关于母线差动保护

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摘 要：母线保护是发电厂和变电所保护的重要元件，母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,母线工作的可靠性直接影响着发电厂和变电所工作的可靠性，同时，变电所或发电厂的高压母线也是电力系统的中枢部分，若母线故障不能迅速切除，将会造成或扩大事故。本文阐述了母线差动保护的原理，对几种母线差动保护的方法进行阐述和比较。

关键词：母线保护，原理，差动，方法，比较。

中图分类号：U224.2+7文献标识码： A 文章编号：

引言

母线保护是保证电网安全稳定运行的重要系统设备，它的安全性、可靠性、灵敏性和快速性对保证整个区域电网的安全具有决定性的意义。迄今为止，在电网中广泛常用的有固定连接的母线差动保护、母联电流比相式差动保护、电流相位比较式差动保护、比率制动式差动保护。

母线差动保护的原理

用通俗的比喻，就是按照收、支平衡的原理进行判断和动作的。因为母线上只有进出线路，正常运行情况，进出电流的大小相等，相位相反。如果母线发生故障，这一平衡就会破坏。有的保护采用比较电流是否平衡，有的保护采用比较电流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判别出母线故障，立即启动保护动作元件，跳开母线上的所有断路器。如果是双母线并列运行，有的保护会有选择地跳开母联开关和有故障母线的所有进出线路断路器，以缩小停电范围。

2.母线保护的设置方式

利用母线供电元件的保护切除母线故障。

装设专用的母线保护。

一般来说，不采用专门的母线保护，而利用供电元件的保护装置就可以切除母线故障。 利用供电元件的保护来切除母线故障的保护方式，由于不须增添另外的保护装置，较简单、经济，但故障切除的时间一般较长，对电力系统运行和电气设备安全不利，而且当双母线同时运行或母线为单母线分段时，上述保护不能保证有选择性地只切除故障母线，因而扩大事故范围。因此，《继电保护和安全自动装置技术规程》规定，下列情况应装设专用的母线保护：

① 对110KV及以上的双母线和分段单母线，为了有选择性地切除任一母线故障。 ② 110KV及以上的单母线，重要发电厂或高压侧为110KV以上的重要变电所的35—66KV母线，按电力系统稳定和保证母线电压等要求，需要快速切除母线上的故障时。 ③ 35—66KV电力网中主要变电所的35—66KV双母线或分段单母线，当在母联或分段断路器上装设解列装置和其他自动装置后，仍不满足电力系统安全运行的要求时。 ④ 对于发电厂和主要变电所的1—10KV分段母线或并列运行的双母线，需快速而有选择性的切除一段或一组母线上的故障，或线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。 一般来说，当利用供电元件的保护来切除母线故障不能满足快速性和选择性的要求，以至于造成事故的扩大，系统稳定运行的破坏或厂用母线电压的严重下降时，就应装设专用的母线保护装置。

母线差动保护的方法

3.1固定连接的母线差动保护

这种母线差动保护要求母线上的电源元件，必须按照事先规定好的固定连接方式运行，母线故障时，母线差动保护的动作才有选择性。当母线保护采用此种类型时,进行电源元件的倒换，将使保护失去选择性。因此，倒换前合入母线差动保护非选择性开关,倒完后也不拉开。对负荷元件,则在倒换前合入非选择性开关，倒换后拉开非选择性开关,同时负荷元件的跳闸压板也作相应的切换.。

这种保护的优点：接线简单、选择性好，两组母线先后故障能正确动作；

缺点：破坏了固定连接的方式时，选择元件将失去选择性，因此只适用于一次接线很少的倒闸场合。

3.2母联电流相位比较原理的母线差动保护

这种保护无固定连接的要求，只要母差保护的跳闸压板位置与元件母线隔离开关所接母线位置相对应就可以了。因此,倒换操作前将非选择性开关合入,倒换后再拉开,并对母线差动保护跳闸压板及重合闸放电压板,切换到倒换后所对应的母线位置就可以了。

这种保护的优点：不受倒闸操作的影响，可靠性高；

缺点：①两组母线分列运行时，母线将失去选择故障母线组的能力；②当两组母线先后发生故障，将不能切除第二组母线的短路故障。

3.3电流相位比较式母线差动保护

这种保护只反应电流间的相位,具有较高的灵敏度.倒闸过程中,需合入非选择性开关,倒闸后将作元件的跳闸压板及重合闸放电压板切换至与所接母线对应的比相出口回路就可以了。

这种保护的优点：不受倒闸操作的影响、不受母线先后故障的影响。

缺点：①必须按相比较，接线相对比较复杂；②对于一又二分之一接线或分段母线（即环形母线）有汲出电流，相位比较母差有可能拒动；③母线倒闸操作时母线故障，流动母线电流的相位不确定，也可能造成母差的拒动。

3.4比率制动式母差保护

所谓比率制动式的差动保护，简单说就是使差动电流定值随制动电流的增大而成某一比率的提高。使制动电流在不平衡电流较大的外部故障时有制动作用。而在内部故障时，制动作用最小。

这种保护的优点：接线比较简单，动作可靠，性能优良，区内故障动作迅速，灵敏度高，得到广大用户的认可。

结束语：

通过对母线差动保护的几种方法的比较可知，由于比率制动式母差保护的优越性，现已逐步取代了其它几种差动保护。

参考文献

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