第九章母线保护 装设母线保护的基本原则 母线发生故障的几率较线路低,但故障的影响面很大。这是因为母线上通常连有较多 的电气元件,母线故障将使这些元件停电,从而造成大面积停电事故,并可能破坏系统的稳 定运行,使故障进一步扩大,可见母线故障是最严重的电气故障之一,因此利用母线保护清 除和缩小故障造成的后果,是|分必要的 母线保护总的来说可以分为两大类型:一、利用供电元件的保护来保护母线 设母线保护专用装置。 般来说母线故障可以利用供电元件的保护来切除 B处的母线故障,可山1DL处的Ⅱ或Ⅲ段切除,2DL和3DL处的发电机、变压器的 过流保护切除。 缺点:延时太长,当双母线或单母线时,无选择性。所以下列情况应装设专门的母线 保护 母线保护应特别强调其可靠性,并尽量简化结构。对电力系统的单母线和双母线保护 采用差动保护一般可以满足要求,所以得到广泛应用 母线上连接元件较多,所以母差保护的基本原则为 (1)幅值上看:,正常运行和区外故障时,∑/=0 母线故障时 ∑1=l>1动作 (2)相位上看:正常运行和区外故障时,流入、流出电流反相位 母线故障时所有电流同相位 此处同相位的定义:同是山线路流向母线或山母线流向线路为同相位:反之为反相位。 母差侏护分为:I母线完全差动2固定连接的双母线差动保护3电流比相式差动保 护4母联相位差动保护 二母线的完全差动保护
1作用原理 将母线的连接元件都包括在差动回路中,需在母线的所有连接元件上装设具有相同 变比和特性的CT ①正常运行或外部故障时/n=lm(l1+l2=/3) 所以,∑=/1+/2-13=0 次侧∑1,=1+l2-l=0 ②母线故障时∑/=1+12+/1=l 二次∑,+1+1=1 2整定计算 两个条件:①躲外部短路可能产生的/甲m Kg×0.1×lms/n ②CT(LH)二次回路断线时不误动 X 1/max/n mx:母线连接元件中,最大负荷支路上最大负荷电流 取较大者为定值 n 连接元件最少时 应用:35KV及以上单母线或双母线经常只有一组母线运行的情况,母线故障时,所 有联于母线上的设备都要跳闸
三固定连接母线的差动保护 为提高供电的稳定性,常采用双母线同时运行的方式。按一定要求将引出线和有电源 的攴路固定联于两条母线上——固定连接母线。任一母线故障时,只切除联于该母线上的元 件,另一母线可以继续运行,从而缩小了停电范围,提高了供电可靠性,此时需要母线差动 保护具有选择故障母线的能力 1构成以及作用原理 5DL母联(开关)断路器 三部分组成:①1CT、2CT、6CT和1CJ——用于选择母线I的故障 ②3CT、4CT、5CT和2CJ—用于选择母线Ⅱ的故障 ③完全差动保护1-6CT和3CJ整套保护的启动元件 原理:①正常运行或区外故障时 山上图电流分布情况可知:1CJ、2CJ、3CJ中均为个半衡电流,保护不动作 ②区内故障时,例,母线I故障,见上图红色电流分布情况可见:1CJ、3CJ中流 入全部短路电流,所以1CJ、3CJ启动,跳开1DL、2DL和SDL;2CJ中为不半衡电流
不动,所以母线Ⅱ仍可继续运行。当母线Ⅱ故障时,分析同上。2CJ、3CJ起动,跳开 3DL、4DL、和5DL,母线Ⅰ继续运行 2固定连接破坏时,例线路1山母线Ⅰ切换到母线Ⅱ,因二次回路不能随之切换,所以外 部短路时,1CJ、2CJ中有较大的差动电流而误动,但3CJ仍流过不半衡电流,不会误 动。区内短路时,1CJ、2CJ都可能动作,3CJ动作,所以两条母线都可能切除 该休护优点:能快速而有选择性的切除母线故障 缺点:当固定连接破坏时,不能选择故障母线,限制了系统运行调度的灵活性 四电流比相式母线保护 为提高母线保护运行的灵活性而提出 正常运行或者d1故障时 2=180° 母线故障时:I1I2=0 即:利用比相元件比较各元件的相位,便可判断区内、区外故障
单相方框图 从每个连接元件的CT引出三相电流,经电压形成回路分别送入各相的小母线,每相的 小母线分别送仝本相的比较回路。延时回路的作用是从时间上躲开外部短路时出现的相位误 差,脉冲展宽回路的作用是使出口继电器可靠动作。 特点:①只与电流相位有关,而与电流的幅值大小无关 ②不需考虑不平衡电流的影响,提高了灵敏度 ③不要求采用同型号和同变比的CT,增加了使用的灵活性 五母联相位差动保护 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 ①I母线发生故障时,母联中电流方向从Ⅱ母线流向I母线 ②Ⅱ母线发生故障时,母联中电流方向从Ⅰ母线流向Ⅱ母线,两种情況下电流相位变化 180 基准量:总差电流,相位不变,同时为故障启动元件。可见,不管母线上元件如何连接, 只要母联中有电流流过,则能选择出故障母线,无固定连接的要求。这是它的优点 六断路器失灵保护 定义:P226
d处发生故障时候,5DL拒动,装设于变电所B的断路器失灵保护动作,加速断开2DL 3DL。可使故障范围不全于影响到变电所A和C。(1DL、4DL的远后备保护动作亦可达到 同样的目的,但因为动作时间太长满足不了系统的要求) 原理方框图 当d处发生故障的时候,SDL保护动作,若5DL拒动,而且Ut,通常取t=0.3-0.5 :辅助判别元件 各休护出口(2DL、3DL、5DL):起动元件
