母差保护及断路器失灵保护

220k V母线保护及失灵保护220kV母线保护及失灵保护第一节 220kV母线保护及失灵保护的现场配置本站220kV母线保护是采用了两套功能完全一样且又相互独立的深圳南瑞产BP-2B型微机母线保护装置。

BP-2B型微机母线保护装置采用比率制动特性的差动保护原理，结合微机数字处理的特点，发展出以分相瞬时值复式比率差动元件为主的一整套电流差动保护方案，完成差动保护，复合电压闭锁，人机接口等功能。

差动保护箱中设置大差电流元件，各段母线小差电流元件，母联（分段）充电保护，CT断线闭锁元件，CT饱和及检测元件，母线运行方式的自动识别等，电压闭锁箱包括母线保护的复合电压元件、PT 断线告警等功能。

220kV失灵保护是采用了深圳南瑞的BP-2B型微机断路器失灵保护，其保护与220kV母线保护没有任何关系，是独立的一套断路器失灵保护，保护由一套失灵保护装置和一套电压闭锁装置组成，具有断路器失灵保护，复合电压闭锁，运行方式自动识别其开关量，交流电流、电压的输入实时监测等功能。

本站220kV失灵保护的启动方式有以下几种：1．母线所连线路断路器失灵时启动方式：当母线所连的某线路断路器失灵时，由该线路或元件的失灵起动装置提供一个失灵起动接点给本装置。

本装置检测到某一失灵起动接点闭合后，起动该断路器所连的母线段失灵出口逻辑，经失灵复合电压闭锁，按可整定的‘失灵出口短延时（0.2S）’跳开联络开关，‘失灵出口长延时0.25S）’跳开该母线连接的所有断路器。

2．＃1母联2012断路器失灵时启动方式：由母联2012保护的失灵起动装置提供一个失灵起动接点给本装置。

本装置检测到母联2012失灵起动接点闭合后，起动2012断路器失灵出口逻辑，当母联电流大于母联失灵定值，经失灵复合电压闭锁，按可整定的‘母联失灵延时’跳开Ⅰ母线和Ⅱ母线连接的所有断路器。

3．母联2025开关失灵时启动方式：本装置检测到母联2025失灵起动接点(在母差保护屏)闭合后，起动该断路器失灵出口逻辑，当母联电流大于母联失灵定值，经失灵复合电压闭锁，按可整定的‘母联失灵延时’跳开Ⅱ母线和Ⅴ母线上的所有断路器。

母联失灵保护、母联死区保护的保护原理及其跳闸方式摘要：电力系统中母线是具有很多进、出线的公共电气连接点，它起着汇总与分配电能的作用，所以发电厂和变电站的母线是电力系统的一个重要组成元件。

母线运行是否安全可靠，将直接影响发电厂、变电站和用户工作的可靠，甚至会破坏整个系统的稳定。

母线故障的类型，主要是单相接地和相间短路故障。

与输电线路故障相比较，母线故障的几率虽然小，但其造成的后果却十分严重。

因此必须采取措施来消除或减少母线故障所造成的后果。

关键词：故障母联失灵保护母联死区保护逻辑1 引言母联失灵保护、母联死区保护的保护原理及其跳闸方式对于继电保护初学者理解起来存在一定困难，但是继电保护工作者必须清楚的知道保护的原理及其保护的逻辑及其动作跳闸的方式。

母联失灵保护、母联死区保护的作用及其配置该保护的必要性是我们接下来将要论述的问题。

2 保护的原理与逻辑2.1母差保护原理母线差动保护大部分由分相式比率差动元件构成，CT极性要求：如图1主接线示意图，若支路 CT 同名端在母线侧，则母联CT同名端在II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。

图1图2图3母线差动原理结合图2与下列公式可以理解，上图大差、I母小差、II母小差数值为：及母联CT极性指向那个母线那个母线小差做和运算，另一条母线小差做差运算。

当II母发生故障时，则大差元件、II母小差元件应有很大的差流，I母小差元件应没有差流，II母差动动作，如图3所示2.2 母联失灵保护原理及其动作逻辑当母差保护动作向母联发跳令后，经整定延时母联电流仍然大于母联失灵电流定值时，母联失灵保护经各母线电压闭锁分别跳相应的母线。

现在大多数保护装置厂家的母联失灵保护功能固定投入。

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。

母线保护及失灵保护辛伟母线保护：母线是发电厂和变电站重要组成部分之一。

母线又称汇流排，是汇集电能及分配电能的重要设备。

运行实践表明：在众多的连接元件中，由于绝缘子的老化，污秽引起的闪路接地故障和雷击造成的短路故障次数甚多。

另外，运行人员带地线合刀闸造成的母线短路故障，也有发生。

母线的故障类型主要有单相接地故障，两相接地短路故障及三相短路故障。

两相短路故障的几率较少。

当发电厂和变电站母线发生故障时，如不及时切除故障，将会损坏众多电力设备及破坏系统的稳定性，从而造成全厂或全变电站大停电，乃至全电力系统瓦解。

因此，设置动作可靠、性能良好的母线保护，使之能迅速检测出母线故障所在并及时有选择性的切除故障是非常必要的。

对母线保护的要求：与其他主设备保护相比，对母线保护的要求更苛刻。

（1）高度的安全性和可靠性母线保护的拒动及误动将造成严重的后果。

母线保护误动将造成大面积停电；母线保护的拒动更为严重，可能造成电力设备的损坏及系统的瓦解。

（2）选择性强、动作速度快母线保护不但要能很好地区分区内故障和外部故障，还要确定哪条或哪段母线故障。

由于母线影响到系统的稳定性，尽早发现并切除故障尤为重要。

母差保护的分类：母线差动保护按母线各元件的电流互感器接线不同可分为母线不完全差动保护和母线完全差动保护；母线不完全差动保护只需将连接于母线的各有电源元件上的电流互感器接入差动回路，在无电源元件上的电流互感器不接入差动回路。

母线完全差动保护是将母线上所有的各连接元件的电流互感器连接到差动回路。

母线完全差动保护又包括固定连接方式母差保护、电流相位比较式母差保护、比率制动式母差保护（阻抗母线差动保护）、带速饱和电流互感器的电流式母线保护等。

莲花厂的WMH-800微机型母线保护装置为比率制动式母差保护。

固定连接系指一次元件的运行方式下二次回路结线固定，且一一对应。

双母线同时运行方式,按照一定的要求,将引出线和有电源的支路分配固定连接于两条母线上,这种母线称为固定连接母线。

母差保护及失灵保护原理讲座复习题一、填空题1、我国电网中使用的母线保护类型，从元器件构成上大致可分为整流型、集成电路型和微机型2、从电流相位上看，正常运行或外部故障时，至少有一个元件的电流与其他元件电流相位相反。

而内部故障时，除电流等于零的元件外，其他元件中的电流相位相同。

3、RADSS/S母差保护是一个具有比率制动特性的中阻抗差动保护4、母差保护中所说的双跨是指：一条线路两组隔离刀闸同时接到两条母线上5、RCS-915系列母差保护对TA极性的要求是：各出线TA同名端在母线侧，母联TA同名端在一母侧。

6、RCS-915母差保护装置中大差回路用以判别母线区内还是区外故障，小差回路用以故障母线的选择。

7、母联断路器对母线进行充电试验时，当被试母线有故障时由充电保护切除故障。

8、相对主保护而言，断路器失灵保护是一种后备保护9、3/2接线方式下失灵保护按开关配置10、失灵保护跳闸时间应大于故障元件跳闸时间和保护整组返回时间。

二、简答题：1、简述母线保护的基本原则；答：a、在正常运行以及母线范围以外故障时，母线上所有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等。

b当母线上发生故障时，所有与电源连接的元件都向故障点提供电流，而所有供电给负荷的连接元件中电流都等于零。

因此，∑Ⅰ＝Ⅰf(短路点的总电流)c、从电流相位上看，正常运行或外部故障时，至少有一个元件的电流与其他元件电流相位相反。

而内部故障时，除电流等于零的元件外，其他元件中的电流则是同相位的。

2、简述固定连接方式的母线完全电流差动保护的优缺点：答：优点：a、接线简单，调试方便，运行人员容易掌握；b、元件固定时，有很好的选择性。

C、母联断开后，仍有选择能力，母线先后故障，也能可靠动作。

缺点：固定连接破坏时，无选择能力，将切除两条母线。

因要躲外部故障时的最大不平衡电流，灵敏度较低。

由于采用了速饱和变流器，动作时间较慢，不能快速切除故障。

3、简述PMH－150（RADSS/S）母差保护装置运行注意事项：（1）刀闸双跨时，有互联关系的母线上的每套母差自动切换成只有一套Ⅱ母差运行方式，无选择行，母线故障跳开所连接的所有断路器。

母差及失灵保护《母差及失灵保护》⼀、母差保护1、BP-2B 母差保护⼤差电流：不包括母联以外的所有元件电流之和，I d =I 1+I 2+…+I n ；⼩差电流：包括⼀条母线各元件及母联电流之和，I d =I 1+I 2+…+I n +I m 。

（⼤差、⼩差正常差流不应超过0.1 A ）差动保护：使⽤⼤差⽐率差动元件作为区内故障判断元件。

即由⼤差⽐率元件是否动作，区分母线区外故障还是母线区内故障。

使⽤⼩差⽐率差动元件作为故障母线选择元件。

即由⼩差⽐率元件是否动作，决定故障发⽣在哪⼀段母线。

跳I 母各单元跳母联跳II 母各单元其⽬的：⼀是防⽌有关⼈员误碰母差（失灵）保护出⼝继电器时，发⽣母差（失灵）保护出⼝继电器时，发⽣母差（失灵）保护误动作。

⼆是为了防⽌电流回路断线引起差动保护误动作。

2、RCS-915母差保护为防⽌母差保护在母线近端发⽣区外故障时CT 严重饱和的情况下发⽣误动作，本装置根据CT 饱和的波形特点设置了CT 饱和检测元件，⽤以判别差动电流是否由区外故障CT 饱和引起，如果是则闭锁差动保护出⼝，否则开放保护出⼝。

由谐波制动原理构成的CT 饱和检测元件。

母差保护的⼯作框图(以I 母为例)⼆、远传/⼤差⽐率差动元件 I I 母⽐率差动元件 I 母1、远传：线路T接⾼抗器、3/2接线开关失灵（或死区故障）时启动远传。

（远传的本质是通过本侧保护利⽤通道将开⼊接点状态反映到对侧对应的开出接点上）。

2、远跳：⼀般母差（失灵）保护动作时，通过光纤差动保护远跳对侧。

（远跳在整定时要经对侧保护启动控制）。

母差（失灵）保护将线路跳闸的同时，向线路对侧发出允许跳闸、解除闭锁脉冲或远跳脉冲，将对侧开关跳闸。

（⽬的是防⽌在线路开关与CT之间发⽣短路时，对侧的保护以Ⅱ段时限跳闸。

）I IIM N 母差（失灵）保护动作后，同时通过纵联保护跳故障母线线路的对侧开关，对于光纤差动保护，通过远跳跳对侧后对侧不重合，对于⾼频闭锁式保护或光纤允许式保护，对侧纵联保护动作后重合闸动作⼀次。

母差二次回路电流分析一、母差保护基本原理由于母差保护二次电流回路上三相独立的，任一相电流回路断线，或有差流都不会影响另外两相电流回路，因此以下讨论都只针对母差保护单相二次电流回路，三相电流回路与单相是完全一样的，只需A、B、C 相并联。

1.正常情况下母差二次电流分析母差保护，其基本原理是电流的基尔霍夫定理：即同一时刻，流入某一节点（或封闭曲面）的总电流为零。

固定连接母差保护二次电流回路原理图如下：左图为二次电流回路图，右图为一次接线图。

其中，各线路开关电流正方向规定如图，以流入母线为正方向，母联开关电流以流入I母为正方向。

CJI、CJ2和CJ11分别为I母选择元件、II母选择元件和母差启动元件，电流正方向规定如图，以流出元件方向为正方向。

CJ1电流为母线I各线路电流和母联电流之和，CJ2电流为母线II各线路电流和母联电流之差，CJ11为CJ1和CJ2电流之和，ICJ11=ICJ1+ICJ2。

ICJ1=I11+I12+…+I1n+ILICJ2=I21+I22+…+I2n-ILICJ11=ICJ1+ICJ2= I11+I12+...+I1n+I21+I22+ (I2)以上各母差二次线圈CT，若固定接死在母差二次回路中（I母或II母），则称为固定连接式母差保护；若能够在I母和II母之间切换（由闸刀辅助接点），则称为自适应式母差保护，微机保护都是自适应式。

，正常运行及区外故障时（由于区外故障与正常运行类似，故以下讨论，提到正常运行时，若无特别说明，都包括区外故障情况）。

流入I母和II母的总电流为零，由基尔霍夫定理可知，此时CJ1、CJ2和CJ11的电流都为零，故母差不动作。

区内故障，例如母线I故障，则各线路和母联都有短路电流流入I母，此时CJ1电流为总短路电流，即故障电流；对II母来说，各线路电流流入，而母联电流流出，故总电流为零，CJ2电流为零；而CJ11为CJ1和CJ2电流之和，故CJ1和CJ11电流都不为零，为短路电流，故I母母差动作。