母线的继电保护
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。
浅析220kV母线保护(正式版)
尽量照顾局部电网和下级电网的需要
3、上、下级(包括同级和上一级及下一级电力系统)继电保护之间的整定，一般应遵 循逐级配合的原则，满足选择性的要求：即当下一级线路或元件故障时，故障线路 或元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电 保护整定值相互配合，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。
同名端：对于南瑞母线保护装置，母联同名端固定指向Ⅰ母，这是一定要注意的 母差保护分为大差和小差 保护装置规定：以流入母线电流为正方向，对于南瑞保护，母联电流注入I母为正，四方 相反 大差构成：除母联开关外，所有支路电流所构成的差动回路，以本厂为例， 大差构成范围为： I大差=线1+线2+线3+主1+主2+主3+主4（矢量和）
思考 ：什么是最大运行方式？为什么该种情况下是最大运行方式？
系统运行方式
最小运 行方式
最小运行方式指全网全接线， 开机小方式， 同时考虑变压器和线路的 轮断。500kV 电厂各开一台机，500kV 变电站只运行一台变压器。 220kV 系统各发电厂、 变电站最小运行方式为各 220kV 发电厂开一台 机， 变压器中性点直接接地台数最少， 各变电站都仅有一台变压器中 性点直接接地， 110kV 及以下系统归算至 220kV 系统的正序、 零序阻 抗为最小运行方式阻抗。 500kV、 220kV线路按照最新四川电网 500kV、 220kV 电磁环网解环运行方式投入运行。
继电保护培训第五章母线及断路器
7
断路器失灵保护
断路器失灵保护
当断路器失灵而不能切除短路故障时,失灵保护动作后,将连接于拒绝动作
（2）鉴于失灵保护误动引起的严重后果，应严格要求： 配置有失灵保护的元件停电或其保护装置故障、异常、停用，应解除其
起动失灵保护的回路或停用该开关的失灵保护。 失灵保护故障、异常、试验，必须停用失灵保护，并解除其起动其它保
护的回路（如母差保护）。
1、母差保护的启动原件： 启动原件一般由“和电流突变量”和“差流越限”两个判据组成。和
电流是指：母线上所有连接原件电流的绝对值之和。
差电流：是指所有连接原件电流和的绝对值。
2
母线保护
大差、小差的概念 保护将母线上所有连接元件的电流采样值输入差动保护的差动判据，
构成大差比率差动元件；对于分段母线，将每一段母线所连接元件的 电流采样值输入差动判据，构成小差比率差动原件。各原件连接在哪 一段母线上，是根据各连接原件的刀闸（隔离开关）位置来决定的。 大差比率差动原件的差动保护范围涵盖各段母线，大多数情况下不受运 行方式的控制；小差比率差动元件受当时的运行方式控制，但差动保 护范围只是相应的一段母线，具有选择性。 母线充电及过流保护的设置 母联（分段）过流保护可以作为母线解列保护，也可作为线路（变压 器）的临时应急保护。母联过流（分段）保护投入后，当母联任一相 电流大于母联过流定值时，经延时跳母联开关，不经复合电压闭锁。
（2）断路器未断开的判别元件动作后不返回。若主设备保护出口继电器返 回时间不符合要求时，判别元件应双重化。
继电保护原理6—母线保护
第六章母线保护第一节概述一、母线保护的概述母线是发电厂和变电站的重要组成部分。
在母线上连接着电厂和变电所的发动机、变压器、输电线路和调相设备，母线的作用是汇集和分配电能。
如果母线的短路故障不能迅速地被切除，将会引起事故扩大，破坏电力系统的稳定运行，造成电力系统的瓦解事故。
二、母线的主接线形式单母线；单母分段（专设分段、分段兼旁路、旁路兼分段）；单母多分段；双母线（专设母联、母联兼旁路、旁路兼母联）；双母单分段（专设母联、母联兼旁路）；双母双分段（按两面屏配置）；3/2接线（按两套单母线配置）。
1、单母线图6-1-1 单母线2、单母分段（专设母联）图6-1-2 单母分段（专设母联）3、单母分段（母联兼旁路）图6-1-3 单母分段（母联兼旁路）4、单母分段（旁路兼母联）图6-1-4 单母分段（旁路兼母联）5、单母三分段图6-1-5 单母三分段6、双母线（专设母联）图6-1-6 双母线（专设母联）7、双母线（母联兼旁路）图6-1-7 双母线（母联兼旁路）8、双母线（旁路兼母联）图6-1-8 双母线（旁路兼母联）9、双母线单分段（专设母联）图6-1-3 双母单分段（专设母联）10、双母线单分段（母联兼旁路）图6-1-10 双母单分段（母联兼旁路）11、双母双分段图6-1-11 双母双分段三、母线保护的硬件组成1、标准配置1.1 保护箱图6-1-12 保护箱（一）插件布置图（后视图）1.1.1交流变换插件（NJL-801/NJL-818）：将系统电压互感器、电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需的弱电信号，同时起隔离和抗干扰作用。
该插件共有8 路电流通道、6 路电压通道。
1.1.2交流变换插件（NJL-817/NJL-819）：将系统电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需的弱电信号，同时起隔离和抗干扰作用。
该插件共有15 路电流通道。
1.1.3 CPU 插件（NPU-804）：在单块PCB 板上完成数据采集、I/O、保护及控制功能等。
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。
继电保护调试指导—母线保护
第五章母线保护第一节WMH-800A/R1 一、开入回路表2-11.硬压板检查1.1开入变为检查：投入硬压板，同时进入“浏览”—“开入量”菜单，对应开入位由“0”变为“1”，退出硬压板，对应开入位由“1”变为“0”；1.2动作报文检查：合上硬压板，检查弹出的开入变位报告是否正确；1.3主接线图压板状态检查：先合上所有的软压板，然后逐个合上硬压板，检查主接线图上对应的压板状态的变化情况（母联失灵保护不受硬压板控制）。
2.刀闸开入检查2.1强制箱刀闸位置指示灯的检查：在强制合、分状态下检查强制箱的刀闸位置指示灯的亮、灭是否正确；2.2刀闸开入变位检查：在强制合、分状态下检查开入的变位情况；2.3主接线刀闸的变位检查：在强制合、分状态下检查主接线图刀闸的变位情况；2.4外部刀闸开入及动作报文检查：点击外部的刀闸开入，检查刀闸报文及强制箱指示灯的亮灭情况（强制箱刀闸位置在A位置）。
3.失灵开入检查利用正电（装置正电源）依次与各失灵开入端子（具体端子位置见表1）短接，同时进入“浏览”—“开入”菜单，对应开入变位由“0”变为“1”，断开正电与相应开入端子的连接时，对应开入变位由“1”变为“0”开入的变位情况，并检查弹出的事件报告是否正确4.其它开入检查利用正电（装置正电源）依次与各开入端子（具体端子位置见下表）短接，同时进入“浏览”—“开入量”菜单，对应开入变位由“0”变为“1”，断开正电与相应开入端子的连接时，对应开入变位由“1”变为“0”开入的变位情况，并检查弹出的事件报告是否正确。
二、开出回路1.开出传动检查试验前应合上“检修压板”，否则将不能进行开出传动试验。
进入“调试”菜单中选定“传动”，按确认键“确认”，进入菜单后选择CPU号，并输入操作密码进入，对照显示的可驱动咯CPU的各路开出，观察面板信号，测量各开出触点。
传动后上述开出检验时接通的触点应返回，带磁保持的应按复归按钮才返回，同样需检查接点复归后是否返回。
浅谈10kV母线的继电保护
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O.18SCI EN CE &TECHN OLOG Y I NFOR M A TI O N 动力与电气工程110kV 系统的继电保护1.1继电保护装孟的设要求按照工厂企业10kV 供电系统的设计规范要求,在10kV 的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置:①线路应配置的继电保护线路一般均应装设过电流保护。
当过电流保护的时限不大于0.5s ～0.7s,并没有保护配合上的要求时,可不装设电流速断保护自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。
当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时,应装设略带时限的电流速断保护。
②配电变压器应配置的继电保护。
当配电变压器容量小于400kVA 时:一般采用高压熔断器保护;当配电变压器容量为400-630kV A,高压侧采用断路器时,应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s 时,还应装设电流速断保护;对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护;当配电变压器容量为及以上时,装设过电流保护,而当过流保护时限大于时,还应装设电流速断保护对于油浸式配电变压器还应装设气体保护另外尚应装设温度保护。
③分段母线应配置的继电保护。
对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除另外应装设过电流保护。
如采用的是反时限过电流保护时,其瞬动部分应解除对于负荷等级较低的配电所可不装设保护。
1.2继电保护装的设1.2.1主保护和后备保护10V 供电系统中的电气设备和线路应装设短路故障保护。
短路故障保护应有主保护、后备保护,必要时可增设辅助保护。
当在系统中的同一地点或不同地点装有两套保护时,其中有一套动作比较快,而另一套动作比较慢,动作比较快的就称为主保护而动作比较慢的就称为后备保护。
即为满足系统稳定和设备的要求,能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护,就称为主保护当主保护或断路器拒动时,用以切除故障的保护,就称为后备保护。
母线保护的配置及基本原理-广西电网电力调度控制中心
➢ 母线上连接元件的后备保护虽然可以切除母线故障，但时间较长， 系统电压长时间降低，破坏系统稳定性。
✓ 快速、准确、有选择切除故障的母线保护有利于电力系统的稳定， 因此设置专门的母线保护。
1
母线保护的背景知识
设置母线保护的场合
国家标准《继电保护及安全自动装置技术规程》GB14285-1993 规定，下列情况均装设专门的母线保护：
2
母线保护的配置及基本原理
双母线的母差保护
开关 母线
220kV#1M
L1 I1
L2 I2
CT I0
220kV#2M
线路
I3 L3
I4 L4
母联 开关
2
母线保护的配置及基本原理
220kV#1M 220kV#2M
L1
L2
I1
双母线的母差保护
I2
大差 #1M小差
I0
双母线母差保护
#2M小差
大差元件 小差元件
220kV#1M小差差动 220kV#2M小差差动电
电流为零
流大于整定值
I3
I4
L3
L4
母联死区保护：母联开关和母联CT之 间称为母差保护的死区，该区域发生 故障，母差保护动作一次后仍不能将 故障隔离。为提高保护动作速度，故 设置专门的母联死区保护。
判断故障发生在220kV#2M
母差保护动作跳开220kV#2M上 所有元件，但故障仍未被隔离
I3
I4
L3
L4
断路器失灵保护
线路发生故障
I0
线路保护动作跳开两侧开关
DL1接到跳闸指令后未跳开 断路器失灵保护动作
启动母差保护跳开DL1所在的220kV#1M 上所有开关
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。
母线保护
150ms延时
母联电流不计入小差计算
&
&
Ⅰ母差动出口
&
&
Ⅱ母差动出口
母联(分段)开关分位的判断条件
正常运行状态下 “分裂压板”和TWJ开入取“与”逻辑，两者都为1，判为联络
开关分裂运行，经死区延时后封联络开关CT，其电流不计入小 差回路；任一为0，联络开关CT接入，其电流计入小差回路。 要求运行人员在联络开关断开后，投入对应联络开关的“分裂 压板”；在合联络开关前，退出“分裂压板”。从而实现分裂 运行时的联络开关死区保护。 母差保护已动作且未返回状态下 在联络开关连接的任一段母线的差动保护已动作且保护未返回 的状态下，TWJ开入为1，即判为联络开关分裂运行，经死区延 时后封联络开关CT。从而实现并列运行时的联络开关死区保护。 在分裂运行状态下，若某联络开关有流（大于0.04In）持续超 过2秒，装置解除该联络开关的分裂状态，其CT恢复接入，电 流计入小差回路。
动作 区
制动区
CT饱和检测元件
为防止母线差动保护在母线近端发生区外故障时， 由于CT严重饱和出现差电流的情况下误动作，本装 置根据CT饱和发生的机理、以及CT饱和后二次电流 波形的特点设置了CT饱和检测元件，用来判别差电 流的产生是否由区外故障CT饱和引起。
该元件称之为基于暂态饱和全程测量的可变特性差 动算法。在母线区内故障情况下和母线区外故障CT 饱和情况下 元件与 元件的动作时序截然不同，并且 CT饱和时虽然差电流波形畸变但每周波都存在线形 传变区，且暂态饱和波形中存在丰富的谐波分量， 可以准确检测出CT饱和发生时刻，并实时调整差动 相关算法，具有极强的抗CT饱和能力。
≥1
&
Ⅰ母刀闸合
主变支路
母线的继电保护
母线的继电保护一．装设母线保护的基本原则和发电机、变压器一样，发电厂和变电所的母线也是电力系统中的一个重要组成元件，当母线上发生故障时，将使连接在故障母线上的所有元件在修复故障母线期间，或转换到另一组无故障的母线上运行以前被迫停电。
此外，在电力系统中枢纽变电所的母线上故障时，还可能引起系统稳定的破坏，造成严重的后果。
母线保护有两种情况，一般说来，不采用专门的母线保护，而利用供电元件的保护装置就可以把母线故障切除。
例如：1. 发电厂的出线端采用单母线接线，此时母线上的故障就可以利用发电机的过电流保护使发电机的断路器跳闸予以切除；2. 对于降压变电所，其低压侧的母线正常时分开运行，则低压母线上的故障就可以由相应变压器的过电流保护使变压器的断路器跳闸予以切除；3. 如果是双侧电源网络（或环形网络），如图8—1所示，当变电所B 母线上d 点短路时，则可以由保护1和保护4的第II 段动作予以切除，等等。
图 8-1 在双侧电源网络上，利用电源侧的保护切除母线故障当利用供电元件的保护装置切除母线故障时，切除故障的时间一般较长。
此外，当双母线同时运行或母线为分段单母线时，上述保护不能保证有选择性地切除故障母线。
因此，在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，为保证有选择性地切除任一组（或段）母线上所发生的故障，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。
（2） 110KV 及以上的单母线，重要的发电厂的35KV 母线或高压侧为110KV 及以上的重要降压变电所的35KV 母线，按照装设全线速动保护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。
为满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。
二．母线差动保护的特点母线差动保护的特点是在母线上一般连接着较多的电气元件（如线路、变压器、发电机、电抗器等）。
例如许继公司的WMH —800系列微机母线保护最多可以连接24个电气元件。
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。
变电站继电保护信息3 母线保护
断路器失灵保护
224
母线运行方式识别
针对不同的主接线方式，应整定不同的系统主接线方 式控制字。 1. 若主接线方式为单母线，则应将“投单母线主接线” 控制字整定为1； 2. 若主接线方式为单母分段，则应将“投单母线分段 主接线”控制字整定为1； 3. 若该两控制字均为0，则装置认为当前的主接线方 式为双母线 ●双母线上各连接元件在系统运行中需要经常在两条 母线上切换，因此正确识别母线运行方式直接影响到 母线保护动作的正确性。本装置引入隔离刀闸辅助触 点判别母线运行方式，同时对刀闸辅助触点进行自检。 225
母联死区保护
I母故障跳母联 MLTWJA MLTWJB MLTWJC 母联有流 II母故障跳母联
＆1
跳II母
＆2
跳I母
218
双母线母联死区保护逻辑图
母联非全相保护
●当母联断路器某相断开，母联非全相运 行时，可由母联非全相保护延时跳开三相。 ●非全相保护由母联TWJ和HWJ接点起动， 并可采用零序和负序电流作为动作的辅助判 据。在母联非全相保护投入时，有THWJ开 入且母联零序电流大于母联非全相零序电流 定值，或母联负序电流大于母联非全相负序 电流定值，经整定延时跳母联开关。
母线保护部分
母线保护的几种常见配置
1. 3/2接线变电站每条母线的保护按双重化配置。 2. 对双母线接线（含双母单分、双母双分等形式），其母线保护应 按双重化配置。 3. 双母线接线的断路器失灵保护按单套配置。使用微机型母线保护 装置时，由该装置实现失灵保护功能，不单独配置失灵保护。 4. 双重化配置的母线保护装置，应选用原理有别、不同厂家制造的 产品。
继电保护(9)-母线保护
m1 甲
m2
m3
m4
甲母线差动
k
QS
乙母线差动 乙
n1
n2
n3
n4
单母线或双母线保护，通常把安全性放在重要位置 一个半断路器接线的母线保护，要求它的可信赖性 （不拒动）比安全性（不误动）更高
m1 甲
m2
m3
m4
甲母线差动
k
QS
乙母线差动 乙
n1
n2
n3
n4
为了提高保护的可信赖性，通常采用保护双重化，即采用工 作原理不同的两套母线保护，每套保护应分别接于电流互感 器不同的二次绕组上，应有独立的直流电源，出口继电器触 点应分别接通断路器两个独立的跳闸线圈等。
（b）
二、双母线其他保护形式
• 可以在母联断路器单元只安装一组TA，如 图9-11所示。在微机母差保护中不需要将 所有TA的二次侧端子连接在一起，可以分 别接入差动回路。 • 但是，当故障发生在母联断路器与母联TA 之间时将无法切除故障母线，并将无故障 母线切除。
1TA QF1
2TA QF2
Ⅰ段母线 小差元件
• 高压电网中，由于各电源支路的助增作 用，实现远后备方式往往有较大困难 （灵敏度不够），而且由于动作时间较 长，容易造成事故范围的扩大，甚至引 起系统失稳而瓦解。 • 电网中枢地区重要的220kV及以上的主干 线路，由于系统稳定要求必须装设全线 速动保护时，通常装设两套独立的全线 速动主保护（即保护双重化），以防保 护装置的拒动，而对于断路器的拒动， 则专门装设断路器失灵保护。
KD2
(a)
(b)
A相大差 Ⅰ段母线A相小差
Ⅱ段母线A相小差 B相大差 Ⅰ段母线B相小差
TA饱和判别
《电力系统继电保护》课程教学大纲
电力系统继电保护课程教学大纲Re1ayProtectionofPowerSystem总学时数：32学分数：2适用专业：电气工程与自动化一,课程的性质.目的和任务《电力系统继电保护》是电气工程与自动化专业的专业课，是选修课。
通过本课程学习，应使学生深刻地认识到,电力系统继电保护在保证电力系统的安全稳定运行中所起的重要作用；使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、基本概念、基本实验技能，毕业后为从事本专业范围内的实际工作奠定基础。
二.课程教学的基本要求本课程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业、实验和考试。
通过各个教学环节重点培养学生分析和解决问题的能力和自学能力。
三.课程的教学内容,重点和难点第一章绪论(2学时)基本内容：继电保护的基本原理及保护装置的组成，继电保护的任务，对电力系统继电保护的基本要求，继电保护工作的特点。
基本要求：了解继电保护的原理、组成、继电保护技术的发展。
重点：继电保护的基本原理，对电力系统继电保护的基本要求。
难点：对电力系统继电保护的基本要求。
第二章电网的电流电压保护和方向性电流保护(6学时)基本内容：(1)相间短路的电流保护：电流速断保护，限时电流速断保护，定时限过电流保护，电流保护的接线方式，阶段式电流保护的应用及接线举例，电流电压连锁保护。
(2)相间短路的方向性电流保护、方向性电流保护的工作原理，功率方向继电器的工作原理及接线方式，双侧电源的网络中电流保护整定的特点。
(3)中性点直接接地电网中接地短路的三段式零序电流保护，方向性零序电流保护。
(4)中性点非直接地电网接地故隙的零序电流电压和方向保护。
基本要求：了解电流、电压继电器的构造与原理；掌握三段式电流保护的作用、原理、整定计算原则、保护的接线图；理解电流保护的接线方式及特点；通过三段电流保护的实验，加深了解继电器的基本结构和理解三段保护的基本原理。
掌握装设方向元件的必要性；了解功率方向继电器的工作原理；理解大电流接地系统单相接地短路时零序分量的特点，了解三段式零序电流保护中作用、工作原理和接线图。
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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
信电学院 电气工程及其自动化教研室
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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。
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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...
1 I kA I si nTA i 1
9
（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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10
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
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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（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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Z 2
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Z 0
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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。
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内部故障时：
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I sn
...
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：
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（1）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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内部故障时： d
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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）。
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
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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；
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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。
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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