母差工作原理
Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
母差保护的保护原理、保护范围保护原理：1.大小差
由各母线段上连接的所有间隔单元电流所构成的差动元件称为“大差”，由每段母线上连接的所有间隔单元电流所构成的差动元件称为“小差”。当大差和小差同时动作时，判定该段母线故障，此时若差动复合电压闭锁元件开放，则跳该段母线上连接的所有间隔单元。简单的说大差就是两条母线上所有进出线的电流总和.(不包括母联)小差就是一条母线上所有进出线电流之和当然包括母联电流.母差保护中大差启动小差选择，大差是辅助启动条件，而小差是故障判别元件。
在母差保护中，如接线方式为单母线分段，运行方式可能为分段或不分段，分段运行时母线I段II段分别有单独的母差保护即为“小差”，不分段时总的为一套母差保护即为“大差”。有时，可能利用“小差”、“大差”的电流和刀闸辅助接点来判别运行方式。
对于保护范围来说，大差是无选择性的，保护范围是两条母线
小差是有选择性的，即可以判断是哪条母线故障。保护动作跳开故障母线上的所有开关和母联开关。
保护范围是一条母线和母联开关CT之间的区域。
原理上来说，大差采的是所有母线上线路开关的电流，不包括母联开关，小差采的是所在母线上所有开关的电流，包括母联开关。
如是母联分段运行说明是单母分段（但并列）的运行方式，I母差动动作就跳I母的所有开关包括母联分段，也就无所谓先跳母联分段了，更不能两段开关全跳；
如果单母不分段（母联分段用刀闸直接短接），那是“大差”才两段开关全跳
2.死区和失灵
一般来讲，母联CT与母联开关之间称为母联死区
母联死区就是在满足死区条件后,1母差动跳2母,2母差动跳1母,死区判断分为母联合闸死区和分闸死区
对双母线或单母线分段系统，如图所示，在并列运行的情况下，母线差动保护动作或母联（分段）充电保护动作跳母联（分段）后，经延时母联（分段）支路仍有电流，则说明母联（分段）断路器失灵，立即在保护判据中解除母联电流，通过差动保护来解除故障。
对于双母线或单母线分段系统，如图所示，一般母联（分段）单元只安装一组电流互感器，此时母联（分段）互感器与母联（分段）断路器之间（K点）发生的故障称为死区故障。死区故障会使小差失去选择性，即当K点发生故障，母线1判为区内故障，母线2判为区外故障，母线1保护动作并跳开母联（分段）断路器后，K点故障仍然存在。
S=1，因此母线1小差和母线2因故障前是并列运行状态，即母线并列运行状态为
ml
小差均记入母联（分段）电流，从而使母线1判为区内故障，母线2判为区外故障。若故障前是分列运行状态，死区点发生故障，两段小差不会失去选择性，可立即跳开故障母线段。
当发生母联（分段）失灵或死区故障时，只要使母联（分段）电流不记入母线1小差和母线2小差，则母线1和母线2差动保护均可立即正确判断故障范围并跳开相关母线。
母联（分段）失灵或死区故障保护逻辑如图所示。
鉴于母联（分段）断路器状态对保护判断的极端重要性，在接线上应确保母联（分段）断路器状态十分可靠。
对双母线双分段接线，整个母线由两套母差保护构成，每套保护均含两个分段断路器的失灵保护。分段断路器的失灵保护可由来自另一套母差保护的开入信号起动。
3.充电保护
当通过母联（分段）断路器对检修母线充电时，自动短时投入母联（分段）充电保护，一旦检修母线有故障，可跳母联（分段）断路器，并起动母联（分段）断路器失灵保护。自动短时投入充电保护需满足以下条件：
⑴母联（分段）断路器在分位；
⑵一段母线正常运行（有压），另一段母线停运（无压）；
⑶母联（分段）电流从无到有。
充电保护自动投入的时间为300ms，在此期间可暂时闭锁母线差动保护（可投退）。
如果被充电的母线段带有变压器或出线，则应考虑充电保护定值灵敏度问题，以免造成充电保护误动。
充电保护不需要电压闭锁，保护逻辑如图所示。
对双母线双分段接线，整个母线由两套母差保护构成，每套保护只负责一个分段断路器的充电保护（该套保护需引入相应的另一段母线电压）。需说明的是，当充电保护所在的母线被另一段母线充电时，充电保护不能保证可靠闭锁另一段母线的差动保护。断线
当某相大差电流大于CT断线定值时，经延时发CT断线告警信号，同时闭锁该相母线差动保护。当CT断线消失后，延时自动恢复该相母线差动保护。保护逻辑如图所示。
母联（分段）回路某相CT 断线时，大差电流平衡，小差电流不平衡，将使该相母差保护失去对故障母线段的选择性，但不影响大差保护判别母线区内、区外故障，因此，不闭锁母线差动保护，只发CT 断线告警信号。
附1：
运行方式：1.普通双母线主接线如图所示。
2.母联兼旁路双母线接线
分为母联兼母线1旁路和母联兼母线2旁路两种形式，如图所示，图中PG 是旁母刀。
母线 1
母线 2
旁母 3.旁路兼
母联双母线接线
分为旁路跨条在母线1和旁路跨条在母线2两种形式，如图所示，图中PG 是跨条刀。
4.母线兼旁母双母线接线如图所示。
5.双母线单分段接线如图所示。
6.双母线双分段接线如图所示。
分段 1
母联 1
附2：运行原理过程
母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊.
1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的
通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器,按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定.
但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母
线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了.
2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出
“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因为一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行.根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线,可以在万一发生误操作造成母线短路时,由保护装置动作,切除故障,从而避免事故的进一步扩大,防止设备严重损坏、系统失去稳定或发生人身伤亡事故.
事实上,与其说母线倒闸操作容易引起母线差动保护误动,倒不如说,母线倒闸操作常常会使母线差动保护失去选择性而误切非故障母线.
3 母线倒闸操作后,是否要将母线差动保护的非选择性开关合入
实际工作中一些运行人员片面地认为,母线倒闸操作会使母线差动保护失去选择性,故在操作完成后,合入母线差动保护的非选择性开关.产生这一认识误区的根源在于他们不明白母线差动保护装置中设置这一非选择性开关的目的.
母线保护有多种类型,不同类型的母线保护其实现保护的工作原理是不一样的.某些类型的母线保护由于其工作原理本身存在缺陷, 在进行母线倒闸操作时会使装置失去对故障母线的选择性.因此,问题的关键是运行人员要弄清楚:哪种类型的母线保护在母线倒闸操作时会失去对故障母线的选择性以及怎样在适当的时候将装置的非选择性开关合入, 在什么时候又该将装置的非选择性开关拉开,抑或是否应使该开关保持合入状态.
这里仅就固定连接的母线差动保护和母联电流相位比较原理差动保护以及电流相位比较式母线保护作一简单说明.
(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.
(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.这种保护存在的缺点是2组母线分列运行时,母线将失去选择故障母线组的能力.
(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,倒闸后将被操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.
如果片面地认为倒闸操作就使保护失去选择性,并没有适时地合入或拉开保护的非选择性开关,相反地会使母线差动保护不能按设计的工作原理工作,从而真正失去选择性.更具体地讲,倒母线时,母线差动保护的非选择性开关合理的操作顺序是:①双母线改为单母线运行前,先合入非选择性开关,后取母联断路器直流控制回路熔断器;②单母线改为双母线运行后,先投入母联断路器直流控制回路熔断器,后拉母线差动保护非选择性开关.这样,就能保证在任何情况下,由母线差动保护装置动作切除故障.
4 母联断路器代路时,是否母线差动保护可不作任何切换操作
一些运行人员错误地认为母联断路器自然是母差保护的范围,母差保护动作母联断路器也该跳开.殊不知,母联断路器代路时,由母联断路器送电的备用母线,实际上已是线路的一部分.线路上发生故障理应由线路断路器跳闸切除,而此时母联断路器代路实际上就只能起到线路断路器的作用.但如果此时母差保护不作任何切换,则备用母线故障母线保护也将动作.显然这种代路方式母线保护动作是不必要的,也是不合理的.
这时,正确的切换操作是把母联断路器所代线路及其母线划出母线差动保护范围之外.无论哪种原理的母线差动保护,均要操作母联断路器的母线差动保护电流试验盒(或连片),同时使被代线路本身的母线差动保护电流互感器TA从运行的母线差动保护电流回路上甩开,短接好.这样,才能保证母联断路器代路时,母线差动保护安全、合理运行.
5 做相关试验时,是否只要母线元件的隔离开关拉开了,就不会影响母线差动保护的正常工作
运行人员本应该非常清楚,母线差动保护的动作与否取决于加入差动继电器的差电流大小,只要达到了动作值,母线差动保护就会动作切除母线元件.虽然停电母线元件的隔离开关拉开了,但因母线差动保护的所有电流互感器二次回路是并在一起的,即使一次设备已停电,其二次回路也要按运行设备对待,不得将母线差动电流回路随便接地、短路或误引入外接电源.运行人员要特别重视如下几个环节:
(1) 运行中的母线差动保护的电流互感器二次电路被短接后,不管这种短接与母线差动保护的总差回路脱离或相连、均已破坏了母线差动保护的工作原理,在正常或发生穿越性故障时,均将引起二次差电流的不平衡,并可能产生误动.
(2) 母线元件设备做一次回路短路试验,如电流互感器TA的一次通电试验,工作前应将母线差动保护停用,或将与试验回路有关的母线差动保护的电流互感器TA从运行的母线差动保护电流回路上甩开,短接好.
应该指出,母线差动保护在母线倒闸操作过程中的切换、投退要与该母线采用的母线保护的类型,保护的技术特性、母线的结线方式及倒闸前后母线运行方式的变换,甚至要与电网的运行方式具体结合起来.运行人员在进行倒闸操作时,要十分明确:操作是否破坏了固定连接的要求、是否会使保护失去选择性;操作完毕后,母线方式是否改变、母线保护是否具有自适应性等等.只有这样,才能确保倒闸操作过程中及其操作完成后母线及其保护的安全合理运行.
母差保护的工作原理、保护围 母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器, 按差接法接线,正常运行以及保护围以外故障时,
差电流等于零,保护围故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出
“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因为一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行. 根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线, 可以在万一发生误操作造成母线短路时,由保护装置动作,切除故障,从
1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别： 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器，应使 8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 （1）励磁涌流：
在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 （2）产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
（3）励磁涌流的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 （4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施： 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护； ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护； ③利用间断角原理构成的变压器差动保护； ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 （1）稳态情况下的不平衡电流
1.1 低压侧简易母线保护 1.1.1 简易母线保护原理 简易母线保护不是单独的保护装置，由嵌入在变压器后备保护或母联（分段）装置中的动作元件和嵌入在母联（分段）和出线（包括线路、站用变、接地变、电容器、电抗器等，下同）保护装置中的闭锁元件组成。简易母线保护动作逻辑关系如图所示。 II段动作 简易母线III段动作 图 1.1-1简易母线保护逻辑框图(变低) 简易母线II段动作 图 1.1-2简易母线保护逻辑框图(分段) 注意：上图中的N为可以整定的，和本分段保护相关的小电源的数目。下文假定N为5。 简易母线保护中默认1-5闭锁信号输入源为小电源出线，现场请将所有的小电源出线对应到这5个输入中。简易母差第一时限的跳闸出口不设定跳闸控制字，直接通过GOOSE跳开发送闭锁信号的小电源出线(最多为出线1-5)。 母线区外故障时，相关保护能够发出闭锁信号闭锁简易母线保护，母线区内故障时，相关保护
不能发出闭锁信号，简易母线保护可以快速动作切除变压器低压侧开关。低压侧如果有小电源，母线区内故障，仅收到小电源并网线路的闭锁信号时，简易母线保护经t1延时先跳开低压侧小电源。 1.1.2 解决方案 1. 闭锁信号传递方式 由于简易母线保护需要多个装置之间的传递启动闭锁信号，使得传统方式下各个出线保护和分段保护与简易母线保护之间存在较多硬开入连线，导致了二次回路比较复杂，容易出错，可靠性也不高。 数字化变电站的相关技术已经在国内多个变电站投入应用，并得到较长时间的验证，其中的GOOSE通信机制在部分传统采样变电站也得到了很好的实用验证。GOOSE的好处在于一旦物理连接确立，只要通道的带宽足够，可以任意增加连接，可扩展性很强。采用GOOSE通信，完全回避了以往常规接点误碰的问题，并且在GOOSE断链的情况下可以发出报警信号。 2. 出线保护配置要求 输出闭锁GOOSE信号：出线故障，输出接点闭锁相应的变压器低压侧和母联（分段）的母线保护； 在判断到失灵的情况下收回闭锁信号； 3. 变压器低压侧后备保护配置要求 简易母线保护功能（图1.1-1） 变低开关失灵保护，变压器低压侧开关失灵和发生死区故障，在简易母线保护跳开低压侧开关后，故障电流不消失，经延时跳变高开关。 4. 母联(分段)保护配置要求 简易母线保护功能（图1.1-2） 输出闭锁接点：分段过流启动输出GOOSE信号闭锁两侧变压器低压侧后备保护中的简易母线保护保护功能，在分段开关为分位时不发闭锁信号。 在判断到分段失灵的情况下收回闭锁信号；
母差保护的工作原理、保护范围 母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器, 按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障
时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出
“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因为一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行. 根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线, 可以在万一发生误操作造
高压电动机差动保护原理及注意事项 差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。 差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器。微机保护一般采用分相比差流方式。 图1 电动机差动保护单线原理接线图 为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。电流互感器二次侧按循环电流法接线。设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连，即两个电流互感器的二次侧异极性相连，并在两连线之间并联接入电流继电器，在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的，故称为差动继电器。图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。 在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。如果采用DL-11型继电器，为躲过电动机启动时暂态电流的影响，可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。如果是微机保护装置，则只需将CT二次分别接入保护装置即可，但要注意极性端。一般在保护装置
母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器,按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些
必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出 “在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因为一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行.根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线,可以在万一发生误操作造成母线短路时,由保护装置动作,切除故障,从而避免事故的进一步扩大,防止设备严重损坏、系统失去稳定或发生人身伤亡事故. 事实上,与其说母线倒闸操作容易引起母线差动保护误动,倒不如说,母线倒闸操作常常会使母线差动保护失去选择性而误切非故障母线. 3 母线倒闸操作后,是否要将母线差动保护的非选择性开关合入
3.2 原理说明 3.2.1 母线差动保护 母线差动保护由分相式比率差动元件构成，TA 极性要求支路TA 同名端在母线侧，母联TA 同名端在Ⅰ母侧。差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指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。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。 1）起动元件 a ）电压工频变化量元件，当两段母线任一相电压工频变化量大于门坎（由浮动门坎和固定门坎构成）时电压工频变化量元件动作，其判据为： △u >△U T +0.05U N 其中：△u 为相电压工频变化量瞬时值；0.05U N 为固定门坎；△U T 是浮动门坎，随着变化量输出变化而逐步自动调整。 b ）差流元件，当任一相差动电流大于差流起动值时差流元件动作，其判据为： Id > I cdzd 其中：Id 为大差动相电流；I cdzd 为差动电流起动定值。 母线差动保护电压工频变化量元件或差流元件起动后展宽500ms 。 2）比率差动元件 a ） 常规比率差动元件 动作判据为： cdzd m j j I I >∑=1 （1） ∑∑==>m j j m j j I K I 1 1 （2） 其中：K 为比率制动系数；I j 为第j 个连接元件的电流；cdzd I 为差动电流起动定值。） 其动作特性曲线如图3.2所示。 ∑j I j I cdzd I 图3.2 比例差动元件动作特性曲线 为防止在母联开关断开的情况下，弱电源侧母线发生故障时大差比率差动元件的灵敏度不够，大差比例差动元件的比率制动系数有高低两个定值。母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时大差比率差动元件采用比率制动系数高值，而当母线分列运行时自动转用比率制动系数低值。 小差比例差动元件则固定取比率制动系数高值。 b ） 工频变化量比例差动元件 为提高保护抗过渡电阻能力，减少保护性能受故障前系统功角关系的影响，本保护除采用由差流构成的常规比率差动元件外，还采用工频变化量电流构成了工频变化量比率差动元件，与制动系数固定为0.2的常规比率差动元件配合构成快速差动保护。其动作判据为：
母差保护的工作原理、保护范围 来源：电力网时间：2007-12-19 责任编辑：葛红波母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器,按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行.根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线,可以在万一发生误操作造成母线短路时,由保护装置动作,切除故障,从而避免事故的进一步扩大,防止设备严重损坏、系统失去稳定或发生人身伤亡事故. 事实上,与其说母线倒闸操作容易引起母线差动保护误动,倒不如说,母线倒闸操作常常会使母线差动保护失去选择性而误切非故障母线. 3 母线倒闸操作后,是否要将母线差动保护的非选择性开关合入，实际工作中一些运行人员片面地认为,母线倒闸操作会使母线差动保护失去选择性,故在操作完成后,合入母线差动保护的非选择性开关.产生这一认识误区的根源在于他们不明白母线差动保护装置中设置这一非选择性开关的目的. 母线保护有多种类型,不同类型的母线保护其实现保护的工作原理
变压器差动保护的基本原理及逻辑图 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别： 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器，应使
8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 （1）励磁涌流： 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 （2）产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样
经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
（3）励磁涌流的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 （4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施： 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护； ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护； ③利用间断角原理构成的变压器差动保护； ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 （1）稳态情况下的不平衡电流
差动保护基本原理 1、母线差动保护基本原理 母线差动保护基本原理,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，相位相同。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、什么是差动保护？为什么叫差动？这样有什么优点？ 差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。 主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。 在绕组变压器的两侧均装设电流互感器，其二次侧按循环电流法接线，即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧，则将同级性端子相连，并在两接线之间并联接入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流只差，也就是说差动继电器是接在差动回路的。 从理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡点流Iumb流过，此时流过继电器的电流IK 为Ik=I1-I2=Iumb 要求不平衡点流应尽量的小，以确保继电器不会误动。 当变压器内部发生相间短路故障时，在差动回路中由于I2改变了方向或等于零（无电源侧），这是流过继电器的电流为I1与I2之和，即 Ik=I1+I2=Iumb 能使继电器可靠动作。 变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，所以在区内故障时，可以瞬时动作。 3、为什么220KV高压线路保护用电压取母线TV不取线路TV 事实上，两个电压都接入保护装置的，它们的作用各不相同 母线电压，一般用来判别正方向故障和反方向故障，通过电流与电压之间的夹角来判别 线路电压，一般用来重合闸的时候用，作为线路有压无压的判据 现在220kV线路保护比较常用的就是一套光纤电流差动以及一套高频距离保护 也有采用两套光纤电流，两套高频的比较少了 4、变压器差动保护的基本原理 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。
1概述 1．1概述 母线保护的基本原理： 母线正常运行时： 母线发生故障时： 母线保护的要求 l区外故障绝对不允许误动 l区内故障必须快速动作 1．2母差保护现 中阻抗母差保护 l优点：1、动作速度快 2、抗TA饱和能力强 l缺点：1、需辅助变流器 2、调试、维护复杂
3、不适应综合自动化的要求 微机母差保护 目前普遍采用的是比率差动继电器 制动系数K直接影响到其抗TA饱和能力。为提高抗饱和能力必须提高K值，而提高K值势必降低保护在区内故障时的灵敏度，尤其在重负荷下故障或经过渡电阻故障时矛盾更为突出。 1．3母差保护的难点 母差保护的难点在于如何兼顾区外故障时的安全性与区内故障时的灵敏度问题。 因此有必要研制一种全新的、不完全依赖于制动系数的抗TA饱和判据，以根本上解决了安全性与灵敏度矛盾的问题。 1．4电流互感器饱和的研究 1．4．1电流互感器饱和的研究 结论１ 由于电流互感器存在角差，因此即使一、二次电流有效值的差不大于10％，它所引起的差流也往往会大于一次电流的10％。
结论２ 一次电流越大，其饱和时波形畸变得越厉害，因而在差动保护中所引起的差电流越大；但即使一次电流达到100多倍额定电流，其二次电流也不会为零。 结论３ 当一次电流含有很大的非周期分量且衰减时间常数较长时，即使稳态电流倍数满足10％误差曲线，但在暂态过程中，尤其是在起始的2～3个周波之内，二次电流会出现严重的缺损，从而引起的很大的差电流。 结论 4 故障起始电流互感器总有一段正确传变时间，一般情况下大于2ms。 图1.4.1为动模实验室实录的母线区内、外故障波形。图1.4.2 为区外故障，短 路支路电流互感器极度饱和的情况下，差动保护也不会误动。图1. 4.3为区内故障 伴随电流互感器深度饱和，保护10ms 快速出口（包括出口继电器时间5ms）。图1.4.4为电流20In，时间常数180ms（89°），电流互感器的波形
母线差动保护原理简介 基尔霍夫电流定律：根据电流连续性原理，在任何节点上都不可能有电荷积累，所以在任何时刻流入节点的电流之和一定等于流出该节点的电流之和。即： ∑I入=∑I出 母线也属于这样一个节点。流入和流出的矢量和等于零。 大差： 小差：
母差保护中母联分段CT极性要求和验证方法 双母主接线方式下 RCS-915母联电流要求与I母元件一致，即如果出线间隔以母线为正，则母联电流要求以I母线为正，要求实际的I、II母线与母差保护装置规定的I、II母对应 BP-2B母联电流要求与II母元件一致，即如果出线间隔以母线为正，则母联电流要求以II母线为正，要求实际的I、II母线与母差保护装置规定的I、II母对应 检查RCS-915母联间隔变比系数等于01间隔变比系数，将01间隔置于一母，在01间隔和母联间隔A相加入大小相等，方向相反的两个电流，或将其反极性串联，装置显示对应间隔电流应正确，一母小差电流为零，在01间隔和母联间隔A相加入大小相等，方向相同的两个电流，或将其同极性串联，一母小差电流为两倍的所加电流； 将01间隔置于II母，在01间隔和母联间隔A相加入大小相等，方向相反的两个电流，或将其反极性串联，装置显示对应间隔电流应正确，二母小差电流为两倍的所加电流，在01间隔和母联间隔A相加入大小相等，方向相同的两个电流，或将其同极性串联，二母小差电流为零； 检查BP-2B 05间隔变比等于01间隔变比，将05间隔置于一母，在01间隔和05间隔A相加入大小相等，方向相同的两个电流，或将其同极性串联，装置显示对应间隔电流应正确，一母小差电流为零，在01间隔和05间隔A相加入大小相等，方向相反的两个电流，或
简易母差原理 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
1.1低压侧简易母线保护 1.1.1简易母线保护原理 简易母线保护不是单独的保护装置，由嵌入在变压器后备保护或母联（分段）装置中的动作元件和嵌入在母联（分段）和出线（包括线路、站用变、接地变、电容器、电抗器等，下同）保护装置中的闭锁元件组成。简易母线保护动作逻辑关系如图所示。 图 1.1-1简易母线保护逻辑框图(变低) 图 1.1-2 简易母线保护逻辑框图(分段) 注意：上图中的N为可以整定的，和本分段保护相关的小电源的数目。下文假定 N为5。 简易母线保护中默认1-5闭锁信号输入源为小电源出线，现场请将所有的小电源出线对应到这5个输入中。简易母差第一时限的跳闸出口不设定跳闸控制字，直接通过GOOSE 跳开发送闭锁信号的小电源出线(最多为出线1-5)。 母线区外故障时，相关保护能够发出闭锁信号闭锁简易母线保护，母线区内故障时，相关保护不能发出闭锁信号，简易母线保护可以快速动作切除变压器低压侧开关。低压侧如果有小电源，母线区内故障，仅收到小电源并网线路的闭锁信号时，简易母线保护经t1延时先跳开低压侧小电源。 1.1.2解决方案 1.闭锁信号传递方式
由于简易母线保护需要多个装置之间的传递启动闭锁信号，使得传统方式下各个出线保护和分段保护与简易母线保护之间存在较多硬开入连线，导致了二次回路比较复杂，容易出错，可靠性也不高。 数字化变电站的相关技术已经在国内多个变电站投入应用，并得到较长时间的验证，其中的GOOSE通信机制在部分传统采样变电站也得到了很好的实用验证。GOOSE的好处在于一旦物理连接确立，只要通道的带宽足够，可以任意增加连接，可扩展性很强。采用GOOSE通信，完全回避了以往常规接点误碰的问题，并且在GOOSE断链的情况下可以发出报警信号。 2.出线保护配置要求 输出闭锁GOOSE信号：出线故障，输出接点闭锁相应的变压器低压侧和母联（分段）的母线保护； 在判断到失灵的情况下收回闭锁信号； 3.变压器低压侧后备保护配置要求 简易母线保护功能（图1.1-1） 变低开关失灵保护，变压器低压侧开关失灵和发生死区故障，在简易母线保护跳开低压侧开关后，故障电流不消失，经延时跳变高开关。 4.母联(分段)保护配置要求 简易母线保护功能（图 1.1-2）
前提是变压器为常见的星星三角接线，点数11. 所谓差流平衡，就是当正常运行或主变区外故障时的状态，装置感受到的变压器两侧电流方向相反，大小相等。这里暂且称装置感受到用来计算差流的量为装置量。 先计算1202的平衡系数。方法如下： 高压侧：PH高=变压器绕组星形接线1/√3 中压侧：PM中=变压器绕组星形接线Mct*Mdy/(Hct*Hdy*√3) 低压侧：PL低=变压器绕组角形接线Lct*Ldy/(Hct*Hdy) 装置量=输入值*平衡系数 例：CT变比H：1200/5 M：1200/5 L：2000/5 PT变比H：230/100 M：115/100 L：37.5/100 变压器星星角接线，CT二次星星星接线 可计算得Ph高，Ph中和Ph低值 当做高低压侧差流平衡时，加量方法如下：任取一个装置制动量X A(装置量)， 则测试仪加入X/PH高 0度（加在高压侧A相） X/ PH低 180度（加在低压侧A相） (补偿电流) X/PH低 0度（加在低压侧C相） 楼主给的是3A,取X为3代入，就可以得到测试仪加入的量了。这样加一定是装置无差流的。 至于为什么要加补偿电流，是因为从前的主变保护如果两侧为星型和三角型，则CT二次侧星型接为三角，三角接为星型，以补偿相位达到差流的平衡。但是现在的微机保护装置，统一二次侧全接为星型，因此需要软件中进行相位补偿。1202相位校正采取方法是星变三角，即将高压侧二次电流进行以下公式变换，也就是楼主所提供的公式。 IAH=（Iah-Ibh）/根3 IBH=（Ibh-Ich）/根3 ICH=（Ich-Iah）/根3 其实就是将来自高压侧的电流互相相减再除以根3 根据上式，如果做高低压侧差流平衡，本来在高压侧A相和低压侧A相通入相同幅值，相位相反的装置量，就应该差流平衡的。但是因为高压侧进行了以上的相位变换，所以当高压侧A相通入电流时，高压侧C相也产生了反相的同幅值电流，所以C相产生了差流。这样没有办法差流平衡。所以要进行补偿，同时在高压侧C相或者低压侧C相也加入一个同相同幅值的装置量来抵消。这就是C相补偿电流的来源。注意上面所
变压器差动保护的基本原理 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别： 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。 变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 1）励磁涌流 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。
2）产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
- 3）励磁涌流的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。 ②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。
4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施： ①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护； ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护； ③利用间断角原理构成的变压器差动保护； ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 （1）稳态情况下的不平衡电流 ①变压器两侧电流相位不同 电力系统中变压器常采用Y，d11接线方式，因此，变压器两侧电流的相位差为30°，如下图所示，Y侧电流滞后△侧电流30°，若两侧的电流互感器采用相同的接线方式，则两侧对应相的二次电流也相差30°左右，从而产生很大的不平衡电流。
220kV母差保护出现的问题与处理 发表时间：2018-07-05T16:57:04.927Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：陆志强王喜[导读] 摘要：母线是电力系统中的重要组成元件，母线一旦发生故障就会影响整个电力系统的运行，由于母线绝缘老化较快，连接线路多，操作工作量大，受到自然因素的影响，互感器损坏等都可能造成母线故障，影响电力系统运行。 （国网苏州市供电公司江苏省苏州市 215000）摘要：母线是电力系统中的重要组成元件，母线一旦发生故障就会影响整个电力系统的运行，由于母线绝缘老化较快，连接线路多，操作工作量大，受到自然因素的影响，互感器损坏等都可能造成母线故障，影响电力系统运行。所以，应针对220kV母线进行分析，对母差保护中常见的故障问题提高防范意识，出现故障及时处理，确保母线安全稳定运行。本文首先概括了母线差动保护原理、类型，阐述了 220KV现场常用的母差保护，并分析了母差保护常见的问题与处理办法。 关键词：母线；差动保护；灵敏度；稳定性引言：母差保护主要应用在变电站，担负着母线主保护的重要使命。当母差保护范围内的设备发生故障时，会立即切除故障，当母线差动保护范围外设备或因二次回路故障时，应能可靠闭锁动作出口回路，避免因保护误动作而造成母线失压事故。因此，母差保护对于变电站运行具有十分重要的意义。 一、母线差动保护概述 1、原理 母线差动保护简称为母差保护，其动作原理是建立在基尔霍夫电流定律的基础上，具体如下：母线为一个节点，正常运行与故障时流入母线的电流之和为零，如果母线上各个引出线电流互感器的变比相同，则短路时继电器加电流为零。通常情况下，母差保护的范围会随着母线运行方式的改变而发生变化，同时要求所有母差保护必须能够快速、灵敏且有选择地将故障部分从线路中切除。 2、类型 1）中阻抗型母差保护。这类母差保护的特点是动作快速，保护装置的动作时间约为8~9 ms。对于大电源系统而言，当发生穿越性短路且TA为完全饱和状态时，保护装置的动作稳定、可靠，灵敏度不会受到差动回路数的影响。 2）微机型母差保护。这类母差保护具有如下技术特点：能够进行分散安装，保护装置可安装在开关设备机架的箱子中，与中央处理器的连接可以通过光纤电缆予以实现；与分布式系统联用时，可构成一种较为理想的状态，其对TA饱和的灵敏性不高，母线内外发生故障时，在2 ms后允许TA处于饱和状态；装置本身具备自检功能。 二、220KV 现场常用的母差保护 1、中阻抗型集成电路母差保护 中阻抗型母差保护在 220kV及以上系统广泛使用，它是一种三相带比率制动特性的母差保护装置，特点为快速动作，装置动作时间约为 8～9ms，起动继电器和差动继电器的动作时间约为 1～2ms。在大电源系统发生穿越性短路而线路 TA 完全饱和的情况下，保护装置具有充分的稳定性和可靠性，其灵敏度基本上不受差动回路中回路数的影响。母线内部故障，由于检测速度极快，在 TA 没有饱和之前就动作，所以对线路 TA 的饱和特性要求不高。也可采用辅助 TA调整总变比，适应不同变比的TA。在我国电力系统中使用的国外公司母差保护产品有 ABB 公司的 REB103 型、GE 公司的 BUS- 1000 型和西门子公司的 7SS10型。集成电路中阻抗母差保护具有下列特点：动作速度快，故障检测时间 <3ms，保护整组动作时间 <10ms；在穿越性外部故障时，即使TA 饱和也不会误动；母线内部故障时，由于检测速度极快，在 TA 完全没有饱和之前就动作，对 TA 饱和特性要求不高；采用辅助 TA 调整总变比，可适应不同变比的 TA；允许 TA 二次回路的环路阻抗较大，易满足要求；主回路简单可靠。 2、微机型母差保护 微机母差保护的主要技术特点是：可分散安装，母差保护装置（间隔模块）可装在开关设备机架的箱子或柜子中，用光纤电缆与中央处理装置相连接，当与分散分布式自动化系统结合使用时，可形成一种理想状态；对 TA 饱和基本不灵敏，在发生母线内外故障时，2ms 后允许 TA 处于饱和；动作速度快，可靠性高；全数字信号处理，具有自检功能和通信接口；可更换性好，便于扩充。 三、母差保护的问题及解决措施 1、不完全差动保护 采用不完全差动能够使回路得到简化，从而快速切除母线相间发生的故障。然而，不完全差动保护在运行中存在未接入 TA 的负荷电流，虽然通过整定计算可以避免保护误动作的情况，但是差动回路当中却存在着较大的不平衡电流，如果保护定值设置的过高，势必会对保护装置的灵敏性及可靠性造成影响，由此便会导致拒动的问题。针对不完全差动保护问题，可采取一种新的保护方案，即简易母差加以解决处理，具体如下： 1）先将电磁型母差保护改为微机型，因后者的保护灵敏度超过0.95，所以当故障消失后可以实现快速返回的目标，由此能够解决电流继电器整定误差大、返回系数较高的问题。而线路保护则可以使用相应的保护测控装置，借助装置的跳闸和信号出口等回路可以完成与母差保护的配套。 2）当简易母差与出线保护配合使用时，其动作时间可与线路保护相配合。由于装置动作出口小于等于35 ms，且精度达到了±0.1%T，从而解决时间元件误差大、动作时间不准确的问题。 2、误动作问题 某变电站220 kV两条母线运行，Ⅰ母线的1#变及线路运行正常；Ⅱ母线的2#变及线路运行正常；母联运行正常。某一日17：10：34，Ⅱ母线差动保护动作，相应开关全部跳开，同时Ⅰ母线差动保护动作，相关开关跳开。维修人员到现场检查后发现Ⅱ母线B相上的PT 爆裂，绝缘油大量漏出，随后对二次回路进行检查，Ⅱ母线保护装置各个信号均正确，Ⅰ母线也没有任何异常，差动保护误动作，导致整个 220 kV 系统全停，变电站失电。检查中发现切换元件的绝缘外皮损坏，且与相邻接线柱靠的太近，柱间出现了十分明显的飞弧痕迹。由于接线柱绝缘降低，从而使得Ⅰ母线和Ⅱ母线差动回路相连。针对母差保护误动作的问题，可采取如下措施加以解决处理： 1）进一步加强对母差保护装置各个回路及其定值的检查，在确保满足保护稳定方程的基础上，减少差动回路的整定电阻，以此来降低回路在故障时出现过电压的问题。
母差保护的工作原理保 护范围 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
母差保护的工作原理、保护范围 ? 母线保护装置是正确迅速切除母线故障 的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行 的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动 保护、变压器差动保护、发电机差动保护 和线路差动保护.实现差动保护的基本原则
是一致的,即各侧或各元件的电流互感器, 按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要