母差保护

故障大都为绝缘子对地放电引起，开始表现为单相接地故障，
然后发展为相间故障短路。
第一章 母线保护原理
（二）、母线保护作用 A）利用供电元件的保护装置切 除母线故障的时间较长，而母线 保护有利于提高故障切除的响应 时间。（速动性） B）当双母同时运行或单母分段 时，元件保护不能保证有选择性
k
电源
地切除故障母线，而母线保护可
母差保护
母线保护概述
母线保护原理
1Hale Waihona Puke Baidu
母线保护 运行操作
6
2
母线保护配置
母线保护
3
典型母线保 护装置介绍 母线保护 逻辑框图
5 4
母线保护动作案例分析
母线保护概述
第一章 母线保护原理
母线电流差动保护的作用
单 线 保 护 原 理
双母线电流差动保护的工作原理
单母线电流差动保护的工作原理
第一章 母线保护原理 一
TA3
TA4 L4
KD2
KM2-2 KS6
KM3-1 KS4 KS7
跳QF4
跳QF5
L3
结论：发生内部故障时，保护动作
第四章
母线保护动作案例分析
L1 L2
KD1
TA1
TA2 QF1 QF2
如果母联断路器QF5 拒绝跳闸，保护将如 何动作？
TA6 QF5
K
QF3
Ⅰ Ⅱ
QF4
KD3
TA5
此时应由母联失灵保 护动作，切除两条母 线上连接的所有元件
母差跳一母 一母比例差动元件 大差比例差动元件 二母比例差动元件 母差跳二母
1
≥1
&
0 400
母联电流退出小差
≥1
& &
&
Tsq
跳二母
&
&
Tsq
跳一母
第三章 母线保护逻辑框图
4、母联非全相逻辑图
第三章 母线保护逻辑框图
5、母线充电及过流保护
当任一组母线检修后再投入之前，利用母联断路器对该母线进 行充电试验时可投入母联充电保护，当被试验母线存在故障时，利 用充电保护切除故障。 母线充电完后，应立即退出充电保护压板。
i 1
n

Ii
第一章 母线保护原理
分析：两种极端情况
1）理想情况，外部短路时差电流为0。即
K r＞ 0
I d 0〈2〉式
0 Ir 0
的，即<2>条件不满足，不误动。
2）区内故障时
Ir Id
，
Id Ir Id

大>> K
，可靠动作
r
第一章 母线保护原理
（二）、母线差动保护的构成
第三章 母线保护逻辑框图
（4） 母差保护的复合电压闭锁元件，由低电 压元件、负序电压元件及零序电压元件构成。
U
3U 0
U2
信号
≥1
接通差动保护跳各断路器回路
第三章 母线保护逻辑框图
3、母线保护的死区问题与原因分析 （1）死区问题与原因分析
* * *
i3 i4
*
LH3
I3
LH4
TA3 L3
TA4 L4
KD2
第五章 典型母差保护装置介绍
第五章 典型母差保护装置介绍
第五章 典型母差保护装置介绍
第五章 典型母差保护装置介绍
第五章 典型母差保护装置介绍
第五章 典型母差保护装置介绍
第五章 典型母差保护装置介绍
第六章 母差保护运行操作 异常处理
第六章 母差保护运行操作
TA3
TA4
KD2
KM2-2 KS6 KM3-1 KS7
结论：发生外部故障时，保护不动作
第四章
母线保护动作案例分析
L1 TA1
K
L2 TA2
KD1
L2线路上的故障应 由哪种保护切除？ 如果断路器QF2拒绝 跳闸，保护又该如何 动作？ 应由发生故障元件的 第一时限跳开母联断 保护装置切除故障 路QF5 ，第二时限跳 开断路器QF1
第三章 母线保护逻辑框图
1、母线电流差动保护功能模块逻辑 图
第三章 母线保护逻辑框图
第三章 母线保护逻辑框图
第三章 母线保护逻辑框图
第三章 母线保护逻辑框图
第三章 母线保护逻辑框图
第三章 母线保护逻辑框图
第三章 母线保护逻辑框图
2、差动保护的启动元件 (1) 母线电压突变量起动AU (2) 支路电流突变量起动 (3)大差动电流越线起动，需与I II母线复合电压配合
I母小 差元件
QF 1
I母
I4
QF2 QF0
i0
* *
I0
II母
LH0
i0
QF 3
I1
* *
QF 4
LH1
I2
II母小 差元件
* *
LH2
i1 i2
第三章 母线保护逻辑框图
（2）死区保护动作逻辑
两母线均有电压 母联IA>0.04In 母联IB>0.04In 母联IC>0.04In 母联TWJ 母联IA>0.2In 母联IB>0.2In 母联IC>0.2In
1、大差动回路，双母线上除母联开关CT，和分段开关CT外
其余各元件CT量均采集，构成差动。
2、各段母线小差动，连接该段母线上的所有元件CT，含与该
段母线相连的分段和母联CT。
3、大差判别区内，区外故障，小差选择故障母线。
4、小母差经母线刀闸位置的选择电流回路。
5、双母线电流差动保护TA、TV接线原理图
KD2
第四章
母线保护动作案例分析
+WC
-WC
KM3 KD1
KM1 KS1 KS2
K
TA1 QF1 TA6 QF5 TA5 QF3 QF4 TA2 QF2
KD1
FU
KD3
FU
KD2
Ⅰ Ⅱ
KD3 KM1-1 KM1-2
KM2 KS3 KS4 KM2-1 KS5
跳QF1 跳QF2 跳QF3 跳QF4 跳QF5
第三章 母线保护逻辑框图
6、TA断线闭锁 为防止差动TA二次回路断线母差保护误动，保护装置 中设置有TA断线报警及闭锁差动出口元件；为防止出口 中间继电器误动或维护人员误碰中间继电器出口接点致使 误跳断路器，装置中设置有快速复合电压闭锁元件。
信号 大差元件
小差元件
&
＆
跳开关
L2线路转检修 L2线路TA的断线，应 该怎样处理？ TA饱和鉴定元件
压板分类： 1、出口压板，红色 2、功能压板，黄色 3、备用压板，白色
第六章 母差保护运行操作 保护压板操作
黄色 红色
第六章 母差保护运行操作
+WC
KD1 KD1
-WC KM3 KD1
KM1 KS1 KS2
FU
KD3
FU
L1 TA1 QF1 TA6
L2 TA2 QF2
KD2
KM2 KD3 Ⅰ KD3
K
KM1-1
KM1-2 KM2-1
QF5
TA5 QF3 QF4
KS3
跳QF1 跳QF2 跳QF3
Ⅱ
KS4
KS5
KM2-2 KS6
跳QF4
跳QF5
单母线保护与双母线 保护的区别？
1、差流 2、复合电压闭锁 3、动作逻辑 4、动作结果
第二章 母线保护配置
根据母线的作用，母线保护应具备下列功能模块：
1、比率制动差动保护；
2、复合电压闭锁；
3、母联死区保护； 4、母联失灵保护； 5、母联充电保护； 6、母联过流保护； 7、TA断线及异常闭锁； 8、TV断线及异常闭锁。
启动元件 复压闭锁 元件
第三章 母线保护逻辑框图
7、母线保护出口逻辑
第四章
母线保护动作案例分析
1、发生外部故障时的工作原理
L1 TA1 QF1 TA6 QF5 发生外部故障 L2
K
TA2
KD1
QF2
KD3 Ⅰ 发生内部故障 Ⅱ 时的工作原理
时的工作原理 QF3
TA5
QF4
TA3 L3 L4
TA4
母线电流差动保护的作用
（一）、母线常见故障：
1、母线发生短路的机率比线路少，但母线故障不能迅速可靠切 除，对系统的影响大。 2、母线故障的原因很多，与当地环境及运行维护水平密切相关。 如绝缘子表面污闪，母线TA、TV损坏或爆炸引起母线故障；母 线上所连线路间隔单元出现故障波及母线等。 3、母线故障类型，主要是单相接地故障及相间短路故障。母线
.
.
1
.
2
I
I
K
I
3
L1
L2
L3
第一章 母线保护原理 （二）、单母线电流差动保护的应用范围
1、单母线及单母线分段接线方式
母线
I段母线
QF 5 QF2 QF3
II段母线
QF1
QF2
QF 1
QF4
第一章 母线保护原理
2、3/2断路器接线方式
I母
QF 1 QF2 QF 3
QF4
QF5 QF6
II母
第一章 母线保护原理
兼顾可靠性与选择性的要求。（选
择性）
双母同 时运行
第一章 母线保护原理
二 双母线电流差动保护的工作原理 （一）、复式比率制动原理 I1 I2 I3
I4
I5
In 其中： I d
Ir
动作判据
I d I dset
Id Ir Id K
r
<1> <2>
Ii
i 1
n

矢量和 标量和

TA3
TA4 L4
KD2
KM3-1 KS7
L3
第四章
L1 TA1
母线保护动作案例分析
+WC -WC KM3
L2
TA2 QF1 QF2
KD1
KD3 KD1
FU
KM1
KS1 KS2
TA6
QF5 TA5 QF3
K
Ⅰ Ⅱ
QF4
KD3
KD2
KM2 KM1-1 KS3 KM1-2 KM2-1 KS4 KS5
跳QF1 跳QF2 跳QF3
TA3
TA4
KD2
第一章 母线保护原理
三 单母线电流差动保护的工作原理
（一）、单母线电流差动保护的原理接线图
K
.
.
1
.
2
I
I
I
3
接线图的特点： 发生外部故障时： 发生内部故障时： . ◆要求电流互感器的变比要 流入差动继电器的电流为： . . . . . . . . 相同 1I1 I 2 I2 3 II 3K 0 I I I I ◆采用环流法接线 n 此时，保护不动作 此时，保护动作 保 护 装 置
TA6 QF5 TA5
QF1
QF2
Ⅰ Ⅱ
QF3 QF4
KD3
TA3 L3
TA4 L4
KD2
第四章
母线保护动作案例分析
L1 TA1 QF1 TA6 QF5 TA5 L2 TA2 QF2 KD1
2、发生内部故障时的工作原理
K
QF3
Ⅰ Ⅱ
QF4
KD3
TA3
L3 L4
TA4
KD2
第四章
母线保护动作案例分析
第一章 母线保护原理
（三）、双母线电流差动保护的原理接线图
KD1 TA1 QF1 TA6 QF5 TA5 QF3 QF4 TA2 QF2 选择元件 起动元件
Ⅰ Ⅱ
KD3
由电流互感器 TA1、TA2、 TA3、TA4、 TA5和差动电 TA6和差动电 TA3、TA4与差 流继电器KD1 流继电器KD2 动电流继电器 组成，反映母 KD3组成，反 线Ⅰ上的故障 线Ⅱ上的故障 映母线上是否 出现故障