母线保护的配置及基本原理广西电网电力调度控制中心黄飞鹏2016年9月1日适用对象：电力调度班、主网调度班母线保护的配置及基本原理母线保护的背景知识12小结3母线保护的配置及基本原理12母线保护的背景知识小结3母线保护的背景知识1母线上连接了多个电气元件，母线事故将造成与其相连所有元件停运，影响范围较大。母线故障时电压降低影响全系统的供电质量和系统稳定性。设置母线保护的原因母线上连接元件的后备保护虽然可以切除母线故障，但时间较长，系统电压长时间降低，破坏系统稳定性。快速、准确、有选择切除故障的母线保护有利于电力系统的稳定，因此设置专门的母线保护。母线保护的背景知识1国家
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《继电保护及安全自动装置技术规程》GB14285-1993规定，下列情况均装设专门的母线保护：设置母线保护的场合110kV的双母线和220kV及以上的母线上，为保证有选择性地切除任一组母线，而另一组仍继续运行；10kV及以上的单母线，重要降压站的35kV母线，按照系统要求必须快速切除母线上的故障。母线保护的配置及基本原理2.1母线保护的配置2.2差动保护2.3母联失灵保护2.4母联死区保护2.5母联充电2.6断路器失灵保护2母线保护的背景知识13小结母线保护的配置及基本原理2母线保护的配置起动元件差动保护母联失灵保护母联死区保护母联充电保护断路器失灵保护母联过流保护母联非全相保护母线保护本课着重介绍母线保护中常用的保护元件母线保护的配置及基本原理2起动元件差动保护母联失灵保护母联死区保护母联充电保护断路器失灵保护母联过流保护母联非全相保护母线保护母线保护的配置及基本原理2单母线的母差保护I1I2I3I4L1L2L3L4110kV#1M母线开关线路CT母差保护的范围：母线上所有出线断路器CT之间的一次设备，即母线及连接在母线上的所有电气设备。母线保护的配置及基本原理2单母线的母差保护I1I2I3I4L1L2L3L4110kV#1M母差保护的基本原理：将母线看做一个大的节点，通过实时计算任意时刻流进与流出节点的差流以判断保护范围内有无故障。母线正常运行或区外故障时：根据基尔霍夫电流定律，在母线所有连接元件中流入的电流和流出的电流相等，即，母差保护不动作。母差保护范围内故障时：根据基尔霍夫电流定律，在母线所有连接元件中流入的电流相加等于短路电流，即，，母差保护动作。IZ跳开出线上所有开关母线保护的配置及基本原理2双母线的母差保护I1I2I3L1L2L3220kV#1M220kV#2ML4I4母线开关线路CT母联开关I0母线保护的配置及基本原理2双母线的母差保护I1I2I3L1L2L3220kV#1M220kV#2ML4I4I0大差：除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的回路，用于判别母线区内和区外故障。双母线母差保护大差元件小差元件小差：该段母线上所连接的所有支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差动回路，用于确定故障点是否在该段母线上。大差#1M小差#2M小差母线保护的配置及基本原理2双母线的母差保护动作过程I1I2I3L1L2L3220kV#1M220kV#2ML4I4I0220kV#2M故障大差差动电流>整定值判断母线上存在故障220kV#1M小差差动电流为零220kV#2M小差差动电流大于整定值判断故障发生在220kV#2M母差保护动作跳开220kV#2M上所有元件母线保护的配置及基本原理2起动元件差动保护母联失灵保护母联死区保护母联充电保护断路器失灵保护母联过流保护母联非全相保护母线保护母线保护的配置及基本原理2母联失灵保护I1I2I3L1L2L3220kV#1M220kV#2ML4I4I0220kV#2M故障大差差动电流>整定值，判断母线上存在故障220kV#1M小差差动电流为零220kV#2M小差差动电流大于整定值判断故障发生在220kV#2M向母联发跳令后，经整定延时母联电流仍然大于母联失灵电流定值判断母联开关未跳开，母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件母差保护动作发令跳开220kV#2M上所有元件母联失灵保护：母联开关接到跳闸指令后在规定时间内未跳开，母联失灵保护将跳开双母线上所有出线的开关以隔离故障。母线保护的配置及基本原理2起动元件差动保护母联失灵保护母联死区保护母联充电保护断路器失灵保护母联过流保护母联非全相保护母线保护母线保护的配置及基本原理2母联死区保护I1I2I3L1L2L3220kV#1M220kV#2ML4I4I0母联开关和母联CT之间发生故障大差差动电流>整定值，判断母线上存在故障220kV#1M小差差动电流为零220kV#2M小差差动电流大于整定值判断故障发生在220kV#2M母联开关已跳开但母联CT仍有电流，且大差元件及220kV#1M小差元件不返回母联死区保护动作跳开220kV#1M上所有开关母差保护动作跳开220kV#2M上所有元件，但故障仍未被隔离母联死区保护：母联开关和母联CT之间称为母差保护的死区，该区域发生故障，母差保护动作一次后仍不能将故障隔离。为提高保护动作速度，故设置专门的母联死区保护。母线保护的配置及基本原理2起动元件差动保护母联失灵保护母联死区保护母联充电保护断路器失灵保护母联过流保护母联非全相保护母线保护母线保护的配置及基本原理2母联充电保护I1I2I3L1L2L3220kV#1M220kV#2ML4I4新母线投运或者母线曾经转至检修状态后重新充电投入充电保护合上母联开关母线上是否存在故障是母联充电保护动作跳开母联开关否母线充电正常，退出母联充电保护母联充电保护：新母线投运或者母线曾经转至检修状态后重新充电，故障的概率较大，故设置专门的母联充电保护用于母联断路器向备用母线充电。母联充电保护整定值很小，动作时间也很短，可以有效防止事故范围扩大。母线保护的配置及基本原理2起动元件差动保护母联失灵保护母联死区保护母联充电保护断路器失灵保护母联过流保护母联非全相保护母线保护母线保护的配置及基本原理2断路器失灵保护I1I2I3L1L2L3220kV#1M220kV#2ML4I4I0线路发生故障线路保护动作跳开两侧开关DL1接到跳闸指令后未跳开断路器失灵保护动作启动母差保护跳开DL1所在的220kV#1M上所有开关DL1断路器失灵保护：保护动作向断路器发出跳闸命令而断路器拒动时，利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别，通过启动母差保护跳开拒动断路器所在母线的出线开关进行故障隔离。母线保护的配置及基本原理12母线保护的背景知识小结3小结3母线故障是电力系统最严重的电气故障之一，通过设置专门的母线保护，快速、准确、有选择切除母线故障有利于电力系统的稳定。母线保护通常由起动元件、差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联失灵保护、母联死区保护保护、母联非全相保护、断路器失灵保护等保护元件组成，分别在母线发生不同类型的故障时保护母线或者作为其他元件故障时的后备保护。课堂回顾结束，谢谢！
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