第12章母線保護(hù)

第12章母線保護(hù)第十二章母線保護(hù)第一節(jié)母線的故障及保護(hù)方式1、母線的短路故障母線是電能集中和分配的重要場(chǎng)所，母線發(fā)生故障，將造成大面積用戶停電，電器設(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。母線故障原因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運(yùn)行人員的誤操作等母線絕緣子和斷路器套管的閃絡(luò)母線主要故障各種類型的接地和相間短路2、母線故障的保護(hù)方式母線保護(hù)方式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)（1）利用其它供電元件的保護(hù)裝置來切除母線故障利用變壓器的過電流保護(hù)切除低壓母線故障

利用發(fā)電機(jī)的過電流保護(hù)切除母線故障

利用線路保護(hù)切除故障利用供電元件的保護(hù)來切除母線故障，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)。缺點(diǎn)：動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)；當(dāng)雙母線或單母線分段時(shí)，無選擇性（2）專用母線保護(hù)必須裝設(shè)專用母線保護(hù)規(guī)定2）110kV單母線，重要發(fā)電廠或110kV以上重要變電所的35～66kV母線，需要快速切除母線上的故障時(shí)。3）35～66kV電力網(wǎng)中主要變電所的35～66kV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)。4）發(fā)電廠和主要變電所的1～10kV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)。1）110kV及以上雙母線和分段母線。1).差動(dòng)原理（1）正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)，（2）母線故障時(shí)，2).比相原理（1）正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)，至少有一個(gè)電流是流出母線的（2）母線故障時(shí)，所有電流均流入母線3、實(shí)現(xiàn)母線保護(hù)的基本原理第二節(jié)母線電流差動(dòng)保護(hù)1、完全電流差動(dòng)母線保護(hù)的工作原理要求：母線的所有連接元件上裝設(shè)同變比同特性的電流互感器

一、母線完全電流差動(dòng)保護(hù)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之和等于零。即流入差動(dòng)繼電器電流母線故障：流入差動(dòng)繼電器電流2、差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流的整定（1）躲過外部短路時(shí)的最大不平衡電流

（2）按躲過最大負(fù)荷電流靈敏系數(shù)

二、母線不完全差動(dòng)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(jí)電流互感器。且電流互感器只裝設(shè)在A、C兩相上，按差動(dòng)原理連接，在差動(dòng)回路中接入1KD、2KD差動(dòng)繼電器。1KD—差動(dòng)速斷保護(hù)測(cè)量元件，動(dòng)作電流按饋線電抗器后短路不動(dòng)作整定；靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)選母線上短路計(jì)算。2KD—差動(dòng)過電流保護(hù)測(cè)量元件，動(dòng)作電流按母線正常運(yùn)行不動(dòng)作整定；靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)選相鄰線路末端短路計(jì)算。1KD2KD1、工作原理

1KD2KD1KD2KD結(jié)論1、母線正常運(yùn)行時(shí)：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(shí)：流過繼電器的電流為短路點(diǎn)的總電流3、饋線電抗器后短路，流過繼電器的電流為短路點(diǎn)的總電流（但由于電抗器的限流作用，此電流較?。┤?、電流比相式母線保護(hù)1.工作原理：根據(jù)母線外部故障或內(nèi)部故障時(shí)連接在該母線上各元件電流相位的變化來實(shí)現(xiàn)的。區(qū)外短路區(qū)內(nèi)短路

當(dāng)母線上K點(diǎn)故障時(shí)，電流和都流向母線，在理想的情況下兩者相位相同。而當(dāng)線路正常運(yùn)行或外部（K1點(diǎn)）故障時(shí)，電流流入母線，電流由母線流出，兩者大小相等、相位相反。電流比相式母線保護(hù)原理框圖小母線2.比相式母線保護(hù)構(gòu)成框圖（1）不需考慮不平衡電流的影響，提高了保護(hù)的靈敏度（2）不要求采用同型號(hào)和同變比的電流互感器，增加了使用的靈活性（3）既可應(yīng)用于單母線系統(tǒng)，也可用于雙母線系統(tǒng)電流比相式母線保護(hù)的特點(diǎn)：四、教學(xué)要求掌握雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)母線差動(dòng)保護(hù)工作原理及電流分布的分析。掌握微機(jī)母線差動(dòng)保護(hù)、微機(jī)母線相位保護(hù)工作原理及使用條件。第三節(jié)雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)母線保護(hù)一、雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)的母線保護(hù)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。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。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)單相原理接線圖保護(hù)組成第一組由L1、L2、母聯(lián)及差動(dòng)繼電器KD1組成。KD1為I組母線故障選擇元件。第二組由L3、L4、母聯(lián)及差動(dòng)繼電器KD2組成。KD2為段母線故障選擇元件。第三組由所有線路、母聯(lián)及差動(dòng)繼電器KD3組成，作為整個(gè)保護(hù)起動(dòng)元件。1、當(dāng)元件固定連接保護(hù)區(qū)外短路2、內(nèi)部短路3、固定連接破壞，且外部短路4、固定連接破壞，內(nèi)部短路結(jié)論（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)部故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作具有選擇性。（2）固定連接破壞，外部短路故障時(shí)，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。（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。二、二、三、微機(jī)母線保護(hù)微機(jī)母線保護(hù)分為差動(dòng)原理和相位比較原理。1、差動(dòng)原理差動(dòng)原理的實(shí)質(zhì)是基爾霍夫第一電流定律，將母線當(dāng)作一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

在正常運(yùn)行及外部短路故障時(shí)，各支路電流相量和為零。即在內(nèi)部短路時(shí),流過差動(dòng)保護(hù)的電流為短路點(diǎn)總短路電流。