簡介
母線保護是電力系統繼電保護的重要組成部分。母線是電力系統的重要設備,在整個輸配電中起着非常重要的作用。母線故障是電力系統中非常嚴重的故障,它直接影響母線上所連接的所有設備的安全可靠運行,導緻大面積事故停電或設備的嚴重損壞,對于整個電力系統的危害極大。随着電力系統技術的不斷發展,電網電壓等級不斷升高,對母線保護的快速性、靈敏性、可靠性、選擇性的要求也越來越高。
母線保護是電力系統繼電保護的重要組成部分。實際中,當母線系統外部發生故障時母線差動電流Id≠0,而為一小的數值,這就是由于電流互感器誤差而産生的差動不平衡電流。比率差動繼電保護的原理是采用一次的穿越電流作為制動電流,母線保護動作電流随制動電流的變化而變化,從而使其在母線區外故障時能夠有一定的制動能力。
當發生在母線發生區外短路故障時,此時雖然因為CT飽和出現不平衡流,但由于故障支路上電流會明顯增大,從而使制動電流Ir也增大,能夠提供較強的制動能力,從而能夠防止此時CT飽和所造成的誤動。
基本原理
原理和問題
電流差動母線保護原理是母線保護的一種最常用的保護原理,其主要原理依據是基爾霍夫電流定律。對于一個母線系統,母線上有n條支路。
Id=I1+I2+I3+……+In,為流入母線的和電流,即母線保護的差動電流。當系統正常運行或外部發生故障時,流入母線的電流和為零,即母線差動保護的差動電流,母線保護不動作。當母線發生故障時,等于流入故障點的電流,如果大于母線保護所設定的動作電流時,母線保護将會動作。在實際的系統中,微機保護“差電流”與“和電流”不是從模拟電流回路中直接獲得,而是通過電流采樣值的數值計算求得,即通過采集母線各支路的電流互感器(以下簡稱CT)的電流值,由母線保護裝置計算所得。
因此,電流互感器能否正确提供電流信息,成為母線保護正确動作的一個關鍵因素。實際中,當母線系統外部發生故障時母線差動電流Id≠0,而為一小的數值,這就是由于電流互感器誤差而産生的差動不平衡電流。差動不平衡電流的大小随着故障電流的增大而增大,當區外近距離發生故障時,差動不平衡電流增大,有可能導緻護裝置誤動。為了避免保護誤動,提出具有制動特性的母線差動保護。
母線差動保護
根據制動特性的不同,可以将具有制動特性的母線差動保護分為:比率差動,大電流範圍制動,複式比率差動。比率差動繼電保護的原理是采用一次的穿越電流作為制動電流,母線保護動作電流随制動電流的變化而變化,從而使其在母線區外故障時能夠有一定的制動能力。其動作方程為
Id>Idset
Id>K·Ir
式中Id為差動電流,Idset為差動電流整定門檻,它的整定原則是避免母線外部短路時的最大不衡電流。Ir為制動電流,是指母線所有連接元件電流的絕對值之和。K為比率制動系數,不同制動系數K對應的C的誤差承受能力不同。其動作特性曲線如圖2所示。當發生在母線發生區外短路故障時,此時雖然因為CT飽和出現不平衡流,但由于故障支路上電流會明顯增大,從而使制動電流Ir也增大,能夠提供較強的制動能力,從而能夠防止此時CT飽和所造成的誤動。
比率差動母線保護采用一次的穿電流作為制動電流,使保護在區外故障時有較強的制動能力。但是在母線内部故障時,制動電流仍然存在,這就導緻在母線内部故障時保護的靈敏度有所下降。例如,當區内發生故障時,差動電流Id滿足Id>Idset,但此時某些支路上電流較大,制動電流較大,導緻Id其動作方程為Id>IdsetId>K·[Ir-Is]
式中:[Ir-Is]—邏輯判斷式,當Ir-Is大于零時取(Ir-Is),否則取零。
保護措施
母線主要作用是彙集、分配、傳輸電能,因此也需要對其進行保護本文圍繞斷路器失靈保護和母線保護的運行情況及安全舉措展開深入、全面的探析。



















