电力系统母线保护新原理共32页文档
母线保护原理
母线保护原理
母线是电力系统中的重要组成部分，其安全稳定运行对于整个
电力系统的正常运行至关重要。
母线保护作为母线安全的重要保障，其原理和技术显得尤为重要。
母线保护的原理主要包括过流保护、差动保护和接地保护。
其中，过流保护是母线保护的基本保护方式之一。
当母线发生短路或
其他故障时，会导致电流异常增大，过流保护能够及时检测到这种
异常电流，并通过保护装置切断故障部分，保护母线不受损坏。
差
动保护则是通过比较母线两端的电流，当两端电流不平衡时，即可
判断出母线发生了故障，并进行保护动作。
接地保护则是用于检测
母线的接地故障，一旦发生接地故障，接地保护会及时切断故障部分，确保母线的安全运行。
母线保护的实现主要依靠保护装置和保护逻辑。
保护装置是母
线保护的执行部分，它能够根据预先设定的保护参数和逻辑条件，
对母线进行保护动作。
而保护逻辑则是保护装置的核心，它包括了
各种保护元件的连接方式、保护参数的设定和保护动作的逻辑关系等，是母线保护的决策中心。
在实际应用中，母线保护需要根据具体的母线类型和工作环境进行合理的选择和设置。
对于不同类型的母线，其保护原理和技术要求也有所不同。
例如，对于高压母线，需要考虑到电压的高低和电流的大小，对保护参数进行合理设置；而对于交流母线和直流母线，其保护原理和技术也有所不同，需要根据具体情况进行调整。
总的来说，母线保护作为电力系统中的重要组成部分，其原理和技术显得尤为重要。
只有深入理解母线保护的原理，合理选择和设置保护装置，才能确保母线的安全稳定运行，为电力系统的正常运行提供保障。
电力系统母线保护新原理
对于传统的带比率制动的母线差动保护而言，母线 发生高阻接地故障时，故障电流较小，严重时可能 造成保护拒动。 对基于综合阻抗的母线保护，母线发生高阻接地故 障时，即使故障电流较小，计算出的综合阻抗始终 是过渡电阻。母线高阻接地的过渡一般为50~100Ω， 整定时使Zset高于此值（如设置Zset =500Ω），可保 证区外故障时保护不误动，区内故障时灵敏度较高。
Zcd Zr
当母线发生外部故障时，无论TA饱和与否，都应该 满足：
2 Zr Zcd ZC
Zcd Krel Zr
这里可靠系数取1.5，即使在饱和TA的二次侧电流 降为零时，依然能够可靠制动，而无需将母线保护 闭锁，既大幅提高了母线保护在外部故障时的安全 性，又使得发生内部故障TA饱和时保护的动作速度 不受任何影响，提高了保护在内部故障时的可靠性。
2012级电气工程 小组成员：
一
• 传统母线保护基本原理
• 基于瞬时阻抗的母线保护
二
• 基于综合阻抗的母线保护
三
• 总结与展望
电力系统中母线保护是主要保护之一。母线的安全 可靠运行直接影响发电厂和变电所工作的可靠性。 当母线上发生短路时，如果故障不能迅速被切除， 将会引起事故扩大，破坏电力系统的稳定运行，严 重时将造成电力系统的瓦解事故。 为满足速动性、选择性的要求，母线保护都是按差 动原理构成的。
I cd I i
i 1 n
2.综合阻抗的特点
1）当母线内部发生故障时，
母线差流就等于流过过渡 电阻 Rg 的电流 I g ，即
I cd I g ，此时综合阻抗为：
母线保护原理和配置课件
母线保护装置调试方法
母线的接线方式
单母线
单母线分段
当母线电压为10~66kV、出线较少时，可采用单母接线方式； 当出线较多时，可采用单母线分段；对于110kV母线，当出线 数不大于4回线时，可采用单母分段。
母线保护装置调试方法
母线的接线方式
双母线
双母单分段
在大型发电厂或枢纽变电站，当母线电压为110kV及以上，出 线在4回以上时，一般采用双母接线方式，为减少正常检修和 故障时的倒闸操作，一般可将工作母线分成3~4段。
L3 600/5
L1 600/5
I母
II母
3A
4A
L4 600/5 L2 1200/5
差回路的构成
已知220kV母线正常运行，潮流情况如下图所示，求线路 2203/2204 二次电流数据，并模拟C相运行情况（分别计算大 小差电流，变比均1600/5，以二次流入为正，母联极性指向二 母，其余极性均指向母线）
母线保护原理与配置
母线保护的原理与配置
一、母线的基本概念 二、母线保护的相关知识 三、母线保护的原理 四、母线保护的配置 五、母线保护的安措
母线的基本概念
母线是指在变电站各级电压配电装置的 连接，以及变压器等电气设备和相应配电 装置的连接，起着汇集、分配和传递电能 的作用。
现场一次系统图
母线的相关知识
基本概念
为了防止发电厂和变电站母线发生故障 时，电力设备损坏以及系统稳定性破坏， 造成全厂或全变电站大停电乃至全电力系 统瓦解，必须设置性能良好、能正确检测 出故障、动作迅速可靠的母线保护。
母线的接线方式
接线方式主要有：单母线、单母线分段 、双母线、双母线单分段、双母线双分段 、3/2接线等。
母线保护原理
母线保护原理母线是电力系统中承载大电流的导线，其重要性不言而喻。
在电力系统中，母线扮演着将发电机、变压器和负荷连接起来的关键角色。
因此，对母线的保护显得尤为重要。
母线保护的主要目的是保护母线免受短路故障和过载故障的影响，确保系统的稳定运行。
母线保护的核心原理是基于电流和电压的测量，通过监测母线上的电流和电压信号，及时检测出可能出现的故障，并采取相应的保护措施。
母线保护系统通常包括电流保护和差动保护两个主要部分。
电流保护是母线保护的基础，通过测量母线上的电流来检测故障。
电流保护通常采用电流互感器进行测量，将母线上的电流信号转换为与之成比例的小电流信号，然后通过电流互感器的二次侧接入保护装置进行处理。
常用的电流保护装置包括电流继电器、差动继电器和整定器等。
电流保护的主要功能是检测母线上的短路故障和过载故障，并在故障发生时及时切除故障区域，保护系统的正常运行。
差动保护是母线保护的重要手段之一，通过比较母线两端电流的差值来检测故障。
差动保护通常采用差动继电器进行测量，将母线两端的电流信号通过差动继电器进行比较，当两端电流不平衡时，差动继电器将发出动作信号，切除故障区域。
差动保护具有高速、可靠的特点，能够对母线上的短路故障进行快速切除，有效保护系统的安全运行。
除了电流保护和差动保护外，母线保护系统还可以配备过电压保护、接地保护和过温保护等辅助保护。
过电压保护主要用于检测母线上的过电压故障，当母线上出现过电压时，过电压保护装置将发出信号，切除故障区域。
接地保护主要用于检测母线的接地故障，当母线发生接地故障时，接地保护装置将发出动作信号，切除故障区域。
过温保护主要用于检测母线的温度，当母线温度超过设定值时，过温保护装置将发出信号，切除故障区域。
母线保护是电力系统中重要的保护手段，通过对母线上的电流和电压进行测量和监测，能够及时检测出可能出现的故障，并采取相应的保护措施，保证电力系统的安全稳定运行。
母线保护系统的设计和运行需要考虑多种因素，包括母线的特性、系统的负荷情况和故障类型等。
第八章 母线保护PPT 电力系统继电保护课件
－
2、断路器失灵保护的逻辑框图如图
出 线 1 保 护 动 作 ＆
出 线 1 过 流 Ⅰ 段 母 线 电 压 元 件 动 作
＆
失 灵 保 护 延 时 Ⅰ 段 跳 母 联 或 分 段 断 路 器
失 灵 保 护 延 时 Ⅱ 段
跳 Ⅰ 段 母 线 所 有 有 电 源 的 出 线 断 路 器
二、断路器失灵保护的动作条
3、灵敏系数
K sen
I k .min I act
8.4 双母线保护
在电厂以及变电所重要的高压母线上，为了 提高供电可靠性，一般采用双母线运行的方 式。
要求：母线保护应具有选择故障母线 能力、有选择地切除故障的母线。
教学要求：掌握双母线同时运行时母线差动 保护工作原理及电流分布的分析。
双母线同时运行时元件固定连接的 电流差动保护单相原理接线图
保护组成 第一组由L1、L2、母联及差动继 电器KD1组成。
KD1为I组 母线故障 第三选组择由元所件有。 线路、母联及
差动继电器
KD3组成，作 为整个保护第起二组由L3、L4、母联及差动继电器
动元件。 KD2组成。KDI2I为 段母线故障选择
元件。
1、当元件固定连接保护区外短路
K1
2、内部短路
第8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。
（1）利用其它供电元件的保护装置来切除母 线故障
利用变压器的过电 流保护切除低压母 线故障
K2
3、固定连接破坏，且外部短路
母线保护文档
母线保护1. 引言母线是电力系统中的重要组成部分，用于连接发电机、变压器和配电设备，承载着大量的电力传输和分配任务。
由于母线在电力系统中的重要性，保护母线免受故障和损坏的影响至关重要。
本文将介绍母线保护的概念、作用和常见的保护方案。
2. 母线保护的目的和作用母线保护的主要目的是保护电力系统中的母线免受故障和损坏的影响。
在电力系统中，母线上的故障可能会导致电力系统的短路、火灾等危险情况，甚至可能造成电网停电。
因此，母线保护的主要作用是快速检测并切除故障部分，以保护电力系统的安全运行。
3. 母线保护的常见方案在电力系统中，为了保护母线免受故障和损坏的影响，通常采用以下几种常见的母线保护方案。
3.1 过流保护过流保护是最常见的母线保护方案之一。
当母线上发生短路或电流超过额定值时，过流保护装置会迅速切除电路，以防止故障扩大。
过流保护可以根据母线电流的大小和持续时间来进行判断和动作。
3.2 差动保护差动保护是一种基于电流差动测量的母线保护方案。
当母线上的总电流与进出电流不平衡时，差动保护装置会发出信号，并切除故障部分。
差动保护可以快速响应故障，保护母线免受故障扩大的影响。
3.3 电压保护电压保护用于检测母线上的电压异常情况。
当母线电压超过或低于额定值时，电压保护装置会切除故障电路，以保护母线和相关设备的安全运行。
3.4 温度保护温度保护用于监测母线的温度，当母线温度超过安全限制时，温度保护装置会发出警报并采取相应的措施，以保护母线不受过热损坏。
3.5 地电流保护地电流保护用于检测母线上的地电流异常情况。
当母线发生接地故障时，地电流保护装置会迅速切除故障部分，以保护母线和相关设备免受故障损坏。
4. 母线保护的工作原理母线保护的工作原理基于对母线电流、电压、温度和地电流等参数的监测和判断。
当检测到异常情况时，保护装置将根据预设的保护逻辑和参数设置进行切除故障，保护母线不受进一步损坏。
5. 母线保护的设计考虑因素在设计母线保护方案时，需要考虑以下因素：•电力系统的性质和复杂程度•母线的额定电流和电压•可靠性要求和保护速度•其他保护装置和设备的配合6. 结论母线保护是电力系统中的重要组成部分，用于保护母线免受故障和损坏的影响。
母线保护的原理及调试
母线保护的原理及调试
母线是电力系统中起到横向输送电能的作用，具有重要的传输能力。
母线保护的原理是防止母线出现故障时，导致电力系统无法正常工作，引起严重的事故。
母线保护主要是针对以下几个故障的保护：
1. 短路故障：母线两侧出现直接短路时，会造成电力系统短路跳闸，对系统造成较大的影响。
2.接地故障：母线发生接地故障时，会导致母线与地之间形成电阻，因此需要及时检测并断开故障，以免电力系统遭受灾难。
3.内部故障：母线内部由于介质劣化、电压过高等原因导致局部放电或者击穿时，需要把故障部位隔离，避免对电力系统造成危害。
母线保护通常采用电流继电器的方式进行，当监测到母线电流异常时，会发出警报，并通过保护电路切断系统电路，以防止故障扩散。
调试需要经过以下步骤：
1. 确定保护类型：选择合适的保护类型，如电流保护、差动保护、接地保护等，依据母线运行情况和故障类型采用相应的保护。
2. 设置灵敏度：根据母线电流的变化情况设置保护的灵敏度，能够及时检测到异常的电流变化。
3. 调整区域参数：当母线保护范围较大时，需要将保护范围分成若干个区域进行保护，需要调整不同区域的参数，确保保护的准确性。
4. 检查计时器：保护计时器的调整也非常重要，可以保证保护速度的准确性。
5. 并联进行：如果有多个母线保护连接在一起，需要进行并联调试，确保系统运行的稳定性。
6. 测试程序：最后，需要根据测试程序进行调试，检查保护是否准确、是否可以正常工作。
母线保护(继电保护原理)
母线保护母线是电流系统中汇集和分配电能的重要元件，将来自电源的电能汇集到母线上，再从母线上将电能分配给各个不同的负荷区。
母线如果发生故障，将会使连接在母线上的所有元件停电，进线，出线都会断开。
若枢纽变电所的母线上发生故障，甚至会破坏整个系统的稳定，使故障进一步扩大，其后果极为严重。
母线的结构比较简单，但是比线路上，有一点好处，母线是在变电站内部，不在野外，属于非工作人员接触不到的地方，和输电线路不一样，因此，受自然环境影响相对较小，主要是受到自身变电站的影响。
母线故障的主要原因分析运行经验表明：母线故障大多是单相接地短路和由其引起的相间短路。
母线故障按照统计表明，它大体的故障分为以下几种：（1）由于在设计时设计不合理，造成了母线运行以后，可能会出现断线（机械强度不够），或者绝缘强度不够而出现的散落。
（2）由于长期运行以及绝缘子上受到的污染（灰尘等）造成绝缘强度下降而出现的散落。
（3）人员的误操作。
带地线合闸。
没有拆除地线的情况或者没有拉开接地刀闸的情况下，给母线充电，引发的母线故障。
对母线保护的要求（1）必须快速有选择地切除故障母线。
切除故障母线会使得线路上的所有元件停电，但是如果不切除开，事故蔓延非常迅速，影响更大，往下影响负荷，往上影响电源，更容易影响系统的稳定性。
（2）应能可靠、方便地适应母线运行方式的变化。
尤其是对双母线这种接线方式，我们可以根据需要将我们相应的进出线接在不同的母线上，以适用灵活的调度方式。
（3）接线尽量简化。
如果母线上所连接的设备较多，我们要将所有设备的相关信息引进，引进的数量较多，如果接线复杂，就会比我们任何一个设备的复杂程度都高。
母线上出线一般有几条甚至十几条，如果接线不简化，就会使得保护接线非常复杂。
装设母线保护的基本原则母线保护总的来说可以分为两大类型：（1）利用供电元件的保护来保护母线。
利用电源侧的保护来保护母线供电，当母线发生故障时，利用电源侧的后备保护来切除母线故障。
母线保护原理
母线保护原理母线作为电力系统中的重要部件，承担着输送和分配电能的重要任务。
为了保障电力系统的安全稳定运行，母线保护显得尤为重要。
母线保护的原理是通过对母线的电流、电压等参数进行监测和保护动作，以实现对母线的快速、准确保护，防止母线发生故障，保障电力系统的安全运行。
首先，母线保护的基本原理是通过对母线电流进行监测和保护。
母线在电力系统中承担着大电流的输送和分配任务，因此对母线电流进行监测是非常重要的。
一旦母线发生短路或过载等故障，电流会迅速增大，超过设定值时，保护装置将会对母线进行保护动作，切断故障部分，保护电力系统的安全运行。
其次，母线保护还需要对母线的电压进行监测和保护。
母线在电力系统中扮演着电压分配的重要角色，对母线电压进行监测可以及时发现电压异常，保护装置可以根据设定的电压保护值进行动作，保护母线不受电压异常的影响，确保电力系统的正常运行。
另外，母线保护还需要考虑对母线的接地故障进行保护。
母线的接地故障是电力系统中常见的故障之一，对母线的接地电流进行监测和保护是非常必要的。
一旦发生接地故障，保护装置应能及时对母线进行保护动作，切断故障部分，防止接地故障对电力系统造成严重影响。
最后，母线保护还需要考虑对母线的短路故障进行保护。
短路故障是电力系统中常见的故障之一，对母线的短路电流进行监测和保护是非常重要的。
保护装置应能及时对母线进行保护动作，切断故障部分，防止短路故障对电力系统造成严重影响。
综上所述，母线保护的原理是通过对母线的电流、电压、接地故障和短路故障等参数进行监测和保护动作，以实现对母线的快速、准确保护，保障电力系统的安全运行。
母线保护的工作原理虽然复杂，但是对于电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
希望本文能对母线保护原理有所了解。
电力系统继电保护原理-母线保护
母线电流差动保护的动作原理：
I r I set ,
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
第八章 母线保护
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，当高压母线上发生故障时，母线保护必须快速、有 选择性地切除母线上的故障。
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。因此，母线故障 是严重威胁系统安全稳定运行的故障。
母线故障类型：各种类型的接地短路故障、相间短路故。 大部分故障是由绝缘子对地放电引起。
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。
Ir I1 I2 I3 I4
（2）差动元件2：由电流I1、 I2、I5组成 Ir I1 I2 I5
（3）差动元件3：由电流I3、 I4、I6组成 Ir I3 I4 I5
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。
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
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
母线保护原理
母线保护原理
母线保护是一种用于保护电力系统中母线的重要保护装置。
它的主要功能是及时检测和隔离可能发生的母线故障，以保证电力系统的安全运行。
母线保护的工作原理通常基于电流差动保护和电压差动保护。
对于电流差动保护，系统中的所有母线端点都会安装电流变压器（CT）。
当电流通过母线时，CT会检测电流的大小并将信
息传递给差动继电器。
差动继电器会将所有CT的输入电流进
行比较，若存在差异，则会启动保护动作以隔离故障点。
电压差动保护则是通过电压变压器（VT）来实现的。
VT会检
测母线两端的电压，并将信息传递给差动继电器。
差动继电器会将所有VT的输入电压进行比较，如果有差异，则会发出警
报或启动保护动作。
除了差动保护外，母线保护还可以采用过电流保护来实现。
过电流保护通常是通过在母线两端或者接地处安装电流保护继电器来实现的。
当电流超过设定值时，电流保护继电器会启动保护动作以隔离故障点。
为了提高母线保护的可靠性和准确性，还可以采用同期比较、相位比较、频率比较等方法来检测母线故障，并进行保护动作。
总之，母线保护的原理是基于电流差动保护、电压差动保护和过电流保护等手段，通过检测和隔离电流或电压差异来实现对母线的保护，以确保电力系统的安全运行。