电自-母线保护讲义

流 型
ABB产品
微
例如 深圳南瑞BP-2B
机 型
南瑞继保RCS915
国电南自WMZ-41
**母线保护的动作结果： 快速切除故障母线上连接的所有断路器。
A
P1
1QF
线路保护区
P2 P3
2QF 3QF
P4 P5
4QF 5QF
P6
B
6QF
M
母线故障范围
P
Q
N
变压器保护区
8.2 母线完全电流差动保护
差动原理
※采用复合电压闭锁进一步加强母线保护动作可 靠性。
第8章 母线保护应用
8.1 母线故障和装设母线保护的基本原则
1.母线故障原因
（1）母线绝缘子或断路器套管损坏、电 流互感器、电压互感器的故障 （2）误操作
2.母线保护方式
（1）利用供电元件的保护装置来切除母线故障
图8-1 利用发电机的过电流保护切除母线故障
图8-2 利用变压器的过电流保护切除低压母线故障 图8-3 利用线路的保护切除母线故障
IKD3 I
0
IL.1
0
Ik I L.1
KD1、KD2
I k 可能误动
3KD不动作， 整套保护不起动
线路L1上有电源时 可能同时切除两条母线
结论：固定连接破坏时，任一母线故障可能导致 无选择性地切除两条母线。
这种母差保护限制了系统运行的灵活性。
8.4 母联电流相位比较式母线保护
由母联电流与大差动电流比相选择 故障母线。
8.3.2 双母线固定连接的差动保护的工作原理
（1）正常运行或保护区外部故障时，流经差动电流 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，差动保护不会动作。
（2）任一组母线区内故障时，如母线I上K点发 生故障，流经差动电流继电器1KD、3KD的电 流为全部故障二次电流，而差动继电器2KD中 仅有不平衡电流流过，所以，1KD和3KD动作， 2KD不动作。
原理：比较母线联络断路器回路的电流与总 差动电流的相位关系。
**微机型母线保护特点 ※软件分组 微机保护根据隔离刀闸辅助触点状态判断线路接在 哪段母线上。
微机保护根据分组情况构造各个差动 电流方程，同时编制相应跳闸出口 逻辑。
实时跟踪隔离刀闸变化，保证了 系统运行方式灵活。
※先进的比率制动方式 ※TA饱和判别 ※使用来切除母线故障
1) 220~500kV母线 2) 110kV双母线，重要的110kV单母线、 35~66kV母线 3) 3~10kV分段母线
电 电流差动 （低阻抗型） KD为电流继电器
磁
型 电压差动 （高阻抗型） KD为电压继电器
母线差动 保护分类
整 带比率制动特性的电流差动（中阻抗型）
与线路纵联、变压器纵差、 发电机纵差原理相同
8.2.1 母线完全电流差动保护的工作原理
设电流流入母线的方向为正方向
（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
流入继电器的电流
•
•• •
Ir I1 I2 I3
1
••
•
(I I I )
双母线运行时，母线发生故障，应切除母联、故障 母线，另一段母线继续运行。 问题：双母线运行时，如何选择故障母线？
方法1：每段母线分别设置母差保护。
大差保护范围
Id＝I1 I2 I3 I4＋I5＝ I
I I IML
3
2
I1 IⅠd＝I1 I2 I3 IML IⅠ
Ⅰ母小差保护范围
Ⅰ
IML I4
1.3
2)躲过母线各连接元件中最大负荷电流,防止正常 运行时TA二次回路断线导致保护误动。
Iop Krel Il.max nTA
整定电流取1）、2）计算值中较大者。
*灵敏度校验
Ksen Ik.min Iop nTA
要求 Ksen 2
带有比率制动特性的母差保护对照具体的制动 特性进行整定。
8.3 元件固定连接的双母线完全电流差动保护
由1KD、2KD、3KD差动继电器构成，差动电流由TA二次 获得。
交流部分
流入差动继电器1KD的电流为流入 母线Ⅰ的电流总和。
流入差动继电器2KD的电流为流入 母线Ⅱ的电流总和。
流入差动继电器3KD的电流为流入整 个母线系统的电流总和。 直流部分： 3KD动作跳开母联。
3KD、1KD动作跳开母线Ⅰ上所有连接元件。 3KD、2KD动作跳开母线Ⅱ上所有连接元件。
Ⅱ
Ⅱ母小差保护范围
I5 IdⅡ＝I4 I5 IML＝ IⅡ
大差动作，跳母联 大差动作、Ⅰ母小差动作，切除Ⅰ母所联断路器跳母联 大差动作、Ⅱ母小差动作，切除Ⅱ 母所联断路器跳母联
方法2：利用母联电流与差动电流比相。
Ⅰ
不同母线故障时母联 电流的区别
Ib
Ⅱ
8.3.1 双母线固定连接的差动保护的构成
8.3.3 元件固定连接方式破坏后保护的动作情况
假设线路L1由Ⅰ母切至Ⅱ母，而二次回路未切换。
大差3KD流入电流不变，而Ⅰ母小差1KD“多”测了 线路L1电流，Ⅱ母小差2KD则“少”测了线路L1电流。
正常运行 外部故障
IKD1 I IL.1 IL.1
I L.1
内部故障
Ik I L.1
I KD2 I I L.1 IL.1
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，
•
Ir
1
••
(I I )
1
•
Ik
nTA
nTA
所以继电器动作。
8.2.2 母线完全电流差动保护的整定计算
*整定原则(无比率制动特性时）： 1）躲过外部故障时的最大不平衡电流
Iop K I rel unb.max 0.1Krel Knp Ik.max nTA