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母线保护基础知识详解.ppt

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母线保护基础知识详解 2018.5 一 概述 (一)母线的重要性 ?母线是电力系统网络中的一个重要结点, 又是电网中一个重要的功率交汇处。是指 在变电站中各级电压配电装置的连接部分 以及变压器等电气设备和相应配电装置的 连接部分。 ?母线的作用是汇集、分配和传送电能。 一 概述 (一)母线的重要性 ?母线故障是最严重的电气故障之一,由于 母线上通常连接有较多的电气元件,母线 故障会使这些元件停电,从而造成大面积 停电事故。母线保护装置是正确迅速切除 母线故障的重要手段,它的拒动或误动将 给电力系统带来严重危害。 (二) 常 用 电 气 主 接 线 方 式 一 概述 单母线 双母线 3/2接线 桥形接线 单母线 单母线分段 单母线分段加旁母 双母线 双母线分段 双母线分段加旁母 内桥接线 外桥接线 一 概述 (三)母线故障的危害 跳开故障母线上的所有元件 A B 造成大面积停电事故 C 破坏系统稳定运行 装设动作可靠 、性能良好、 迅速有选择的 切除故障的母 线保护是非常 必要的 D 使故障进一步扩大 一 概述 (四)母线故障类型 1. 母线故障开始阶段大多表现为单相接地故障 2. 随着短路电弧的移动,故障往往发展为两相 或三相接地短路 一 概述 母线绝缘子和断路器套管因表面污秽而导致的闪络 (绝缘降低等) 母 线 装设在母线上的电压互感器故障,母线与断路器之间 的电流互感器发生故障(风刮异物等) 故 障 倒闸操作时引起断路器或隔离开关的支持绝缘子损坏 原 因 由于运行人员的误操作,如带负荷拉刀闸造成弧光短路 二 母线保护 (一) 什么是母线保护? 就是保护母线的保 护 用通俗的定义,就是 按照收、支*衡的原 理进行判断和动作的 保护。 二 母线保护 (二)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。 二 母线保护 (三)母线保护的实现 ? 一种情况是,不采用专门的母线保护,而利用相 邻供电元件的保护装置就可以把母线故障切除。 一般用于较低电压等级的母线,例如10kV母线 。 ? 另一种情况是,采用专门的母线保护,一般用于 非常重要的高压母线,其中差动原理的母线保护 应用尤其广泛 。 二 母线保护 (三)母线保护的实现 ? 电网中广泛应用过的母线保护有: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。 ? 多年电网运行经验总结,普遍认为比率制动式母 差保护效果最佳。 二 母线保护 (三)母线保护的实现 利用供电元件的保护装置切除母线故障 1)发电厂采用单母线接线,母线上的故障可利用发电机的 定子过电流保护使发电机的断路器跳闸予以切除。 k + + It - + + I t 定子绕组过电流保护 - 二 母线保护 ? 利用供电元件的保护装置切除母线故障 2)对降压变电站,其低压母线采用单母线分段,正常时分列运行,低压 母线上的故障可以由相应变压器的过电流保护使变压器的断路器跳闸 予以切除。 电源 高压母线 + I + t - + + I t - 变压器的过 电流保护 单母线分段 低压母线 k 二 母线保护 利用供电元件的保护装置切除母线故障 3)对双侧电源网络(或环形网络) 当变电站B母线故障时可由保护1和4的Ⅱ段动作予以切除 。 A 1 C 4 k 2 3 B 5 B变电站母线 二 母线保护 利用供电元件的保护装置切除母线故障 4) 辐射电源网络(或馈线网络) 当变电站B母线故障时可由保护1的Ⅱ段动作予以 切除。 A 1 k 2 B 3 B变电站母线 二 母线保护 (三)母线保护的实现 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(速动性)。 B)当双母并列运行或单母分段时, 保护不能保证有选择性地切除故 障母线。(选择性) k C)对于高压电网不能满足系统稳定 和运行上的要求,需装设专门的 母线保护 电源 双母并 列运行 三 母线保护的工作原理 原理: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*衡就会破坏。有的保护采用比较电流是否*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, 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 三 母线保护的工作原理 母 单母线电流差动保护的工作原理 线 保 护 原 理 双母线电流差动保护的工作原理 (一)单母线电流差动保护的工作原理 发接生线内图外部的故特障点时:: K 流◆入要差求动电继流电互器感的器电的流变为比:要 ◆采相I此. .用同时I.环1I.,1流I.保2法I护. I接2. 3动不线作动I.I. 3nK作 0 . . I1 I2 保 护 . I3 装 置 K L1 L2 L3 (二)双母线电流差动保护的原理接线图 TA1 TA2 TA6 QF5 TA5 QF1 QF2 QF3 QF4 TA3 TA4 KD1 Ⅰ KD3 Ⅱ KD2 选起择动元元件件 由由电电流流互互感感器器 TTAA311、、TTAA42、、 TTAA653和、差TA动4与电差 流动继电电流器继K电D21器 组KD成3组,成反,映反母 线映ⅡⅠ母上线的上故是障否 出现故障



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