作速度极快，一般动作时间小于10ms，因此又被称为“半周波继电 器”。实践证明，目前中阻抗式母线保护是一种最好的目下保护方案 。在我国电力系统中得到了广泛的应用。
母线保护
目录1 概述 (2)1.1高压母线上故障可归纳为3种： (2)1.2母线保护的装设时机 (2)1.3设计母线保护时应注意以下几个问题： (2)1.4母线保护主要研究的方向： (2)2 母线保护的分类 (4)2.1母线保护按其原理可分为以下几类 (4)2.2电流差动原理 (6)2.3母联电流相位比较原理 (7)2.4电流相位比较式母线保护原理 (8)2.5按差动回路中的电阻大小分类 (8)3 带制动特性的母线差动保护 (10)4 JMH-1型母线差动保护装置基本原理 (11)4.1差动回路的工作原理 (11)4.2关于差动回路还有以下几点需要说明： (13)5 电流相位比较式母线保护 (14)5.1小母线不带电的情况 (15)5.2母线处于正常运行或外部故障情况 (15)5.3母线内部短路故障 (16)5.4延时回路的作用 (16)致谢 (17)总结 (18)参考文献 (19)1 概述1.1高压母线上故障可归纳为3种：一是母线上所连设备（包括开关、电流互感器、电压互感器、避雷器）故障；二是母线瓷瓶（包括隔离刀闸、支持瓷瓶）闪络或母线的带电导线直接闪络；三是某些人为的操作和作业引起的故障。
1.2母线保护的装设时机根据我国国家标准《继电保护及安全自动装置技术规程》GB14285-1993，目前我国在下列情况下均装设专门的母线保护：(1）在110kV的双母线和220kV及以上的母线上，为保证快速地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。
对于一个半断路器接线的每组母线应装设两套母线保护。
(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站的35kV母线，按照系统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。
1.3设计母线保护时应注意以下几个问题：(l）母线故障对电力系统稳定将造成严重威胁，必须以极快的速度切除，同时为了防止电流互感器（TA）饱和使保护误动，也要求保护在故障后几个毫秒内电流互感器饱和前就能反应。
电力系统继电保护-8母线保护
电力系统继电保护-8母线保护概述电力系统中的母线是电能传输与分配的关键设备，它连接着发电机、变压器、负荷等各个局部。
在电力系统运行中，母线保护系统起着至关重要的作用，它能够及时检测和切除故障母线，确保电力系统的平安运行。
本文将介绍8母线保护的概念、原理、常见故障及保护方案等内容，以帮助读者深入了解和掌握电力系统中的8母线保护。
8母线保护的原理8母线保护是指对电力系统中8母线进行保护的一种继电保护方式。
其原理是通过对母线电流、电压、功率等参数进行监测和判断，当出现故障时及时切除故障母线，以防止故障扩大和对系统造成更大的影响。
具体来说，8母线保护包括了以下几个方面的内容： 1. 母线电流保护：对母线电流进行监测和判断，当电流超过设定值时，及时切除故障母线。
2. 母线电压保护：对母线电压进行监测和判断，当电压异常〔过高或过低〕时，及时切除故障母线。
3. 母线功率保护：对母线功率进行监测和判断，当功率异常〔过高或过低〕时，及时切除故障母线。
4. 母线频率保护：对母线频率进行监测和判断，当频率异常〔偏离正常运行范围〕时，及时切除故障母线。
5. 母线过温保护：对母线温度进行监测和判断，当温度异常〔过高〕时，及时切除故障母线。
常见的8母线保护方案在电力系统中，常见的8母线保护方案有以下几种： 1. 基于电流保护的方案：该方案通过对母线电流进行监测和判断，当电流超过设定值时，切除故障母线。
2. 基于电压保护的方案：该方案通过对母线电压进行监测和判断，当电压异常时，切除故障母线。
3. 基于功率保护的方案：该方案通过对母线功率进行监测和判断，当功率异常时，切除故障母线。
4. 基于频率保护的方案：该方案通过对母线频率进行监测和判断，当频率异常时，切除故障母线。
5. 基于温度保护的方案：该方案通过对母线温度进行监测和判断，当温度异常时，切除故障母线。
8母线保护的应用场景8母线保护主要应用于电力系统中的母线设备，如发电机、变压器、负荷母线等。
电力系统继电保护(第八章母
集成电路阶段
微机保护阶段
集成电路继电保护的出现，使得继电保护 装置更加小型化、集成化，提高了保护性 能和可靠性。
随着计算机技术的发展，微机保护逐渐成 为主流，其具有强大的数据处理和逻辑判 断能力，能够实现更加复杂的保护功能。
02 继电保护的基本原理
CHAPTER
继电保护的工作原理
01
继电保护装置通过检测电力系统 的电流、电压、频率等电气量， 判断系统是否发生故障或处于异 常状态。
差动保护
根据电流差值的变化进 行保护，如纵联差动保 护、横联差动保护等。
二次回路继电保护的实现方式
硬件实现
通过继电器、接触器等硬件设备 实现二次回路的控制和保护功能。
软件实现
通过编写程序，利用微处理器、 控制器等实现二次回路的控制和
保护功能。
混合实现
结合硬件和软件实现二次回路的 控制和保护功能，以提高可靠性
02
当系统发生故障时，继电保护装 置会迅速动作，切除故障部分， 防止故障扩大，保证电力系统安 全稳定运行。
继电保护的分类
根据保护对象的不同，继电保护可以分为输电线路保护、发电机保护、变压器保护、 电动机保护等。
根据保护原理的不同，继电保护可以分为电流保护、电压保护、距离保护、差动保 护等。
根据保护动作的输出方式不同，继电保护可以分为过流保护、速断保护、方向保护 等。
大数据在继电保护中的应用
总结词
大数据技术为电力系统继电保护提供了 海量的数据支持和分析能力，有助于揭 示保护装置的运行规律和潜在风险。
VS
详细描述
大数据技术通过对电力系统运行过程中产 生的海量数据进行采集、存储和分析，能 够揭示继电保护装置的运行规律和潜在风 险。通过对这些数据的挖掘和处理，可以 实现对保护装置的优化配置和预警监测， 提高保护系统的可靠性和稳定性。
继电保护-第8章_母线保护
第八章 母线保护
8.1 母线故障和装设母线保护基本原则 8.2 母线差动保护基本原理 8.3 母线保护的特殊问题及其对策 8.4 断路器失灵保护简介
第八章 母线保护
8.1 母线故障和装设母线保护的基本原则
一、母线故障
母线是集中和分配电能的重要电气设备， 母线发生故障，将造成大面积用户停电，电 气设备遭到严重破坏，甚至使电力系统稳定 运行破坏，导致电力系统瓦解，后果是十分 严重的。
在110kV及以上电压等级的发电厂和变电所中， 当输电线路、变压器或母线发生短路，在保护装置动 作于切除故障时，可能伴随故障元件的断路器拒动， 也即发生了断路器的失灵故障。产生断路器失灵故障 的原因是多方面的，例如:断路器跳闸线圈断线；断 路器的操作机构失灵等。
断路器失灵故障的发生会导致故障切除时间的延 长、事故范围的扩大，其后果是造成电力系统大范围 停电，甚至发生电力系统的瓦解事故。
第八章 母线保护
A
C
1
4
k
2
3
B
5
Ｂ变电所母线
3） 对双侧电源网络（或环形网络）当变电所Ｂ母线故障 时可由保护１和４的Ⅱ段动作于以切除。
第八章 母线保护
（2）装设专用母线保护的原因：
A）利用供电元件的保护装置切 除母线故障的时间较长，威胁 到系统稳定运行、使发电厂厂 用电及重要负荷供电电压低于 允许值。（速动性）
✓ 35～66kV电力网中主要变电所的35～66kV双母线或 分段单母线，在母联或分段断路器上装设解列装置和 其它自动装置后，仍不满足电力系统安全运行的要求 时。
✓ 发电厂和主要变电所的3～10kV分段母线或并列运行 的双母线，须快速地切除一段或一组母线上故障时， 或者线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。
电力系统继电保护原理课后答案
第一章填空题:1.电力系统继电保护应满足（选择性）（速动性)（灵敏性) ( 可靠性)四个基本要求.2.电力系统发生骨子后，总伴随有电流（增大）电压（降低）线路始端测量阻抗的（减小）电压与电流之间相位角（变大）3.电力系统发生故障时，继电保护装置应（切除故障设备），继电保护装置一般应（发出信号）4.电力系统切除故障时的时间包括（继电保护动作）时间和（断路器跳闸）的时间5.继电保护灵敏性指其对保护范围内发生故障或不正常工作状态的反应能力6.继电保护装置一般由测量部分，逻辑环节和执行输出组成.7.继电保护装置的测量部分是由被保护原件的(某些运行参数）与保护的整定值进行比较。
选择题：8我国继电保护技术发展过了五个阶段，其发展顺序是CA机电型晶体管型整流型集成电路型微机型B机电型整流型集成电路型晶体管型微机型C机电型整流型晶体管型集成电路型微机型9电力系统最危险的故障CA单相接地 B两相短路 C 三相短路10电力系统短路时最严重的后果是CA电弧使故障设备损坏 B使用户的正常工作遭到破坏C破坏电力系统运行的稳定性11.继电保护的灵敏度系数K1m要求（C）（A)K1m〈1 （B)K1m=1 (C）K1m〉112.线路保护一般装设两套，它们是（B）（A）主保护(B）一套为主保护，另一套为后备保护（C)后备保护判断题：13.电气设备过负荷时,继电保护应将过负荷保护设备切除. (错)14.电力系统继电保护装置通常应在保护选择性的前提下，使其快速动作。
（对）15.电力系统在不正常工作状态时，继电保护不但发出信号，同时也把不正常工作的设备切除(错）16.能使电流继电器从释放状态改变至动作状态的最大电流称为继电器的动作电流。
（错)第二章1.瞬时电流速断保护的保护范围随运行方式和故障类型而变。
2.瞬时电流速断保护的保护范围在被保护线路始端,在最小运行方式下，保护范围最小。
3。
本线路限时电流速断保护的保护范围一般不超过相邻下一条线路的电流速断保护的保护范围，故只需带 0。
电力系统继电保护原理-母线保护-课件
(3)利用线路保护
M
Nk
P
QF1
QF2 QF3
QF4
(4)这种方式的不足 1)故障切除时间一般较长； 2)双母同时运行或单母分段运行时没有选择性。
9.1概述
二、母线故障的保护方法★
2.装设专门的母线保护
一般应装设专门保护的母线包括： (1)220kV及以上电压等级的母线； (2)110kV双母线及重要单母线； (3)35~66kV重要的双母线及分段单母线。
9.4断路器失灵保护
一、概念★★
断路器失灵保护是指当故障线路的继电保护动 作发出跳闸脉冲后，断路器拒绝动作时，能够以较 短时限切除同一发电厂或变电所内其它有关的断路 器，以使停电范围限制为最小的一种后备保护。
9.4断路器失灵保护
二、基本要求★
(1)较高的可靠性(安全性)； (2)首先动作于母联断路器和分段断路器； (3)在保证不误动的前提下，应以较短延时、有 选择性地切除有关断路器； (4)故障鉴别元件和跳闸闭锁元件应有足够的灵
9.2母线差动保护
一、单母线完全电流差动保护
4.提高灵敏度的措施★
(1)微机型母线差动保护 2)TA饱和识别方法
b)同步识别法 判断“差动电流”和“故障”是否同步出现。 外部故障时TA饱和不会立刻发生，差动电流在 故障发生一段时间后才会出现。
9.2母线差动保护
一、单母线完全电流差动保护
4.提高灵敏度的措施★
9.2母线差动保护
一、单母线完全电流差动保护
3.动作方程及整定★★
动作方程：
定值应满足： (1)躲过外部故障时产生的最大不平衡电流； (2)躲过TA断线时由负荷电流产生的差电流。 实际中需要采取措施保证外部故障不误动的前 提下提高内部故障时保护的灵敏度。
电力系统继电保护学习总结
电力系统继电保护学习总结第一章、绪论不正常运行状态：1、负荷潮流超过额定上限造成电流升高（过负荷）2、系统出现功率缺额导致频率降低3、发电机甩负荷引起发电机频率升高4、中性点不接地或者非有效接地系统中单相接地引起非接地相对地电压升高5、电力系统振荡短路的危害：1、短路电流及燃起的电弧，使故障元件损坏2、短路电流流经非故障元件，由于发热和电动力，导致非故障元件损坏3、导致部分地区电压水平降低，使电力用户正常工作遭到破坏或者产生废品4、破坏发电厂之间并列运行稳定性，引起系统振荡甚至瓦解电力系统继电保护泛指：继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统。
包括继电保护的原理设计、配置、整定、调试等技术也包括电压、电流互感器二次回路，经过继电保护装置到断路器跳闸线圈的一整套具体设备，通信设备。
第二章、电网的电流保护继电器是组成继电保护装置的基本测量和起动元件。
整定电流的意义：当被保护线路的一次侧电流达到这个数值时，安装在该处的这套保护装置能够动作。
电流速断保护的优点：简单可靠、动作迅速。
缺点：不能保护线路全长，保护范围受运行方式影响电流保护的接线方式指电流继电器与电流互感器之间的接线方式，目前广泛使用三相星形、两项星形接线。
功率方向元件的基本要求：1、明确的方向性，正方向故障可靠动作，反方向故障不动作2、足够的灵敏度功率方向元件接线方式要求：1、正方向任何短路都能动作，反方向不动作2、Ir、Ur尽可能大一些，ψk接近最大灵敏度角ψsen，减小消除动作死区中性点直接接地电网中必须装设专用的接地保护。
零序电流的分布：主要取决于输电线路零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，与电源数目和位置无关零序功率方向：与正序功率方向相反，由线路流向母线中性点非直接接地系统零序分量分布特点：1、对地电容构成通路，零序阻抗很大；2、单相接地时，相当于故障点产生与故障前相电压等大反向的零序电压，全系统出现零序电压；3、非故障线路零序电流为线路本身的电容电流，容性无功由母线流向线路；4、故障线路零序电流等于全系统非故障元件对地电容电流之和，容性无功由线路流向母线。
电力系统继电保护原理-母线保护-母线保护
▪ 1）110kV及以上的双母线或单母分段。 ▪ 2）要求速动的单母线：110KV及以上的单
母，重要发电厂的35KV母线或高压侧为 110KV及以上的重要降压变的35KV母线。
二、几种母线保护 1、母线完全电流差动保护
1QF 2QF 3QF
1QF 3QF
TA
2、电流比相式母线保护
1QF 2QF
1QF 2QF
3、元件固定连接的双母线完全电流差动保护1QF
2QF
3KD
5QF
5TA
3QF
4QF
3TA
4TA
2KD
母联电流比相式母差保护
▪ P248 图8.10
三、母线保护的特殊问题及其对策
▪ 1、TA饱和 ▪ 2、运行方式切换 ▪ 3、3/2断路器
四、断路器失灵保护
针对故障时断路器拒动而提出的→“近后备”
1、装设断路器失灵保护的条件 1）相邻元件保护的远后备灵敏度不够 2）多母线运行的220KV及以上变电所，
当失灵保护能缩小断路器拒动引起的停电范 围时
对断路器失灵保护的要求
▪ 1）可靠性 ▪ 2）首先动作于母联和分段断路器，相
邻元件能切除故障时，失灵保护仅动作 于于母联和分段断路器 ▪ 3）在保证不误动的前提下，应以较短 延时有选择性的切除有关断路器。 ▪ 4）对线路或设备末端故障要具有足够 灵敏度
母线保护
学习目的： 1、了解母线保护的装设原则。 2、了解断路器失灵保护。
一、母线故障及其保护方式
1、母线故障的原因： 母线绝缘子和断路器套管闪络； TA故障； 误操作等。
2、保护方式 1）利用供电元件的保护切除 2）专用的母线保护
母线保护
1 & 1 n & & & & I j = − (I u1 + I u 2 LL + I un ) = − ∑ I ui n n i =0
因此在正常情况下流入电流差动继电器的的电流为各电流互感器励磁电流之 和。这就是继电器的不平衡电流。 不平衡电流在正常情况下和在外部短路故障时都有，因此整定差动继电器的启动 电流要考虑躲开不平衡电流。
二、母线保护原理
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。 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。 大差不受母线运行方式影响。 大差不受母线运行方式影响。 各段母线的小差是指该段 各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） 包括母联和分段开关） 电流所构成的差动回路。 电流所构成的差动回路。 1CT、2CT、3CT、4CT 和2CJ构成母线大差 1CT、2CT、5CT和1CJ 构成Ⅰ母小差 3CT、4CT、 5CT和3CJ 构成Ⅱ母小差 母线大差跳开的是母联断路器， 小差跳开的是与故障母线连接的断路器。
Title
Ⅰ母小差和大差保护将跳开与Ⅰ母连接 的所有元件和母联断路器。但故障并没 有切除，母线Ⅱ上的供电元件仍向故障 点提供短路电流。
母联死区保护 Ⅰ母差动作后经死区保护延时后检测母 联断路器位置，若母联处于跳位， 联断路器位置，若母联处于跳位，并且 母联电流大于定值时， 母联电流大于定值时，闭锁母联电流互 感器，母联电流不再计算入差动保护， 感器，母联电流不再计算入差动保护， 从而破坏Ⅱ母电流平衡， 从而破坏Ⅱ母电流平衡，使Ⅱ母差动动 最终切除故障。 作，最终切除故障。
i=
& & & I s1 , I s 2 LL I sn
电力系统继电保护课件-第8章-母线保护铭1
（一）不装设专门的母线保护，利用供电元件的保护切 除母线故障。
1、利用发电机的过电流保护 ２、利用变压器的过电流保护 ３、利用线路保护
（二） 装设专门的母线保护
下列情况应装设专门的母线保护： 1）在110KV及以上的双母线和单分段母线上，为保证有选择性地
优点：1、不需要考虑不平衡电流的影响。 2、不要求电流互感器变比相同。
双母线差动保护: （三）、元件固定连接的双母线差动保护 （四）、母联相位差动保护
双母线对母线差动保护的要求 1、母线故障时，母线保护应能够准确的判断出故障是发生在双 母线上。（判断母线故障） 2、母线故障时，母线保护应该能够准确判断出故障是发生在双 母线的哪一条母线上，使母线保护能够有选择性的切除故障母线， 保留非故障母线。（判断故障母线）
结论
1、当双母线按照固定连接方式运行时; 保护装置可以保证快速而有选择性的只切除故障母线； 2、当固定连接方式被破坏时： 正常运行时，保护不动作，但可靠性降低； 任一母线故障都将导致切除两组母线，即保护失去选 择性。
(四) 、母联相位差动保护
固定连接母线的差动保护的改进。 比较母联中电流与总差电流的相位作为故障母线的选择元件。 (1)Ⅰ母线发生故障时，母联中电流方向从Ⅱ母线流向Ⅰ母线 (2)Ⅱ母线发生故障时，母联中电流方向从Ⅰ母线流向Ⅱ母线，
?问题:元件的固定连接遭到破坏时 K3
6 5
保护区外故障
K4 母线故障
固定连接破坏时： 例线路L2由母线Ⅰ切换到母线Ⅱ，因二次回路不能随之切换，
所以外部短路时，1KD、2KD中有较大的差动电流而误动，但 3KD仍流过不平衡电流，不会误动。 区内短路时，1KD、2KD都可能动作，3KD动作，所以两条母线 都可能切除。
8、母线保护调试
一、装设母线保护基本原则（一）母线的短路故障母线是电力系统中的重要的一次设备，母线的作用是集中和分配电能。
母线上接有高压线路、变压器、高压电动机、分段和母线联络断路器等设备。
若母线发生故障，将使接于母线上的所有设备断路器动作，使其上的全部设备被迫停电，造成大面积停电，危及设备安全，甚至使电力系统稳定性遭到破坏，导致电力系统崩溃瓦解。
常见的母线故障有母线绝缘子和断路器套管的闪络或损坏、母线电压互感器、母线与断路器之间的电流互感器的故障、运行人员的误操作等。
母线所表现出的故障类型有各种类型的接地短路和相间短路。
（二）、母线故障的保护方式母线保护的方式有两种：一是利用供电元件的保护兼作母线保护；另一种是采用专用母线保护。
1.供电元件保护兼作母线保护（1）图1-1为一降压变电所，其低压侧采用单母线分段接线，正常运行时QF5断开，则母线K点的故障就可以由变压器T1的过电流保护使QF1及QF2跳闸切除故障。
变压器T1的过电流保护兼作母线保护。
图1-1 变压器过电流保护兼作低压母线故障保护图 1-2 发电机过电流保护兼作母线故障保护（2）图1-2为一单母线接线的发电厂，其母线K点故障可以由发电机过电流保护使QF1及QF2跳闸切除故障。
发电机过电流保护兼作母线保护。
（3）图1-3为双侧电源辐射性电网，在B母线上发生故障时，可以利用线路断路器QF1及QF4所对应的保护的第Ⅱ段将故障切除。
图1-3 双侧电源辐射性电网线路保护兼作母线故障保护2.专用母线保护当利用供电元件的保护装置兼作母线保护来切除母线故障时，故障切除的时间较长，而且当母线为单母线或双母线接线时，上述保护不能有选择性的切除故障母线。
因此应装设专用母线保护。
根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的规定，在下列情况下应装设专用母线保护：（1）110kV及以上双母线或分段母线，为了保证有选择性地切除任一条母线故障。
（2）110kV单母线、重要发电厂35kV母线或110kV及以上的重要降压变电所的35kV母线，按照电力系统稳定性和保证母线电压等要求，需要快速切除母线上故障时。
电力系统继电保护母线保护原理及装置说
论文名称: 电力系统继电保护母线保护原理及装置说明学院: 电气工程学院专业: 电气工程及其自动化姓名: 王小蛟学号: 1008040235班级: 电自104 任课教师: 汤亚芳2013年12月13日目录摘要： (1)关键字： (1)1、装设母线保护 (1)1.1、基本原则 (1)1.2、规定 (2)2、母线差动保护 (2)2.1母线差动保护有以下几项主要功能： (2)2.2、差动保护的基本原理 (2)2.3、差动保护类型 (2)2.3.1、固定连接的母线差动保护 (2)2.3.2、母联电流相位比较原理的母线差动保护 (4)2.3.3、电流相位比较式母线差动保护 (4)3、母线保护的特殊问题及其对策 (6)3.1、电流互感器的饱和问题 (6)3.1.1、TA饱和对保护的影响 (6)3.1.2、常规处理TA饱和的办法 (7)3.2、母线运行方式的切换及保护的自适应。
(8)3.2.1软件解决方案 (9)4、断路器失灵保护简介 (10)4.1、失灵保护的功能和基本原理 (10)4.2、对失灵保护的技术要求 (10)5、结束语 (11)参考文献： (11)电力系统继电保护母线保护原理及装置说明王小蛟 1008040235 电自104摘要：介绍了母线的基本故障形式，母线保护的装设原则；重点介绍了母线差动保护的几种保护方式和惊醒母线保护时发生的各种特殊问题的影响和对策；因为断路器在输电线路、变压器、母线发生短路发生故障时都可能拒动或者失灵，所以简单介绍了断路器失灵保护。
关键字：母线保护、母线差动保护、基本原则、基本原理、断路器失灵保护1、装设母线保护1.1、基本原则母线发生故障的几率较线路低，但故障的影响面很大。
这是因为母线上通常连有较多的电气元件，母线故障将使这些元件停电，从而造成大面积停电事故，并可能破坏系统的稳定运行，使故障进一步扩大，可见母线故障是最严重的电气故障之一，因此利用母线保护清除和缩小故障造成的后果，是十分必要的。
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发电厂和变电站的母线是电力系统中的一个重要组成元件， 当母线上发生故障，将使联接在故障母线上的所有元件 （如线路、发电机等）跳闸停电。 母线故障类型：各种类型的接地短路故障、相间短路故障。 大部分故障是由绝缘子对地放电引起。 下列情况下应装设专门的母线保护： 1、在110kV及以上的双母线和分段单母线上。 保证选择性。 2、110kV及以上的单母线，重要发电厂的35kV母线。 保证快速性。
& & & & & I cd = I1 + I 2 + I 3 + I 4
母线电流差动保护的动作原理：
I cd > 0,
则认为母线内部 故障。
双母线电流差动保护 双母线同时运行时，要求任一组母线故障时，有选择性地只 将故障母线切除。 保护原理 由3个电流差动元件组成 （1）差动元件1：由电流I1、I2、 I3、I4、组成。
& & & & & I cd = I1 + I 2 + I 3 + I 4
（2）差动元件2：由电流I1、 & & & & I2、I5组成 I cd = I1 + I 2 − I 5 （3）差动元件3：由电流I3、 & & & & I4、I6组成 I cd = I 3 + I 4 + I 6
微机继电保护原理
电磁型继电保护装置
微机保护 的结构
CPU板 板
微机保护的优点
计算、分析、逻辑判断能力强，有存储记忆功能， （1） 计算、分析、逻辑判断能力强，有存储记忆功能，可实 现复杂原理的保护，改善了保护性能。由于微机保护的应用， 现复杂原理的保护，改善了保护性能。由于微机保护的应用， 使很多原有型式继电保护中的技术问题得到了解决。 使很多原有型式继电保护中的技术问题得到了解决。 维护调试方便，可靠性高。 （2） 维护调试方便，可靠性高。微机保护具有很强的自检功 能，一旦发现异常就会报警。微机保护通过执行程序，有极 一旦现异常就会报警。微机保护通过执行程序， 强的综合分析和判断能力，从而实现自动纠错功能。 强的综合分析和判断能力，从而实现自动纠错功能。 统一硬件，保护装置硬件易标准化； （3） 统一硬件，保护装置硬件易标准化； 有强大辅助功能，简化调试、事故分析和事故后处理。 （4） 有强大辅助功能，简化调试、事故分析和事故后处理。 如有打印功能、显示功能，或通过通信网络连接到后台监控 如有打印功能、显示功能， 系统，可以在电力系统故障时提供多种信息（ 系统，可以在电力系统故障时提供多种信息（如保护动作时 动作顺序、故障类型和相别、故障位置、 间、动作顺序、故障类型和相别、故障位置、故障波形记录 等）。
继电保护硬件的4个发展阶段： （1）电磁型继电保护（机电型） （2）晶体管型继电保护（静态继电保护） （3）集成电路型继电保护（静态继电保护） （4）微机型继电保护（微机保护），现已被广泛应用。
各种继电保护装置的实现硬件不同， 保护原理相同（即识别区内、区外故障的方法一致）
微机保护的硬件构成
继电保护装置的构成 微 机 保 护 装 置
母线保护一般都采用电流差动原理。 不管母线上元件有多少，差动保护的基本原则仍适用。 A、正常运行以及母线范围外部故障时，在母线上所有联 接元件中，流入母线电流之和为零。 B、当母线上发生故障时，在母线上所有联接元件中，流 & 入母线电流之和等于故障点的短路电流 Ik 。 母线电流差动保护中的差动电流：