繼電保護(hù)母線保護(hù)

1、10.1 10.1 母線故障和裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則母線故障和裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則一、母線故障一、母線故障 母線是集中和分配電能的重要電氣設(shè)備，母線發(fā)生故障，將造成大面積用戶母線是集中和分配電能的重要電氣設(shè)備，母線發(fā)生故障，將造成大面積用戶停電，電氣設(shè)備遭到嚴(yán)重破壞，甚至使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行破壞，導(dǎo)致電力系統(tǒng)瓦停電，電氣設(shè)備遭到嚴(yán)重破壞，甚至使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行破壞，導(dǎo)致電力系統(tǒng)瓦解，后果是十分嚴(yán)重的。解，后果是十分嚴(yán)重的。第第1010章章 母線保護(hù)母線保護(hù) 母線電壓互感器和電流互感器的故障。母線電壓互感器和電流互感器的故障。 母線隔離開關(guān)和斷路器的支持絕緣子損壞。母線隔離開關(guān)和斷路器的支持絕緣

2、子損壞。 運(yùn)行人員的誤操作等。運(yùn)行人員的誤操作等。1、母線故障的原因、母線故障的原因各種類型的各種類型的接地和相間接地和相間短路短路 3 3、母線故障的保護(hù)方式、母線故障的保護(hù)方式利用供電元件的保護(hù)兼母線故障的保護(hù)利用供電元件的保護(hù)兼母線故障的保護(hù) 采用專用母線保護(hù)采用專用母線保護(hù) 2 2、母線主要故障類型、母線主要故障類型利用利用變壓器的過(guò)電流保變壓器的過(guò)電流保護(hù)護(hù)切除低壓母線故障切除低壓母線故障 3 3、母線故障的保護(hù)方式、母線故障的保護(hù)方式利用利用發(fā)電機(jī)的過(guò)電流保護(hù)發(fā)電機(jī)的過(guò)電流保護(hù)切除母線故障切除母線故障 利用利用線路保線路保護(hù)護(hù)切除故障切除故障 利用供電元件的保護(hù)來(lái)切除母線利用供電元

3、件的保護(hù)來(lái)切除母線故障，不需另外裝設(shè)保護(hù)，簡(jiǎn)單、經(jīng)故障，不需另外裝設(shè)保護(hù)，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但故障切除的時(shí)間一般較長(zhǎng)。濟(jì)，但故障切除的時(shí)間一般較長(zhǎng)。 （1）利用其它供電元件的保護(hù)裝置來(lái)切除母線故障）利用其它供電元件的保護(hù)裝置來(lái)切除母線故障 （2）裝設(shè)專用母線保護(hù)規(guī)定）裝設(shè)專用母線保護(hù)規(guī)定 110kV單母線，重要發(fā)電廠或單母線，重要發(fā)電廠或110kV以上重要變電所的以上重要變電所的3566kV母線，需母線，需要快速切除母線上的故障時(shí)。要快速切除母線上的故障時(shí)。 3566kV電力網(wǎng)中主要變電所的電力網(wǎng)中主要變電所的3566kV雙母線或分段單母線，在母聯(lián)或雙母線或分段單母線，在母聯(lián)或分段斷路器上裝設(shè)解列裝

4、置和其它自動(dòng)裝置后，仍不滿足電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的要分段斷路器上裝設(shè)解列裝置和其它自動(dòng)裝置后，仍不滿足電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的要求時(shí)。求時(shí)。 發(fā)電廠和主要變電所的發(fā)電廠和主要變電所的310kV分段母線或并列運(yùn)行的雙母線，須快速地切分段母線或并列運(yùn)行的雙母線，須快速地切除一段或一組母線上故障時(shí)，或者線路斷路器不允許切除線路電抗器前的短路時(shí)。除一段或一組母線上故障時(shí)，或者線路斷路器不允許切除線路電抗器前的短路時(shí)。 110kV及以上雙母線和分段母線。及以上雙母線和分段母線。3 3、母線故障的保護(hù)方式、母線故障的保護(hù)方式一、母線完全電流差動(dòng)保護(hù)一、母線完全電流差動(dòng)保護(hù)要求：要求：母線的所有連接元件上裝設(shè)同變比母

5、線的所有連接元件上裝設(shè)同變比同特性的電流互感器同特性的電流互感器 8.2 8.2 單母線保護(hù)單母線保護(hù) （1）正常運(yùn)行或外部故障：）正常運(yùn)行或外部故障：流入母線的電流和流出母線的電流流入母線的電流和流出母線的電流之和等于零。之和等于零。 即即)210( )(1321 IIIIIITAgIIInIIII1、母線完全電流差動(dòng)保護(hù)的工作原理、母線完全電流差動(dòng)保護(hù)的工作原理（10-1）0 IIIIIIIIII0 gI)310( unbgII理想時(shí)理想時(shí);實(shí)際上實(shí)際上;流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流（2）母線故障時(shí)：）母線故障時(shí)：故障點(diǎn)的總短路電流故障點(diǎn)的總短路電流K)410( 1

6、)(1 kTAIIITAgInIInI=02 2、差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流的整定、差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流的整定（2 2）躲過(guò)外部短路時(shí)的最大不平衡電流）躲過(guò)外部短路時(shí)的最大不平衡電流 （1）按）按躲過(guò)躲過(guò)TA二次回路斷線時(shí)的二次回路斷線時(shí)的負(fù)荷電流負(fù)荷電流3 3、靈敏系數(shù)、靈敏系數(shù))510( max. I. TArelkopernIKI母線上任一元件的最大負(fù)荷電流母線上任一元件的最大負(fù)荷電流)610( 1 . 0max. TAKaperrelkopernIKKI)710( 2.omax.K kperTAsenInIK母線故障時(shí)的最小短路電流母線故障時(shí)的最小短路電流在電廠以及變電所重要的高壓母線上，為了提

7、高供電可靠性，一般采用雙母在電廠以及變電所重要的高壓母線上，為了提高供電可靠性，一般采用雙母線運(yùn)行的方式。線運(yùn)行的方式。要求要求：母線保護(hù)應(yīng)具有選擇故障母線能力、有選擇地切除故障的母線。：母線保護(hù)應(yīng)具有選擇故障母線能力、有選擇地切除故障的母線。8.3 8.3 雙母線保護(hù)雙母線保護(hù)保護(hù)組成保護(hù)組成第一組由第一組由L1、L2、母聯(lián)及差動(dòng)繼電器、母聯(lián)及差動(dòng)繼電器KD1組成。組成。KD1為為I組組母線故障母線故障選擇元件。選擇元件。第二組由第二組由L3、L4、母聯(lián)及差動(dòng)繼電器、母聯(lián)及差動(dòng)繼電器KD2組成。組成。KD2為為 段母線故障選擇元件。段母線故障選擇元件。II第三組由所有第三組由所有線路、母聯(lián)及

8、線路、母聯(lián)及差動(dòng)繼電器差動(dòng)繼電器KD3組成，作組成，作為整個(gè)保護(hù)起為整個(gè)保護(hù)起動(dòng)元件。動(dòng)元件。雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)元件固定連接雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)元件固定連接的電流差動(dòng)保護(hù)單相原理接線圖的電流差動(dòng)保護(hù)單相原理接線圖第一組由第一組由L1、L2、母聯(lián)及、母聯(lián)及差動(dòng)繼電器差動(dòng)繼電器1KD組成。組成。保護(hù)組成保護(hù)組成1KD為為I段母線故段母線故障障選擇元件。選擇元件。第三組由所有第三組由所有線路、母聯(lián)及線路、母聯(lián)及差動(dòng)繼電器差動(dòng)繼電器3KD組成，組成，作作為整個(gè)保護(hù)為整個(gè)保護(hù)起起動(dòng)元件。動(dòng)元件。第二組由第二組由L3、L4、母聯(lián)及差、母聯(lián)及差動(dòng)繼電器動(dòng)繼電器2KD組成。組成。2KD為為II 段母線故障段母線故障

9、選擇元件選擇元件。1K1 1、當(dāng)元件固定連接保護(hù)區(qū)外短路、當(dāng)元件固定連接保護(hù)區(qū)外短路 固定連接未破固定連接未破壞，區(qū)外短路故障壞，區(qū)外短路故障時(shí)，保護(hù)不起動(dòng)；時(shí)，保護(hù)不起動(dòng)；1 1、當(dāng)元件固定連接保護(hù)區(qū)外短路、當(dāng)元件固定連接保護(hù)區(qū)外短路 固定連接未破固定連接未破壞，區(qū)外短路故障壞，區(qū)外短路故障時(shí)，保護(hù)不起動(dòng)；時(shí)，保護(hù)不起動(dòng)；2、內(nèi)部短路、內(nèi)部短路 固定連接未破壞，固定連接未破壞，內(nèi)部故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作內(nèi)部故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作具有選擇性。具有選擇性。3、固定連接破壞，且外部短路、固定連接破壞，且外部短路 固定連接破壞，固定連接破壞，外部短路故障時(shí)，外部短路故障時(shí)，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。4、固定連接破

10、壞，內(nèi)部短路、固定連接破壞，內(nèi)部短路 固定連接破壞，固定連接破壞，且內(nèi)部發(fā)生短路故障且內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)將失去選擇時(shí)，保護(hù)將失去選擇性。性。（1 1）固定連接未破壞，區(qū)外短路故障時(shí)，保護(hù)不起動(dòng)；內(nèi)部故）固定連接未破壞，區(qū)外短路故障時(shí)，保護(hù)不起動(dòng)；內(nèi)部故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作具有選擇性。障時(shí)保護(hù)動(dòng)作具有選擇性。（2 2）固定連接破壞，外部短路故障時(shí)，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。）固定連接破壞，外部短路故障時(shí)，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。（3 3）固定連接破壞，且內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)將失去選擇性。）固定連接破壞，且內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)將失去選擇性。結(jié)論結(jié)論8.5 8.5 斷路器失靈保護(hù)斷路器失靈保護(hù)斷路器失靈保護(hù)斷路器失

11、靈保護(hù)又稱為后備接線，是一種近后備保又稱為后備接線，是一種近后備保護(hù)。當(dāng)故障線路的繼電保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘脈沖而斷護(hù)。當(dāng)故障線路的繼電保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘脈沖而斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，能夠以較短的時(shí)限切除同一發(fā)電路器拒絕動(dòng)作時(shí)，能夠以較短的時(shí)限切除同一發(fā)電廠或變電所內(nèi)其它有關(guān)的斷路器，將故障元件隔廠或變電所內(nèi)其它有關(guān)的斷路器，將故障元件隔離，使停電范圍限制到最小程度，從而保證整個(gè)電離，使停電范圍限制到最小程度，從而保證整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，避免造成發(fā)電機(jī)、變壓器等故障元網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，避免造成發(fā)電機(jī)、變壓器等故障元件的嚴(yán)重?zé)龘p和電網(wǎng)的崩潰瓦解事故的一種近后備件的嚴(yán)重?zé)龘p和電網(wǎng)的崩潰瓦解事故的一種近后備保護(hù)。保護(hù)

12、。 規(guī)定：規(guī)定：在在220220500KV500KV電力網(wǎng)中以及電力網(wǎng)中以及110KV110KV電力網(wǎng)個(gè)電力網(wǎng)個(gè)別重要部分，按下列規(guī)定裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)：別重要部分，按下列規(guī)定裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)： （1 1）線路保護(hù)采用近后備方式且斷路器確有可能發(fā)生拒動(dòng)）線路保護(hù)采用近后備方式且斷路器確有可能發(fā)生拒動(dòng)時(shí)；對(duì)于分相操作的斷路器，可只考慮斷路器單相拒絕動(dòng)時(shí)；對(duì)于分相操作的斷路器，可只考慮斷路器單相拒絕動(dòng)作的情況。作的情況。（2 2）線路保護(hù)采用遠(yuǎn)后備方式且斷路器確有可能發(fā)生拒動(dòng)）線路保護(hù)采用遠(yuǎn)后備方式且斷路器確有可能發(fā)生拒動(dòng)時(shí)。如果由其它線路或變壓器的后備保護(hù)切除故障，將擴(kuò)時(shí)。如果由其它線路或變壓

13、器的后備保護(hù)切除故障，將擴(kuò)大停電范圍（例如采用多角形接線、雙母線或分段單母線大停電范圍（例如采用多角形接線、雙母線或分段單母線等接線）并引起嚴(yán)重后果時(shí)。等接線）并引起嚴(yán)重后果時(shí)。（3 3）如斷路器和電流互感器之間距離較長(zhǎng)，在其間發(fā)生故）如斷路器和電流互感器之間距離較長(zhǎng)，在其間發(fā)生故障不能由該回路主保護(hù)切除，而由其它線路和變壓器后備障不能由該回路主保護(hù)切除，而由其它線路和變壓器后備保護(hù)切除又將擴(kuò)大停電范圍并引起嚴(yán)重后果時(shí)。保護(hù)切除又將擴(kuò)大停電范圍并引起嚴(yán)重后果時(shí)。 一、斷路器失靈保護(hù)的基本構(gòu)成及作用一、斷路器失靈保護(hù)的基本構(gòu)成及作用 1 1、斷路器失靈保護(hù)的基本、斷路器失靈保護(hù)的基本原理圖原理圖 一、斷路器失靈保護(hù)的基本構(gòu)成及作用一、斷路器失靈保護(hù)的基本構(gòu)成及作用4QF3QF2QF1QF5QF+2+1+1+2+52KM1KM3KMKT 1 1、斷路器失靈保護(hù)的基本、斷路器失靈保護(hù)的基本原理圖原理圖2 2、斷路器失靈保護(hù)的邏輯框圖如圖、斷路器失靈保護(hù)的邏輯框圖如圖 失靈保護(hù)延時(shí)段跳段母線所有有電源的出線斷路器跳母聯(lián)或分段斷路器出線1保護(hù)動(dòng)作出線1過(guò)流段母線電壓元件動(dòng)作失靈保護(hù)延時(shí)段二、斷路器失靈保護(hù)的動(dòng)作條件二、斷路器失靈保護(hù)的動(dòng)作條件（1 1）故障引出線的保護(hù)裝置出口繼電器動(dòng)作后不）故障引出線的保護(hù)裝置出口繼電器動(dòng)作后不返回；