第八章母线保护
母线保护
为了防止差动继电器误动或误碰出口中间继电器造成母线保护误动作， 因此采用电压闭锁元件。
电压闭锁元件利用母线TV反映各种相间故障和接地故障。
2、母线电流差动保护在投入运行前，为什么要检查其交流电 流回路接线的正确性，怎样检查。
母线电流差动保护中接入的TA较多，在TA变比、TA极性、 及二次接线等方面容易出现错误，因此在母线保护投入运行 前，必须检查其交流电流回路接线的正确性，检查方法是采 用带负荷检查的方式进行 。 检查变比时根据母线上所连接的元件的电流读数换算得到的 二次值，与从该元件TA流入差动继电器的实测电流值进行比 较，就可以判断所用的TA变比是否正确。 对每组TA二次电流测绘电流向量图（六角图），可以判断 其极性和接线是否正确，如上述方法测出的各元件电流大 小、相位均符合图纸要求，可认为其交流回路接线正确。
2、装设母线专用的保护装置 在以下情况下，母线应装设专用的保护装置： （1）在110kV及以上电压等级电网的发电厂、变电站双母线和 分段单母线； （2）110kV及以上的单母线，重要发电厂及重要变电站35kV母 线为满足电力系统稳定需要快速切除母线上的故障时； （3）其它依靠母线上所连接供电元件保护切除故障会引起系统 振荡、电力系统稳定遭到破坏等极严重后果时。
3、母差保护中的“大差”和“小差”各代表什么
“大差”是反应除母联断路器外所有支路电流之和而动作， 保护范围是母线上的所有支路。“大差”作为故障母线的判 别元件（区分区内、区外故障）。
“小差”是反应各母线上所有运行支路电流之和而动作，保 护范围是各自母线上的所有支路，小差作为故障母线的选择 元件（区分I母故障或II母故障）
二、母线保护的主要类型
母线保护培训资料
母线保护培训资料母线保护是电力系统中一项重要的保护措施，旨在保证电力系统中的母线安全运行。
本文将对母线保护的基本知识、原理和常见的保护方案进行介绍。
一、母线保护的基本知识1. 母线的定义与作用母线是电力系统中的一种输电装置，用于集中连接发电机、变压器等电力设备，并向输电线路提供电能。
母线在电力系统中起着重要的承载和分配电能的作用。
2. 母线保护的意义母线作为电力系统的重要组成部分，一旦发生故障，将会对整个电力系统产生严重影响甚至导致系统崩溃。
因此，对母线进行保护是确保电力系统安全稳定运行的重要措施。
二、母线保护的原理1. 过流保护过流保护是最常见的母线保护方式之一。
通过设置过流保护装置，当母线发生短路或故障时，及时切断故障点电路，保护母线不受损坏。
2. 差动保护差动保护是指将母线两端的电流进行比较，一旦出现不平衡情况，即表明母线可能发生故障，差动保护就会切断故障点电路，以保护母线。
3. 电压保护电压保护是用于检测母线电压异常的保护方案。
当母线电压超过或低于设定值时，电压保护会切断母线电流，避免电压异常对母线造成损坏。
三、常见的母线保护方案1. 零序电流保护零序电流保护是一种常用的母线差动保护方案。
通过检测母线的零序电流，一旦电流不平衡超过设定值，保护装置会立即切断故障点电路，保护母线。
2. 过电压保护过电压保护是保护母线电压超过额定值时使用的保护方案。
它通过检测母线电压，一旦超过设定值，就会切断电路，避免电压过高损坏母线。
3. 频率保护频率保护用于保护母线频率超出额定范围的情况。
当母线频率异常时，频率保护装置会立即切断故障点电路，以保护母线。
四、母线保护培训的重要性母线保护培训对于电力系统的运维人员来说非常重要。
通过培训，他们可以了解母线保护的基本知识和原理，熟悉常见的保护方案，并能够操作和维护母线保护装置，确保电力系统的安全和可靠运行。
五、母线保护培训的内容母线保护培训的内容包括母线的基本知识和作用、母线保护的原理和常见方案、母线保护装置的操作和维护等。
母线保护原理和配置课件
母线保护装置调试方法
母线的接线方式
单母线
单母线分段
当母线电压为10~66kV、出线较少时，可采用单母接线方式； 当出线较多时，可采用单母线分段；对于110kV母线，当出线 数不大于4回线时，可采用单母分段。
母线保护装置调试方法
母线的接线方式
双母线
双母单分段
在大型发电厂或枢纽变电站，当母线电压为110kV及以上，出 线在4回以上时，一般采用双母接线方式，为减少正常检修和 故障时的倒闸操作，一般可将工作母线分成3~4段。
L3 600/5
L1 600/5
I母
II母
3A
4A
L4 600/5 L2 1200/5
差回路的构成
已知220kV母线正常运行，潮流情况如下图所示，求线路 2203/2204 二次电流数据，并模拟C相运行情况（分别计算大 小差电流，变比均1600/5，以二次流入为正，母联极性指向二 母，其余极性均指向母线）
母线保护原理与配置
母线保护的原理与配置
一、母线的基本概念 二、母线保护的相关知识 三、母线保护的原理 四、母线保护的配置 五、母线保护的安措
母线的基本概念
母线是指在变电站各级电压配电装置的 连接，以及变压器等电气设备和相应配电 装置的连接，起着汇集、分配和传递电能 的作用。
现场一次系统图
母线的相关知识
基本概念
为了防止发电厂和变电站母线发生故障 时，电力设备损坏以及系统稳定性破坏， 造成全厂或全变电站大停电乃至全电力系 统瓦解，必须设置性能良好、能正确检测 出故障、动作迅速可靠的母线保护。
母线的接线方式
接线方式主要有：单母线、单母线分段 、双母线、双母线单分段、双母线双分段 、3/2接线等。
母线保护和断路器失灵保护
第八章母线保护一、填空题1.在双母联断路器电流相位比较式母线保护中，任一母线故障，只要母联断路器中电流为零，母线保护将动作，因此为了保证保护装置可靠动作，两段母线都必须有与之连接。
答：拒绝可靠电源2.母联断路器电流相位比较式母差保护，在母联断路器断开时，为了切除母线故障，必须投状态，否则母线故障时该保护将。
答：无选择拒动3.在电流相位比较式母线差动保护装置中，一般利用继电器作为启动元件，利用继电器作为选择元件。
答：差动相位比较4.母联电流相位比较式母线保护是比较母联断路器与电流相位的母线保护。
答：总差动5.母线电流差动保护采用电压闭锁元件主要是为了防止由于及而造成母线电流差动保护误动。
答：误碰出口继电器误试验6.在220kV双母线运行方式下，当任一组母线故障，母线差动保护动作而母联断路器拒动时，母差保护将无法切除故障，这时需由断路器失灵保护或保护来切除。
答：对侧线路非故障母线7.1个半断路器接线的母线，每组母线宜装设套母线保护，且该母线保护装设电压闭锁元件。
答：两不应8.断路器失灵保护时间定值的基本要求：断路器失灵保护所需动作延时，应为断路器跳闸时间与之和再加裕度时间，以较短时间动作于断开，再经一时限动作于连接在同一母线上的所有有电源支路的断路。
答：保护返回时间母联断路器或分段断路器9.断路器失灵保护是近后备中防止拒动的一项有效措施，只有当远后备保护不能满足要求时，才考虑装设断路器失灵保护。
答：断路器灵敏度10.母线充电保护是指利用给另一母线充电时的保护答：母联断路器二、问答题1.在母线电流差动保护中，为什么要采用电压闭锁元件？怎样闭锁？答：为了防止差动继电器误动作或误碰出口中间继电器造成母线保护误动作，故采用电压闭锁元件。
它利用接在每组母线电压互感器二次侧上的低电压继电器、负序电压继电器和零序过电压继电器实现。
低电压继电器和负序电压继电器反应各种相间短路故障，零序过电压继电器反应各种接地故障。
母线保护培训课件
建立完善的巡检和应急预案，及时发现和处理装置异常；加强培训，提高运行人员的技能水平，确保在异常情况下能够迅 速采取正确的处理措施。
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等手段迅速定位故障原因并采取有效措施。
案例三：母线保护装置异常处理
异常情况
母线保护装置出现异常信号，提示“通道异常”和“装置异常”。
处理过程
运行人员首先确认装置是否正常工作，然后检查通道连接是否正常。如果通道存在问题，需对通道进行修复；如果装置存 在问题，应将装置停电并检查处理。在此期间，应启动备用母线保护装置并按照相关规定操作。
电流保护原理
电流保护基于电流突变量原理，通过检测母线电流的 变化量来判断是否发生短路故障。当母线发生短路故 障时，电流会突然增大，超过设定值时，保护装置就 会动作，切除故障。电流保护通常分为定时限和反时 限两种类型，定时限电流保护根据电流大小和持续时 间触发保护动作，反时限电流保护根据电流大小和变 化速度触发保护动作。
定期检修
按照厂家建议的时间间隔，对母线保护装置进行 检修和试验，确保装置的功能正常。
故障处理
当母线保护装置出现故障时，应立即进行处理， 根据故障类型采取相应的处理措施。
03
母线保护故障及处理
母线保护故障的类型
母线短路故障
由于母线之间的短路，导致母线保护装置动作，跳闸断路器以切 除故障。
母线过载故障
当母线负载超过其承受能力时，母线保护装置将启动过载保护， 断开相应的断路器。
母线欠压故障
当母线电压低于正常值时，母线保护装置将启动欠压保护，断开 相应的断路器。
母线保护故障的处理方法
对于母线短路故障
应立即断开相应的断路器，隔离故障母线，并检查母线及其相关设备，找出故障点进行修 复。
母线保护
8 . 1 母线故障和装设母线保护基本原则
1. 利用供电元件的保护来切除母线故障
利用发电机的过电流 保护切除母线故障
利用变压器的过电流保护 切除低压母线故障
利用电源侧的线路保护切除母线故障
2.装设母线保护专用装置 在110kV及以上的双母线和分段单母线上； 110kV及以上的单母线，重要发电厂的 35kV母线或高压侧为110kV及以上的重要 降压变电所的35kV母线。
8.2.6 母联电流比相式母线差动保护 (连接方式可调整) 选择元件 KD :比较母联断路器中电流与总差动电流的相位选择出故障母线。 •Ⅰ母线上故障时，流过母联断路器的短路电流是由母线Ⅱ流向母线Ⅰ •Ⅱ母线上故障时，短路电流则是由母线 Ⅰ 流向母线 Ⅱ 。 启动元件KST：基准量：总差动电流是反应母线故障的总电流，其相位是 不变的。
最大值制动
模值和制动
8 . 2 . 5 元件固定连接的双母线电流差动保护(连接方式不可调整)
三组差动保护组成 第一组由 TA1 、 TA2、 TA5、差动继电器 KD1构成Ⅰ母差动保护 第二组由 TA3 、 TA4、 TA6、差动继电器 KD2构成Ⅱ母差动保护 第三组由 TA1 ~ TA6、差动继电器 KD1、 KD2、 KD3、完全差动保护
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8 . 2 母线差动保护基本原理
• 幅值上看 – 正常运行和区外故障时，Σ I= 0； – 母线故障时，ΣI = IK。 • 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，流入电流同相位。
一、单母线完全电流母线差动保护 1. 工作原理
优点： 接线简单、选择性好、灵敏度高，防止外部故障TA饱和时保护误动作。 一般只适用于单母线
母线保护文档
母线保护1. 引言母线是电力系统中的重要组成部分，用于连接发电机、变压器和配电设备，承载着大量的电力传输和分配任务。
由于母线在电力系统中的重要性，保护母线免受故障和损坏的影响至关重要。
本文将介绍母线保护的概念、作用和常见的保护方案。
2. 母线保护的目的和作用母线保护的主要目的是保护电力系统中的母线免受故障和损坏的影响。
在电力系统中，母线上的故障可能会导致电力系统的短路、火灾等危险情况，甚至可能造成电网停电。
因此，母线保护的主要作用是快速检测并切除故障部分，以保护电力系统的安全运行。
3. 母线保护的常见方案在电力系统中，为了保护母线免受故障和损坏的影响，通常采用以下几种常见的母线保护方案。
3.1 过流保护过流保护是最常见的母线保护方案之一。
当母线上发生短路或电流超过额定值时，过流保护装置会迅速切除电路，以防止故障扩大。
过流保护可以根据母线电流的大小和持续时间来进行判断和动作。
3.2 差动保护差动保护是一种基于电流差动测量的母线保护方案。
当母线上的总电流与进出电流不平衡时，差动保护装置会发出信号，并切除故障部分。
差动保护可以快速响应故障，保护母线免受故障扩大的影响。
3.3 电压保护电压保护用于检测母线上的电压异常情况。
当母线电压超过或低于额定值时，电压保护装置会切除故障电路，以保护母线和相关设备的安全运行。
3.4 温度保护温度保护用于监测母线的温度，当母线温度超过安全限制时，温度保护装置会发出警报并采取相应的措施，以保护母线不受过热损坏。
3.5 地电流保护地电流保护用于检测母线上的地电流异常情况。
当母线发生接地故障时，地电流保护装置会迅速切除故障部分，以保护母线和相关设备免受故障损坏。
4. 母线保护的工作原理母线保护的工作原理基于对母线电流、电压、温度和地电流等参数的监测和判断。
当检测到异常情况时，保护装置将根据预设的保护逻辑和参数设置进行切除故障，保护母线不受进一步损坏。
5. 母线保护的设计考虑因素在设计母线保护方案时，需要考虑以下因素：•电力系统的性质和复杂程度•母线的额定电流和电压•可靠性要求和保护速度•其他保护装置和设备的配合6. 结论母线保护是电力系统中的重要组成部分，用于保护母线免受故障和损坏的影响。
继电保护-第8章_母线保护
第八章 母线保护
8.1 母线故障和装设母线保护基本原则 8.2 母线差动保护基本原理 8.3 母线保护的特殊问题及其对策 8.4 断路器失灵保护简介
第八章 母线保护
8.1 母线故障和装设母线保护的基本原则
一、母线故障
母线是集中和分配电能的重要电气设备， 母线发生故障，将造成大面积用户停电，电 气设备遭到严重破坏，甚至使电力系统稳定 运行破坏，导致电力系统瓦解，后果是十分 严重的。
在110kV及以上电压等级的发电厂和变电所中， 当输电线路、变压器或母线发生短路，在保护装置动 作于切除故障时，可能伴随故障元件的断路器拒动， 也即发生了断路器的失灵故障。产生断路器失灵故障 的原因是多方面的，例如:断路器跳闸线圈断线；断 路器的操作机构失灵等。
断路器失灵故障的发生会导致故障切除时间的延 长、事故范围的扩大，其后果是造成电力系统大范围 停电，甚至发生电力系统的瓦解事故。
第八章 母线保护
A
C
1
4
k
2
3
B
5
Ｂ变电所母线
3） 对双侧电源网络（或环形网络）当变电所Ｂ母线故障 时可由保护１和４的Ⅱ段动作于以切除。
第八章 母线保护
（2）装设专用母线保护的原因：
A）利用供电元件的保护装置切 除母线故障的时间较长，威胁 到系统稳定运行、使发电厂厂 用电及重要负荷供电电压低于 允许值。（速动性）
✓ 35～66kV电力网中主要变电所的35～66kV双母线或 分段单母线，在母联或分段断路器上装设解列装置和 其它自动装置后，仍不满足电力系统安全运行的要求 时。
✓ 发电厂和主要变电所的3～10kV分段母线或并列运行 的双母线，须快速地切除一段或一组母线上故障时， 或者线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。
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8.1.2 母线故障的保护方式
8.1.2.1 利用其他供电元件的保护装置来切除母线故障
在降不压太变重电要所的低厂压、侧站采中用，单可母以线用分供段电接设线备，的正第常运Ⅱ 段行或时第QFⅢ5断段开保，护母来线反上应K并点切故除障母就线可故以障由变压器 T1的过电流保护跳开QF1和QF2切除。
继电保护教学
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，应装设专用的母线保护。
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，须快速而有选择性地切除 一段或一组母线上的故障时，或者线路断路器不 允许切除线路电抗器前的短路时，应装设专用的 母线保护。
继电保护教学
发电厂采用单母线接线，母线故障可由发电机过 电流保护分别使QF1和QF2跳闸切除。
继电保护教学
双电源辐射形网络，在母线B上发生故障时，可 以利用线路保护1和4的第Ⅱ段将故障切除。
利用供电元件的保护来切除母线故障，不需另外 装设保护，简单、经济，但故障切除的时间一般 较长，并且当双母线同时运行或为单母线分段时， 保护不能选择故障母线，因此需要装设专用母线 保护
继电保护教学
根据运行经验统计：大多数母线故障是单相接地， 多相短路故障所占的比例很小。
母线故障的原因有： 1、因空气污染损坏绝缘，从而导致母线绝缘子、 断路器、隔离开关套管闪络； 2、装于母线上的电压互感器和装在母线和断路 器之间的电流互感器的故障； 3、倒闸操作时引起母线隔离开关和断路器的支 持绝缘子损坏； 4、运行人员的误操作，例如带负荷拉隔离开关 或带地线合闸等产生电弧，引起母线故障。
假当设母母线线上上K2只点有故两障个时元，件电，流当IⅠ线和路IⅡ正都常流运向行母或线外， 部在（理K想1情点况）下故两障者时相，位电相流同IⅠ。流利入用母比线相，元电件流比IⅡ较由 母各线元流件出的，电两流者，大便小可相判等断，内方部向或相外反部。故障。
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8.4 双母线同时运行时的母线保护
电力系统继电保护
三峡电力职业学院 动力工程系
继电保护教学
第八章 母线保护
8.1 装设母线保护基本原则 8.1.1 母线的短路故障
母线是电能集中和分配的重要场所，是电力系统 的重要组成元件之一。一旦母线发生故障，将使 接于母线的所有元件被迫切除，造成大面积用户 停电，电气设备遭到严重破坏，甚至破坏电力系 统稳定运行，导致电力系统瓦解。
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8.2 完全电流差动母线保护
为了保证快速性和选择性，母线保护都按差动原 理构成。
8.2.1 完全电流差动母线保护的工作原理
在母线的所有连接元件上 装设具有相同变比和特性 的电流互感器。所有电流 互感器的二次绕组极性相 同的端子相互连接，然后 接入差动电流继电器。
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正常运行或外部故障时，流入母线的电流和流出 母线的电流之和为零
为了提高供电的可靠性，发电厂以及重要变电所 的高压母线，一般采用双母线接线方式，并且将 供电和受电元件（约各占1/2）分别接在每组母线 上。
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8.4.1 双母线同时运行时，元件固定连接的电流 差动保护
单第相二三原组理由接L31线、如L42图、。母L3本联、保处L护4T处A由及T三A差及组动差继动电继保器电护K器组D成2 。 第组KD一成3组。由K成DL。21动反、作映L2后两、，组母作母联用线处于上TA断的及路故差器障动Q。继FK3电D、3器Q动KF作D4跳后1 ， 组闸作成。用。于K母D联1动断作路后器，QF作5跳用闸于，断并路作器为QF整1、个Q保F护2跳的 闸启。动元件。
流入母线故障点的短路电 流
流入差动继电器的电流为：
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IK2
1 nTA
I1
I1
I1
IK nTA
正常运行或外部故障时，流入差动继电器的电流 为不平衡电流。
母线发生故障时，流入差动继电器的电流为故障 点短路电流的二次值，该电流足够使差动继电器 动作，从而启动出口继电器，跳开断路器QF1、 QF2和QF3。
继电保护教学
对母线保护的基本要求：
1、保护装置在动作原理和接线上必须十分可靠， 母线故障时应有足够的灵敏度，区外故障时及保 护本身故障时保证不误动；
2、保护装置应能快速、有选择性地切除母线故 障；
3、大接地电流系统的母线保护，应采用三相式 接线，以便反映相间和接地故障；小接地电流系 统的母线保护，应采用两相式接线，只要求反映 相间故障。
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8.2.2 差动继电器动作电流的整定
1、躲过外部短路的最大不平衡电流。当所有电 路互感器均按10%误差曲线选择，且差动继电器 采用具有速饱和铁芯的继电器时，动作电流为：
Iop K Ire1 unb.max K re1 0.1IK.max / nTA
可靠系数 1.3
保护范围外短路时，流过 差动保护电流互感器的最
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8.1.2.2 专用母线保护
根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的规 定，下列情况应装设专用母线保护。
1、110kV及以上双母线和分段母线，为了保证有 选择性地切除任一组（或分段）母线上所发生的 故障，以保证另一组（或分段）无故障的母线仍 能继续运行，应装设专用的母线保护。
2、110kV及以上的单母线，重要发电厂的35kV 母线或高压侧为110kV及以上的重要降压变电所 的35~66kV母线，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，应装设专用母线 保护。
大短路电流
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2、躲过最大负荷电流。
Iop K re1IL.max / nTA
取1和2计算中较大值作为整p
2
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8.3 电流比相式母线保护
根据母线外部故障或内部故障时连接在该母线上 各元件电流相位的变化来实现保护，又称反向连 锁保护。
I1 I1 I1 0
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各电流互感器励磁电流
流入差动继电器的电流为各连接元件电流互感器
的二次电流之和。
IK2 I1 I1 I1
不平衡电流
1
nTA
I1 Ie I1 Ie I1 Ie
Iunb
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母线故障时，电流为
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IK I1 I1 I1