《母线保护铭》课件.ppt

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1、第第 8 8 章章 母线保护母线保护CH8 CH8 母线保护母线保护母线是电力系统汇集和分配电能的重要元件，母线发生故障将使母线是电力系统汇集和分配电能的重要元件，母线发生故障将使连接在母线上的所有元件停电。连接在母线上的所有元件停电。运行经验表明，母线故障大多数是单相接地短路和由单相接地故运行经验表明，母线故障大多数是单相接地短路和由单相接地故障发展成的相间短路。障发展成的相间短路。对母线保护的要求：对母线保护的要求：必须快速有选择性的切除母线故障必须快速有选择性的切除母线故障可靠方便的适应母线运行方式变化可靠方便的适应母线运行方式变化接线尽量简化接线尽量简化一、装设母线保护的基本原则一、装

2、设母线保护的基本原则:不装设专门的母线保护装置不装设专门的母线保护装置装设专门的母线保护装置装设专门的母线保护装置（一）不装设专门的母线保护，利用供电元件的保护切（一）不装设专门的母线保护，利用供电元件的保护切除母线故障。除母线故障。1、利用发电机的过电流保护、利用发电机的过电流保护、利用变压器的过电流保护、利用变压器的过电流保护、利用线路保护、利用线路保护（二）（二）装设专门的母线保护装设专门的母线保护下列情况应装设专门的母线保护：下列情况应装设专门的母线保护：1）在在110KV及以上的双母线和单分段母线上及以上的双母线和单分段母线上，为保证有选择性地，为保证有选择性地切除任一组（或段）母线

3、上所发生的故障，而另一组（段）无故切除任一组（或段）母线上所发生的故障，而另一组（段）无故障的母线仍能继续进行，应装设专门的母线保护。障的母线仍能继续进行，应装设专门的母线保护。2）110KV及以上的单母线及以上的单母线，重要发电厂的重要发电厂的35KV母线或高压侧为母线或高压侧为110KV及以上的重要降压变电所的及以上的重要降压变电所的35KV母线母线，按照装设全线速，按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。保护。220500KV母线应装设快速有选择性切除故障的母线保护。母线应装设快速有选择性切除故障

4、的母线保护。二、母线差动保护的基本原理：二、母线差动保护的基本原理：从幅值上看：从幅值上看：正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等。或表示为流入的电流和流出的电流相等。或表示为:母线上发生故障时，所有与电源连接元件都向故障点供给短路母线上发生故障时，所有与电源连接元件都向故障点供给短路电流，而在供电给负荷的连接元件中电流等于零。表示为：电流，而在供电给负荷的连接元件中电流等于零。表示为：从相位上看：从相位上看：正常运行以及外部故障时，至少有一个元件中的电流相位和其正常运行以及外部故障时，至少有一

5、个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位是相反的。余元件中的电流相位是相反的。当母线故障时，除电流等于零的元件以外，其它元件中的电流当母线故障时，除电流等于零的元件以外，其它元件中的电流则是同相位的。则是同相位的。三、几种常用的母线差动保护：三、几种常用的母线差动保护：单母线完全电流单母线完全电流母线差动保护母线差动保护电流比相式电流比相式母线保护母线保护元件固定连接的双元件固定连接的双母线差动保护母线差动保护母联电流比相式母联电流比相式母线差动保护母线差动保护（一）（一）单母线完全电流单母线完全电流母线差动保护母线差动保护1、工作原理、工作原理在母线的所有连接元件中都装设在母线的所有连接元件

6、中都装设相同特性，相同变比相同特性，相同变比的电流互感器。的电流互感器。正常运行或外部故障时正常运行或外部故障时：母线故障时：母线故障时：所有电源元件都向故障点提供短路电流所有电源元件都向故障点提供短路电流:（二）、（二）、电流比相式电流比相式母线保护母线保护利用比相元件比较各元件的相位，便可判断区内、区外利用比相元件比较各元件的相位，便可判断区内、区外故障。故障。优点：优点：1、不需要考虑不平衡电流的影响。、不需要考虑不平衡电流的影响。2、不要求电流互感器变比相同。、不要求电流互感器变比相同。n（三）、（三）、元件固定连接的元件固定连接的双母线差动保护双母线差动保护为提高供电的稳定性，常采用

7、双母线为提高供电的稳定性，常采用双母线同时运行同时运行的方式。按一定要的方式。按一定要求求将引出线和有电源的支路固定联于两条母线将引出线和有电源的支路固定联于两条母线上上固定连接母固定连接母线。线。一般采用元件固定连接的双母线差动保护。一般采用元件固定连接的双母线差动保护。对双母线差动保护的要求对双母线差动保护的要求1、母线故障时，母线保护应能够准确的判断出故障是发生在双母、母线故障时，母线保护应能够准确的判断出故障是发生在双母线上。（判断出母线故障）线上。（判断出母线故障）2、母线故障时，母线保护应该能够准确判断出故障是发生在双母、母线故障时，母线保护应该能够准确判断出故障是发生在双母线的哪

8、一条母线上。（判断出故障母线）线的哪一条母线上。（判断出故障母线）1、保护组成：、保护组成：第一组由电流互感器第一组由电流互感器1、2、和差动继电、和差动继电器器KD组成用于选择组成用于选择I母线的故障。母线的故障。第二组由电流互感器、和差动继电第二组由电流互感器、和差动继电器器KD组成用于选择组成用于选择 II母线的故障。母线的故障。第三组由所有第三组由所有电流互感器及电流互感器及差动继电器差动继电器KD3组成，作组成，作为整个保护起为整个保护起动元件。动元件。I母分差动母分差动 II母分差动母分差动 总差动总差动 n 元件固定连接的双母线差动保护元件固定连接的双母线差动保护总差动总差动KD

9、3:用来判断母线故障；用来判断母线故障；I母分差动母分差动KD1:用来判断用来判断I母线发生故障；母线发生故障；II母分差动母分差动KD2:用来判断用来判断II母线发生故障；母线发生故障；交流回路交流回路直流回路直流回路元件固定连接的双母线保护区外短路元件固定连接的双母线保护区外短路2、作用原理、作用原理元件固定连接的双母线母线故障元件固定连接的双母线母线故障n固定连接未被破坏时：固定连接未被破坏时：n正常运行或区外故障时，正常运行或区外故障时，1KD、2KD、3KD中均为不平衡电流，中均为不平衡电流，保护不动作保护不动作n母线故障时，例母线故障时，例:母线母线故障，电流分布情况可见：故障，电

10、流分布情况可见：1KD、3KD中流入全部短路电流，所以中流入全部短路电流，所以1KD、3KD启动，跳开启动，跳开1QF、2QF和和5QF；2KD中为不平衡电流，不动，所以母线中为不平衡电流，不动，所以母线仍可继续运行。仍可继续运行。当母线当母线故障时，分析同上。故障时，分析同上。2KD、3KD起动，跳开起动，跳开3QF、4QF、和、和5QF，母线，母线继续运行。继续运行。56?问题问题:元件的固定连接遭到破坏时，能否保证区外故障不动，区元件的固定连接遭到破坏时，能否保证区外故障不动，区内故障准确动作呢？内故障准确动作呢？保护区外故障保护区外故障母线故障母线故障n固定连接破坏时：固定连接破坏时：

11、n 例线路例线路L2由母线由母线切换到母线切换到母线，因二次回路不能随之切换，因二次回路不能随之切换，所以外部短路时，所以外部短路时，1KD、2KD中有较大的差动电流而误动，但中有较大的差动电流而误动，但3KD仍流过不平衡电流，不会误动。仍流过不平衡电流，不会误动。n区内短路时，区内短路时，1KD、2KD都可能动作，都可能动作，3KD动作，所以两条母线动作，所以两条母线都可能切除。都可能切除。结论结论1、当双母线按照固定连接方式运行时、当双母线按照固定连接方式运行时;保护装置可以保证快速而有选择性的只切除故障母线；保护装置可以保证快速而有选择性的只切除故障母线；2、当固定连接方式被破坏时：、当

12、固定连接方式被破坏时：正常运行时，保护不动作，但可靠性降低；正常运行时，保护不动作，但可靠性降低；任一母线故障都将导致切除两组母线，即保护失去选择任一母线故障都将导致切除两组母线，即保护失去选择性。性。(四四)、母联电流比相式母联电流比相式母线差动保护母线差动保护固定连接母线的差动保护的改进。固定连接母线的差动保护的改进。比较母联中电流与总差电流的相位作为故障母线的选择元件。比较母联中电流与总差电流的相位作为故障母线的选择元件。(1)母线发生故障时，母联中电流方向从母线发生故障时，母联中电流方向从母线流向母线流向母线母线(2)母线发生故障时，母联中电流方向从母线发生故障时，母联中电流方向从母线流向母线流向母线，两母线，两种情况下电流相位变化种情况下电流相位变化1800。选择元件启动元件 断路器失灵保护又称后备接线。在同一断路器失灵保护又称后备接线。在同一发电厂或变电所内，当断路器拒绝动作时，发电厂或变电所内，当断路器拒绝动作时，它能以较短时限切除与拒动断路器连接在同它能以较短时限切除与拒动断路器连接在同一母线上所有电源支路的断路器，将断路器一母线上所有电源支路的断路器，将断路器拒动的影响限制到最小。拒动的影响限制到最小。(五五)断路器失灵保护断路器失灵保护