母线的继电保护

电力系统继电保护
Power System Relay Protection
主讲教师：韩成春 电气工程及其自动化专业教研室
信电学院 电气工程及其自动化教研室
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第八章
基本要求 学习内容
母线的继电保护
习题与思考题
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本章基本要求
掌握母线保护的基本原则；
掌握电流差动母线保护；
CT传变特性，非周期分量，等 CT饱和问题
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实现差动保护的基本原则：
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，流入的电流和流出的电流相等，
或表示为∑I=0。
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或流出残留的负荷电流，按 基尔霍夫电流定律，∑I=Id（短路点的总电流）。
掌握电流比相式母线保护；
掌握双母线保护的实现方法；
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第一节 母线故障和装设母线保护基 本原则
（一）母线故障及其特点 2003年 全国电网统计资料
220kV母线3408条，其中有37条母线发生过
44次
故障，年故障率为1.29次/百条年
330kV母线135条，全年没有发生故障
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正常运行或外部故障时：
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外部故障时非故障二次电流都流入故障支 路TA的二次绕组，差动继电器中电流很小， 不会动作。
差动继电器的启动电流选择：
躲开外部故障时所产生的最大不平衡电流，
当所有电流互感器均按 10% 误差曲线选择， 且差动继电器采用具有速饱和铁芯的继电 器时，其动作电流为
I dzJ Kk Ibp max Kk 0.1I d max / n1
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在正常情况下，任一电流互感器二次回路
断线时，引起保护装置误动作，启动电流大 于任一连接元件中最大的负荷电流Ifmax，即
I dzJ Kk I f max / n1
两者中的取大值
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当保护范围内部故障时，应采用校验灵敏系数 为 I d min Klm 2 I dzJ n1
特点： 原理简单。一般用于单母线接线和双母线经常只有 一组母线运行的情况。易受CT饱保和影响。
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（源自文库）利用发电机的过电流保护切除母线故障
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（2）利用变压器的过电流保护切除低压母线故障
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（3）利用电源侧的保护切除母线故障
特点：
故障切除时间一般较大。
双母线同时运行或母线为分段单母线时保护
不能有选择性切除故障母线。
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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是相反的。
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1、完全电流差动母线保护 d

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（二）母线保护的配置原则
必须装设专门的母线保护的情况： 1. 考虑供电可靠性。110kV以上电压等级的双母线 和分段单母线，需有选择性切除母线故障。 2. 考虑系统运行稳定性，母线故障必须快速切除。
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第二节 母线差动保护基本原理
根据速动性和选择性的要求，母线保护都是 按差动原理构成。 母线差动保护不平衡电流分析
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2、高阻抗母线差动保护

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外部故障时流过很大不平衡 电流，完全电流母线差动保 护误动作。
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外部故障时：
内阻很高（阻抗值大）的电压差动 继电器，一般约为2.5~7.5KΩ。
500kV母线345条，其中有5条母线发生过7次单相
接地故障，年故障率为2.02次/百条年
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母线故障： 各种类型的接地和相间短路。
故障特点：
母线故障的原因主要是绝缘子对地放电引起，一 般初期为单相接地故障，然后发展为相间故障。
故障一般为永久性故障。
母线是电力系统中重要的电能汇集和再分配的设 备，其故障影响范围大，高压母线故障对系统稳定 也有严重影响。
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（二）母线保护的配置原则 母线保护方式：
利用供电元件的保护兼母线故障的保护。
一般情况下，对于低压网络（110kV以下）不装设 专门的母线保护。利用靠近电源侧相邻元件的过电 流保护实现母线保护功能，无需配备专门的母线保
护。
装设专门的母线保护装置
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内部故障时： d

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所有支路的二次侧电流都流向电压继电器，因 其内阻很高，电压继电器出现高电压，会动作。
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特点：