继电保护讲义：母线保护修改 (最新).docx

四、 元件固定连接的双母线完全差动保护-bb2-4ac2a当发电厂或变电所的高压母线为双母线时，为了提高供电的可靠性，常采用双母线同时运行、母线联络断路器投入的运行方式，每组母线连接一半的供电和受电元件对于这种运行方式，为了有选择地将故障母线切除，可采用元件固定连接的双母线完全差动保护当任一组母线发生故障时，保护只将故障母线切除，而另一组非故障母线及其连接的所有仍可继续运行元件固定连接的双母线的电流差动保护的单相原理接线如图7-5所示保护装置主要由三组电流差动保护组成第一组由电流互感器TA1、TA2、TA5和差动继电器KD1组成小差动保护，差动继电器1KD用来选择第Ⅰ组母线上的故障；另一组小差动保护由电流互感器TA3、TA4、TA6和差动继电器KD2组成，差动继电器2KD用来选择第Ⅱ组母线上的故障；第三组由电流互感器TA1~TA6和差动继电器KD3组成大差动保护，差动继电器KD3作为整套保护装置的起动元件当任一组母线发生故障时，KD3都动作，为KD1、 KD2加上直流电源，并跳开母联断路器QF5五、 短引线保护所谓短引线保护就是在3/2断路器（或角形）接线中，当两个断路器之间所接元件（线路或变压器）退出或检修后，而为了保证供电的可靠性，使该串恢复环网运行这一特定方式下，保护两个断路器之间的联线以及到电容式电压互感器的这段短引线而装设的保护装置。

它实质上是一种电流差动保护短引线故障应动作于这两个断路器跳闸，并闭锁其重合闸其在正常运行时不投，仅路或主变停电、保护退出，而开关运行时投入3/2断路器接线方式如图-所示，当线路L停用，则该线路侧保护用隔离开关QS将断开，此时保护用电压互感器TV停电，线路主保护因停用而不能切除该范围内短引线故障可由TA1、TA2构成电流差动保护作为短引线保护快速切除故障当线路运行、线路侧隔离开关QS投入时，将无选择性动作，通常由隔离开关QS辅助触点控制在QS合闸时短引线保护停用另外增加的一节母线保护的特殊问题及措施一、母线差动保护中电流互感器饱和问题及抗饱和措施通常母线差动保护连接元件较多，在外部发生严重故障时，靠近故障的电流互感器深度饱和，差动回路不平衡电流增大，可能引起母线保护误动作目前在110kV及以上电压等级的电网中广泛采用中阻抗、高阻抗和数字式低阻抗母线差动保护来防止外部故障时母线差动保护误动作，并在外部故障转换为内部故障时能够快速开发母线差动保护1、 中阻抗、高阻抗母线差动保护电流互感器抗饱和措施中阻抗、高阻抗母线差动保护的差动回路阻抗通常为几百欧，电流互感器TA饱和后励磁阻抗下降，差动保护回路不平衡电流较小，再利用母线差动保护的制动特性即可防止外部故障时TA饱和引起的母线差动保护误动作。

内部故障时，母线差动保护在TA饱和前快速动作2、 数字式低阻抗母线差动保护电流互感器抗饱和措施目前数字式母线差动保护的差动回路一般为低阻抗，其TA抗饱和的方法主要有以下几种1） 具有制动特性的母线差动保护当TA饱和不很严重时，制动特性可以保证母线差动保护在外部故障时不误动作但TA深度饱和时，具有制动特性的母线差动保护仍有可能误动作2） TA线性区母线差动保护TA饱和后，一次电流每个周波过零点附近存在不饱和的线性时段，此时投入母线差动保护可以正确判断母线的故障由于TA饱和时电流波形复杂，因此判别TA线性传变区的关键是检测电流每个周波TA进入、退出饱和的时刻3） TA饱和的同步识别法无论母线发生外部故障时的电流有多大，TA在故障最初的14周波内均不会饱和，不平衡电流很小，母线差动保护的电流起动元件不会误动作；以母线电压构成母线差动保护的电压起动元件，在故障发生时则可以瞬时动作，电流、电压两个起动元件的动作存在时间差当母线内部故障时，差动回路电流增大的同时母线电压降低，电流、电压两个起动元件的动作在时间上同步根据电流、电压两个起动元件动作同步的识别，决定母线差动保护的开放与闭锁考虑发生母线外部故障转换内部故障的可能性，TA饱和应周期性闭锁。

4） 比较差动电流变化率鉴别TA饱和母线外部故障使TA饱和后二次差动电流波形畸变，饱和点附近变化率突增而母线内部故障时，差动电流基本以正弦规律变化依此即可鉴别外部故障造成的TA饱和另外，TA饱和后二次电流的每一个周波过零点附近存在不饱和时段，此时差动电流变化率也很小据此构成的TA饱和检测元件在短路初瞬以及TA饱和后差动电流每个周波的不饱和时段均能可靠闭锁母线差动保护5） 波形对称原理TA饱和后，二次电流波形严重畸变，一个周波内的波形不对称，分析波形的对称性可以作为TA饱和的判据目前最常用的判据是检测相隔半周波电流导数的模值是否相等6） 谐波制动原理当母线外部故障使TA饱和时，母线差动保护回路的不平衡电流实际为各个TA励磁电流之差故障支路的二次不平衡电流波形中含有很多非周期分量和大量的高次谐波，随TA饱和程度的加深而增大内部故障时差动电流接近于工频，谐波分量较少由谐波分量波形构成的TA饱和检测元件，在母线外部故障转换为内部故障时，根据故障电流波形中谐波分量减少而开放母线差动保护 二、母线运行方式的变化及母线差动保护的自适应对于双母线接线运行的主接线方式，母线上各连接元件随着运行方式的变化，经常在两条母线上切换。

为了防止人工干预造成的误操作，母线差动保护应能自动适应系统运行方式的变化集成电路型母线差动保护通常采用引入隔离开关辅助触点来判断母线的运行方式有些母线差动保护采用每副隔离开关的常开、常闭两对触点组合来判断隔离开关状态，防止隔离开关触点接触不良、粘连、抖动等不可靠因素导致母线差动保护拒动或误动作数字式保护的微机具有强大的计算、自检和逻辑处理能力，结合采用隔离开关辅助触点和电流识别两种方法，是非常有效的母线差动保护的自适应方法母线差动保护引入运行于母线上所有连接元件隔离开关的辅助触点，实时计算保护装置采集的各个连接元件负荷电流瞬时值，根据运行方式识别判据校验隔离开关辅助触点正确无误后，形成各个单元的“运行方式字”运行方式字反映母线与各个连接元件的连接状态，保护装置能够自动纠正校验错误母线差动保护自动适应运行方式变化的功能有效减轻了运行人员的负担，提高了保护装置动作的正确率三、32断路器接线的母线差动保护问题如图 -1所示为32断路器接线方式，当母线内部故障时可能有电流流出母线内部故障电流的流出，对于比较母线连接元件电流相位原理的母线保护将产生拒动；也会降低按制动原理工作的母线保护的灵敏度32断路器接线的母线差动保护的其他问题请参阅有关资料。