电路及磁路-6-2 母线的故障异常及保护配置的相关知识点

动电流的相位关系。
I1 L1 I2
L2
KD
跳5QF
1QF
2QF
K1
3QF 4QF K2
I5
5QF
I3
L3 I4
L4
II
Ik Iw
Ik
I5
1KW
2KW
I母 线故障
II母 线故障
Ik
位I 位5I与，5与，则则I同判KI反判相别K相别
为为I母II线母上线上
发发生生了了短短路路
IIII
II
（1）在正常和外部故障时，流入母线与 流出母线的一次电流之和为零。

I I I I 0


I g I1 I2 I3
1



(I I I ) I bp
nTA
（2）母线故障时，所有有电源的 线路，都向故障点供给故障电流。
2、装设母线保护的基本原则 （1）利用母线上其它供电元件的保护装置来切除故 障； （2）采用专门的母线保护。
二、 单母线保护
1、母线完全电流差动保护 2、母线不完全电流差动保护 3、电流比相式母线保护
1、母线完全电流差动保护的原理接线图
K
1QF 2QF 3QF
I1
I2
I3

Ig
K
II
III
当I母线故障时，
流经差动继电器 1KD、3KD的电 流为全部故障二 次电流，1KD、 3KD动作；而 2KD的电流为不 平衡电流，不动 作。
当固定连接 破坏时，能够防 止外部故障时差 动保护误动作； 当母线故障时， 保护将失去选择 性。
2、母联电流相位比较式母线保护
原理是：比较母线联络断路器回路的电流与总差
6-2母线故障异常及保护配置
主要内容
一、母线故障和装设母线保护装设原则 二、各种母线保护基本原理；
1. 单母线保护 2. 双母线保护（用电流分布法分析母线保护动作行
为） 3. 3/2接线断路器母线的保护 4. 断路器失灵保护
三、微机型母线保护
一、 母线故障和装设母线保护的基本原则
1、母线故障的类型 主要是单相接地和相间短路故障。
K
L1 L2
II
1
外
部
3 II
故
1QF
2QF
障
5QF
I
3QF 4QF
II
2 II
L3
L4
L1 L2
II
1
内 部
K
1QF
2QF
3 II
故
I
5QF
障
3QF 4QF
II
2 II
L3
L4
1、双母线固定连接的差动保护
外部故障
内部故障
固定连接破坏
外部故障时，流 经差动继电器1KD、 2KD和3KD的电流 均为不平衡电流。 而保护装置是按躲 过外部故障时最大 不平衡电流来整定 的，所以保护不会 误动作。

Ig
1

(I I ) 1



Zm

U

m
wenku.baidu.com

U

N
/
nTV
I m I N / nTA

IK
nTA
nTA

I ——故障点的总短路电流。此 K
0.85Z NP
nTA nTA

IK
电流数值很大，足以使差动继
电器动作。
结论
（1）母线正常运行时：流过继电器的电 流为各馈线负荷电流之和
是断路器和电流互感器，投资较大，二
次控制回路接线和继电保护都比较复杂。
(2)运行时，两组母线和同一串的断路
器都投入工作，称为完整串运行，形成
多环装供电，具有较高的供电可靠性和 1、运故行障灵点活处性的。零任序一电母压线最、高断，路变器压故器障中或性点接地处的零序电压为 零检。修，均不致引起停电；甚至两组母线
I母线短路时，它才动作，动作
L4
于跳开与II母线连接的断路器。
（2）双母线固定连接的差动保护的工作原理
L1 L2 K
II
1
外
部
故 障
1QF
2QF
3 II
I
5QF
3QF 4QF
II
2 II
L3
L4
L1 L2
II
1
区
内
K
3 II
故
1QF
2QF
障
I
5QF
3QF 4QF
II
2 II
L3
L4
（3）母线固定连接方式破坏时保护动作情况
I2
L1 L2
K
1QF 2QF KD I I
I1
I2
L1 L2
三、 双母线保护
1、双母线固定连接的差动保护 2、母联电流相位比较式母线保护
1、双母线固定连接的差动保护
（1）双母线固定连接的差动保护的组成
1QF
L1 L2
1KD I I
2QF 4KC
1
5
1QF 5QF
3QF 4QF 6
2、同零时序故电障流（是或由一故组障检点修处时零另序一电组压故产障生），只在故障点与中性点接 地的的极变端压情器况之下间，流功动率。仍能继续输送。
3
L3
2
•13KDK-DI母线选择5元QF件，只有当I
2QF
母 跳I线 开 I短 与I路母时线，连它接6才K的C动断作路，器动。作于
I
II •3KD-保护的启动元件，只要母 线上短路，它就动作，动作于母
联开关跳闸，同时3Q给F 1KD、2KD
、提供直流正电源4Q。F
II
5KC
4
2KD •2KD-II母线选择元件，只有当I
（2）母线故障时：流过继电器的电流为 短路点的总电流
（3）整定计算
1）按躲过电流互感器二次回路断线时 的负荷电流；
I operk
K rel
I lmax nTA
2）躲过外部故障时差动回路中可能产
生的最大不平衡电流。
I operk
10%Krel Kaper
I Kmax nTA
2、母线不完全差动保护
I5
故故障障
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3、3/2接线断路器母线的保护
零零序序电电流流保护保的护组的成组及成零序及电原流理保护原理
1、定义：
3/2半断路器接线，它 是由两个元件（线路或发 变组）引线用三台断路器 接往两组母线组成一个半 断路器接线。每一回路经 1零、。一回故台路障断间点路 设处的器 一零接 联序至 络电母 断压线路最，器高，两形变压器中性点接地处的零序电压为 2、成零一序串电，流是称由二故分障之点三处接零序线电压产生，只在故障点与中性点接 地的方变式压。器之间流动。
在有电源的元件上装设变比和特 性完全相同的D级电流互感器。且 电流互感器只装设在A、C两相上， 按差动原理连接，在差动回路中接 入1KD、2KD差动继电器。
3、电流比相式母线保护
是根据母线外部故障或内部故障时连接在该母
线上各元件电流相位的变化来实现的。
K
1QF 2QF KD I I
Ik
I1
3、零序或负序功率方向与正序功率方向相反，即正序功率方向为 由 母线指向故障点，而零序功率方向却由故障点指向母线。
3、3/2接线断路器母线的保护
2、零零3/序2序接电线电的流特流保点：护保的护组的成组及成零序及电原流理保护原理
(1)特别适宜于220KV以上的超高压、
大容量系统中，但使用设备较多，特别