母線保護(hù)和失靈保護(hù)

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1、母線保護(hù)及失靈保護(hù)辛偉母線保護(hù)：母線是發(fā)電廠和變電站重要組成部分之一。母線又稱匯流排，是匯集電能及分配電能的重要設(shè)備。運(yùn)行實(shí)踐表明：在眾多的連接元件中，由于絕緣子的老化，污穢引起的閃路接地故障和雷擊造成的短路故障次數(shù)甚多。另外，運(yùn)行人員帶地線合刀閘造成的母線短路故障，也有發(fā)生。母線的故障類型主要有單相接地故障，兩相接地短路故障及三相短路故障。兩相短路故障的幾率較少。當(dāng)發(fā)電廠和變電站母線發(fā)生故障時(shí)，如不及時(shí)切除故障，將會(huì)損壞眾多電力設(shè)備及破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而造成全廠或全變電站大停電，乃至全電力系統(tǒng)瓦解。因此，設(shè)置動(dòng)作可靠、性能良好的母線保護(hù)，使之能迅速檢測(cè)出母線故障所在并及時(shí)有選擇性的

2、切除故障是非常必要的。對(duì)母線保護(hù)的要求：與其他主設(shè)備保護(hù)相比，對(duì)母線保護(hù)的要求更苛刻。（1）高度的安全性和可靠性母線保護(hù)的拒動(dòng)及誤動(dòng)將造成嚴(yán)重的后果。母線保護(hù)誤動(dòng)將造成大面積停電；母線保護(hù)的拒動(dòng)更為嚴(yán)重，可能造成電力設(shè)備的損壞及系統(tǒng)的瓦解。（2）選擇性強(qiáng)、動(dòng)作速度快母線保護(hù)不但要能很好地區(qū)分區(qū)內(nèi)故障和外部故障，還要確定哪條或哪段母線故障。由于母線影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，盡早發(fā)現(xiàn)并切除故障尤為重要。母差保護(hù)的分類：母線差動(dòng)保護(hù)按母線各元件的電流互感器接線不同可分為母線不完全差動(dòng)保護(hù)和母線完全差動(dòng)保護(hù)；母線不完全差動(dòng)保護(hù)只需將連接于母線的各有電源元件上的電流互感器接入差動(dòng)回路，在無電源元件上的

3、電流互感器不接入差動(dòng)回路。母線完全差動(dòng)保護(hù)是將母線上所有的各連接元件的電流互感器連接到差動(dòng)回路。母線完全差動(dòng)保護(hù)又包括固定連接方式母差保護(hù)、電流相位比較式母差保護(hù)、比率制動(dòng)式母差保護(hù)（阻抗母線差動(dòng)保護(hù)）、帶速飽和電流互感器的電流式母線保護(hù)等。蓮花廠的WMH-800微機(jī)型母線保護(hù)裝置為比率制動(dòng)式母差保護(hù)。固定連接系指一次元件的運(yùn)行方式下二次回路結(jié)線固定，且一一對(duì)應(yīng)。雙母線同時(shí)運(yùn)行方式,按照一定的要求,將引出線和有電源的支路分配固定連接于兩條母線上,這種母線稱為固定連接母線。這種母線的差動(dòng)保護(hù)稱為固定連接方式的母線完全差動(dòng)保護(hù)。對(duì)它的要求是一母線故障時(shí),只切除接于該母線的元件,另一母線可以

4、繼續(xù)運(yùn)行,即母線差動(dòng)保護(hù)有選擇故障母線的能力。當(dāng)運(yùn)行的雙母線的固定連接方式被破壞時(shí),該保護(hù)將無選擇故障母線的能力,而將雙母線上所有連接的元件切除。母聯(lián)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)主要是在母聯(lián)開關(guān)上使用比較兩電流相量的方向元件，引入的一個(gè)電流量是母線上各連接元件電流的相量和即差電流,引入的另一個(gè)電流量是流過母聯(lián)開關(guān)的電流。在正常運(yùn)行和區(qū)外短路時(shí)差電流很小，方向元件不動(dòng)作；當(dāng)母線故障不僅差電流很大且母聯(lián)開關(guān)的故障電流由非故障母線流向故障母線，具有方向性，因此方向元件動(dòng)作且具有選擇故障母線的能力。集成電路型母線保護(hù)根據(jù)差動(dòng)回路中阻抗的大小，可分為低阻抗型母線保護(hù)(一般為幾歐姆)，中阻抗型母線保

5、護(hù)(一般為幾百歐姆)，高阻抗型母線保護(hù)(一般為幾千歐姆)。低阻抗型母線保護(hù)（一般為幾歐姆）：低阻抗母線差動(dòng)保護(hù)裝置比較簡(jiǎn)單，一般采用久經(jīng)考驗(yàn)的判據(jù)，系統(tǒng)的監(jiān)視較為簡(jiǎn)單。但低阻抗母線差動(dòng)保護(hù)不適用于高壓母線，因?yàn)樵谀妇€外部故障使CT飽和時(shí)，母線差動(dòng)繼電器中會(huì)出現(xiàn)較大的不平衡電流，可能使母差保護(hù)誤動(dòng)作，所以該的可靠性不能得到很好的滿足。高阻抗型母線保護(hù)（一般為幾千歐姆）：高阻抗母線保護(hù)可以較好地解決CT飽和問題，為了克服低阻抗母線保護(hù)中CT飽和時(shí)誤動(dòng)作的問題，可在差動(dòng)回路中串入一高阻抗，其值可在數(shù)千歐姆以上，因而在外部故障電流互感器飽和時(shí)，可減少差動(dòng)回路的不平衡電流，不需要制動(dòng)，對(duì)于區(qū)內(nèi)故

6、障采用CT飽和前快速動(dòng)作的方式，區(qū)內(nèi)故障動(dòng)作速度快。但在內(nèi)部故障時(shí)，差動(dòng)回路可產(chǎn)生危險(xiǎn)的過電壓，對(duì)繼電器可靠工作不利。為了可靠性，設(shè)計(jì)了一個(gè)附加的高阻抗保護(hù)系統(tǒng)，作為檢測(cè)元件提供第二個(gè)跳閘判據(jù)，但需要一種與之匹配的CT線圈，且要求CT的傳變特性完全一致，變比相同，這對(duì)于擴(kuò)建的變電所來說較難做到。因此總體上高阻抗型母線保護(hù)在運(yùn)行維護(hù)維修等方面都十分困難，所以這種保護(hù)在電力系統(tǒng)中很少被采用。中阻抗型母線保護(hù)（一般為幾百歐姆）：中阻抗型母線保護(hù)的選擇元件是一個(gè)且有比率制動(dòng)特性的中阻抗型電流差動(dòng)繼電器，顯著降低了母差回的負(fù)載阻值，既且有低阻抗、高阻抗保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，又避開了它們的缺點(diǎn)，把高阻抗特性

7、與比率制動(dòng)特性兩者有效結(jié)合，在處理CT飽和方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：較好地保證了區(qū)外故障CT飽和不誤動(dòng)、區(qū)內(nèi)故障正確快速動(dòng)作，且其對(duì)CT無特殊要求。它以電流瞬時(shí)值作測(cè)量比較，測(cè)量元件和差動(dòng)元件多為集成電路或整流型繼電器，當(dāng)母線內(nèi)部故障時(shí)，動(dòng)作速度極快，一般動(dòng)作時(shí)間小于10ms，因此又被稱為“半周波繼電器”。其缺點(diǎn)是必須應(yīng)用輔助電流互感器，保護(hù)整定計(jì)算較為復(fù)雜。帶速飽和電流互感器的電流差動(dòng)式母線保護(hù)：這種保護(hù)的原理是利用母線上各連接元件電流相量作為動(dòng)作量，