電路及磁路-6-2 母線的故障異常及保護(hù)配置的相關(guān)知識點

6-2母線故障異常及保護(hù)配置主要內(nèi)容一、母線故障和裝設(shè)母線保護(hù)裝設(shè)原那么二、各種母線保護(hù)根本原理；單母線保護(hù)雙母線保護(hù)〔用電流分布法分析母線保護(hù)動作行為〕3/2接線斷路器母線的保護(hù)斷路器失靈保護(hù)三、微機(jī)型母線保護(hù)1、母線故障的類型主要是單相接地和相間短路故障。2、裝設(shè)母線保護(hù)的根本原那么〔1〕利用母線上其它供電元件的保護(hù)裝置來切除故障；〔2〕采用專門的母線保護(hù)。一、母線故障和裝設(shè)母線保護(hù)的根本原那么1、母線完全電流差動保護(hù)

2、母線不完全電流差動保護(hù)3、電流比相式母線保護(hù)

二、單母線保護(hù)1、母線完全電流差動保護(hù)的原理接線圖

〔1〕在正常和外部故障時，流入母線與流出母線的一次電流之和為零。

〔2〕母線故障時，所有有電源的線路，都向故障點供給故障電流。

——故障點的總短路電流。此電流數(shù)值很大，足以使差動繼電器動作。

結(jié)論〔1〕母線正常運行時：流過繼電器的電流為各饋線負(fù)荷電流之和〔2〕母線故障時：流過繼電器的電流為短路點的總電流〔3〕整定計算1〕按躲過電流互感器二次回路斷線時的負(fù)荷電流；2〕躲過外部故障時差動回路中可能產(chǎn)生的最大不平衡電流。2、母線不完全差動保護(hù)在有電源的元件上裝設(shè)變比和特性完全相同的D級電流互感器。且電流互感器只裝設(shè)在A、C兩相上，按差動原理連接，在差動回路中接入1KD、2KD差動繼電器。是根據(jù)母線外部故障或內(nèi)部故障時連接在該母線上各元件電流相位的變化來實現(xiàn)的。

3、電流比相式母線保護(hù)三、雙母線保護(hù)1、雙母線固定連接的差動保護(hù)2、母聯(lián)電流相位比較式母線保護(hù)〔1〕雙母線固定連接的差動保護(hù)的組成3KD-保護(hù)的啟動元件，只要母線上短路，它就動作，動作于母聯(lián)開關(guān)跳閘，同時給1KD、2KD、提供直流正電源。1KD-I母線選擇元件，只有當(dāng)I母線短路時，它才動作，動作于跳開與I母線連接的斷路器。2KD-II母線選擇元件，只有當(dāng)II母線短路時，它才動作，動作于跳開與II母線連接的斷路器。1、雙母線固定連接的差動保護(hù)

〔2〕雙母線固定連接的差動保護(hù)的工作原理外部故障區(qū)內(nèi)故障〔3〕母線固定連接方式破壞時保護(hù)動作情況外部故障內(nèi)部故障

當(dāng)固定連接破壞時，能夠防止外部故障時差動保護(hù)誤動作；當(dāng)母線故障時，保護(hù)將失去選擇性。

外部故障時，流經(jīng)差動繼電器1KD、2KD和3KD的電流均為不平衡電流。而保護(hù)裝置是按躲過外部故障時最大不平衡電流來整定的，所以保護(hù)不會誤動作。

當(dāng)I母線故障時，流經(jīng)差動繼電器1KD、3KD的電流為全部故障二次電流，1KD、3KD動作；而2KD的電流為不平衡電流，不動作。外部故障內(nèi)部故障固定連接破壞1、雙母線固定連接的差動保護(hù)

2、母聯(lián)電流相位比較式母線保護(hù)原理是：比較母線聯(lián)絡(luò)斷路器回路的電流與總差動電流的相位關(guān)系。上頁下頁返回

與同相位，則判別為I母線上發(fā)生了短路故障

與反相位，則判別為II母線上發(fā)生了短路故障

零序電流保護(hù)的組成及零序電流保護(hù)原理

1、故障點處的零序電壓最高，變壓器中性點接地處的零序電壓為零。2、零序電流是由故障點處零序電壓產(chǎn)生，只在故障點與中性點接地的變壓器之間流動。3、零序或負(fù)序功率方向與正序功率方向相反，即正序功率方向為由母線指向故障點，而零序功率方向卻由故障點指向母線。

零序電流保護(hù)的組成及原理1、定義：3/2半斷路器接線，它是由兩個元件〔線路或發(fā)變組〕引線用三臺斷路器接往兩組母線組成一個半斷路器接線。每一回路經(jīng)一臺斷路器接至母線，兩回路間設(shè)一聯(lián)絡(luò)斷路器形成一串，稱二分之三接線方式。3、3/2接線斷路器母線的保護(hù)

零序電流保護(hù)的組成及零序電流保護(hù)原理

1、故障點處的零序電壓最高，變壓器中性點接地處的零序電壓為零。2、零序電流是由故障點處零序電壓產(chǎn)生，只在故障點與中性點接地的變壓器之間流動。3、零序或負(fù)序功率方向與正序功率方向相反，即正序功率方向為由母線指向故障點，而零序功率方向卻由故障點指向母線。

零序電流保護(hù)的組成及原理3、3/2接線斷路器母線的保護(hù)

2、3/2接線的特點：(1)特別適宜于220KV以上的超高壓、大容量系統(tǒng)中，但使用設(shè)備較多，特別是斷路器和電流互感器，投資較大，二次控制回路接線和繼電保護(hù)都比較復(fù)雜。(2)運行時，兩組母線和同一串的斷路器都投入工作，稱為完整串運行，形成多環(huán)裝供電，具有較高的供電可靠性和運行靈活性。任一母線、斷路器故障或檢修，均不致引起停電；甚至兩組母線同時故障〔或一組檢修時另一組故障〕的極端情況下，功率仍能繼續(xù)輸送。(3)運行方便，操作簡單，隔離開關(guān)只在檢修時作為隔離電器。該接線目前在大容量電廠中已被廣泛采用。零序電流保護(hù)的組成及零序電流保護(hù)原理

1、故障點處的零序電壓最高，變壓器中性點接地處的零序電壓為零。2、零序電流是由故障點處零序電壓產(chǎn)生，只在故障點與中性點接地的變壓器之間流動。3、零序或負(fù)序功率方向與正序功率方向相反，即正序功率方向為由母線指向故障點，而零序功率方向卻由故障點指向母線。

零序電流保護(hù)的組成及原理3、3/2接線斷路器母線的保護(hù)

3、主要運行方式：〔1〕正常運行方式。兩組母線同時運行，所有斷路器和隔離開關(guān)均合上；〔2〕線路停電，斷路器并串運行方式。線路停電時，考慮到供電的可靠性，常常將檢修線路的斷路器合上，將檢修線路的線路側(cè)隔離開關(guān)拉開；〔3〕斷路器檢修時運行方式，任何一臺斷路器檢修，可以僅將該斷路器及兩側(cè)隔離開關(guān)拉開；〔4〕母線檢修時的運行方式。斷開母線斷路器及其兩側(cè)隔離開關(guān)。這種方式相當(dāng)于單母線允許，運行可靠性低，所以應(yīng)盡量的縮短單母線運行時間。4、其他：倒閘操作順序零序電流保護(hù)的組成及零序電流保護(hù)原理

1、故障點處的零序電壓最高，變壓器中性點接地處的零序電壓為零。2、零序電流是由故障點處零序電壓產(chǎn)生，只在故障點與中性點接地的變壓器之間流動。3、零序或負(fù)序功率方向與正序功率方向相反，即正序功率方向為由母線指向故障點，而零序功率方向卻由故障點指向母線。

零序電流保護(hù)的組成及原理

斷路器失靈保護(hù)又稱后備接線。在同一發(fā)電廠或變電所內(nèi)，當(dāng)斷路器拒絕動作時，它能以較短時限切除與拒動斷路器連接在同一母線上所有電源支路的斷路器，將斷路器拒動的影響限制到最小。

4、斷路器失靈保護(hù)

零序電流保護(hù)的組成及零序電流保護(hù)原理

1、故障點處的零序電壓最高，變壓器中性點接地處的零序電壓為零。2、零序電流是由故障點處零序電壓產(chǎn)生，只在故障點與中性點接地的變壓器之間流動。3、零序或負(fù)序功率方向與正序功率方向相反，即正序功率方向為由母線指向故障點，而零序功率方向卻由故障點指向母線。

零序電流保護(hù)的組成及原理1、微機(jī)型母線保護(hù)的配置比率差動保護(hù)母聯(lián)死區(qū)及母聯(lián)斷路器失靈保護(hù)母線〔分段〕充電保護(hù)線路斷路器失靈保護(hù)TA和TV斷線閉鎖及告警等三、微機(jī)型母線保護(hù)

零序電流保護(hù)的組成及零序電流保護(hù)原理

1、故障點處的零序電壓最高，變壓器中性點接地處的零序電壓為零。2、零序電流是由故障點處零序電壓產(chǎn)生，只在故障點與中性點接地的變壓器之間流動。3、零序或負(fù)序功率方向與正序功率方向相反，即正序功率方向為由母線指向故障點，而零序功率方向卻由故障點指向母線。

零序電流保護(hù)的組成及原理2、微機(jī)型母線保護(hù)原理比率差動保護(hù)主要有大差動、小差動元件，復(fù)合電壓閉鎖元件，母線并列運行識別及電流互感器TA飽和識別元件等組成。三、微機(jī)型母線保護(hù)

零序電流保護(hù)的組成及零序電流保護(hù)原理

1、故障點處的零序電壓最高，變壓器中性點接地處的零序電壓為零。2、零序電流是由故障點處零序電壓產(chǎn)生，只在故障點與中性點接地的變壓器之間流動。3、零序或負(fù)序功率方向與正序功率方向相反，即正序功率方向為由母線指向故障點，而零序功率方向卻由故障點指向母線。

零序電流保護(hù)的組成及原理2、微機(jī)型母線保護(hù)原理比率差動保護(hù)

大小差動保護(hù)元件：雙母線差動保護(hù)通常包含有一個母線大差動保護(hù)和幾個各段母線小差動保護(hù)。

母線大差動保護(hù)是指除母聯(lián)斷路器或分段斷路器以外，由各母線上所有支路電流構(gòu)成的差動回路。用于判別母線區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障，其保護(hù)范圍是所有母線。母線小差動保護(hù)指各段母線的小差動保護(hù)。某母線的小差動保護(hù)是指該段母線相連接的所有支路電流構(gòu)成的差動回路，其中包括與該母線相關(guān)聯(lián)的母聯(lián)斷路器或分段斷路器。小差動元件是故障母線的選擇元件，其保護(hù)范圍是本段母線。三、微機(jī)型母線保護(hù)

零序電流保護(hù)的組成及零序電流保護(hù)原理

1、故障點處的零序電壓最高，變壓器中性點接地處的零序電壓為零。2、零序電流是由故障點處零序電壓產(chǎn)生，只在故障點與中性點接地的變壓器之間流動。3、零序或負(fù)序功率方向與正序功率方向相反，即正序功率方向為由母線指向故障點，而零序功率方向卻由故障點指向母線。

零序電流保護(hù)的組成及原理2、微機(jī)型母線保護(hù)原理復(fù)合電壓閉鎖元件：母線保護(hù)中的復(fù)合電壓閉鎖元件是由正序低電壓、零序和負(fù)序過電壓組成的“或〞元件，其作用是防止電流互感器TA二次回路斷線引起的保護(hù)誤動，從而提高母線保護(hù)的可靠性。三、微機(jī)型母線保護(hù)

零序電流保護(hù)的組成及零序電流保護(hù)原理

1、故障點處的零序電壓最高，變壓器中性點接地處的零序電壓為零。2、零序電流是由故障點處零序電壓產(chǎn)生，只在故障點與中性點接地的變壓器之間流動。3、零序或負(fù)序功率方向與正序功率方向相反，即正序功率方向為由母線指向故障點，而零序功率方向卻由故障點指向母線。

零序電流保護(hù)的組成及原理2、微機(jī)型母線保護(hù)原理母線運行方式識別：微機(jī)型母線保護(hù)裝置通常采用隔離開關(guān)輔助觸點及軟件搜索兩種識別方式，來跟蹤一次系統(tǒng)的隔離開關(guān)操作。隔離開關(guān)同時跨接兩條母線時〔倒閘操作過程中〕，使兩條母