35kv變電所母線保護(hù)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、 論文（設(shè)計(jì)）題目 35kv變電所母線保護(hù)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 子課題題目 35kv變電所母線保護(hù)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)摘 要（宋體、三號(hào)、加粗）母線承擔(dān)著匯集和分配電能的重要任務(wù)，其工作的可靠性將直接影響到發(fā)電廠和變電站工作的可靠性。母線發(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)引起系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞，造成嚴(yán)重的后果，母線在電力系統(tǒng)中的重要地位使得母線接線方式及母線保護(hù)方式的選擇與運(yùn)行成為保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)之一。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)區(qū)內(nèi)新崛起的工礦企業(yè)用電量不斷的增加，大大加重了供電、用電能力，用電緊張面臨日趨嚴(yán)重，為適應(yīng)這一發(fā)展的需要，減少遠(yuǎn)距離輸送電能損失，提高電能質(zhì)量，保護(hù)供電的安全性、可靠性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)

2、的合理性，很有必要在該區(qū)組建一所35kv變電所，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。 35kv變電所屬于配電網(wǎng)，其處于電力系統(tǒng)的末端，直接與用戶相連，是向用戶供應(yīng)電能和分配電能重要環(huán)節(jié)，其可靠性指標(biāo)可以集中反映整個(gè)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及安全穩(wěn)定運(yùn)行特，35kv變電所的母線可靠性更具有實(shí)際意義，與電力用戶的生活與生產(chǎn)密切相關(guān)，但是目前我國(guó)35kv及以下電壓等級(jí)變電站中的母線一般都沒(méi)有裝設(shè)母線專用保護(hù)，所以有必要對(duì)35kv變電所的母線保護(hù)進(jìn)行專門(mén)的設(shè)計(jì)研究。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外各種35kv母線的保護(hù)原理和方案進(jìn)行研究，從使用現(xiàn)狀、動(dòng)作特性、安裝接線條件、經(jīng)濟(jì)性等方面全面比較各種保護(hù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)具體實(shí)現(xiàn)方案，確定運(yùn)行方式及

3、電路圖等值圖，進(jìn)行短路計(jì)算和整定計(jì)算，確定繼電保護(hù)的裝置配置。制定出投資小，施工量不大既能應(yīng)用在新建站，也能應(yīng)用于現(xiàn)有變電站，滿足母線保護(hù)技術(shù)特性的專用母線保護(hù)方案。（宋體、小四號(hào)）關(guān)鍵詞（黑體、小四號(hào)、加粗）：繼電保護(hù);母線保護(hù);動(dòng)作特性;保護(hù)原理（宋體、小四號(hào)、加粗）摘要（英文）：(另起一頁(yè))Abstract（Times New Roman、三號(hào)、加粗） Buses undertake important tasks of assembly and distributing electric energy, its reliability will directly effect the

4、reliabilities of the power plant and the subsstation#（Times New Roman、小四號(hào)）Keywords: # ; # ; # ; #（Times New Roman、小四號(hào)、加粗）目錄：(另起一頁(yè)) （各級(jí)標(biāo)題編號(hào)可根據(jù)需要作相應(yīng)變更） 目 錄（黑體、三號(hào)、加粗）第一章 # 1（頁(yè)碼）1.1 #. 11.1.1 #. 1.1.1.1 #.第二章 #.2.1 #.2.1.1 #. .2.1.1.1 #. .參考文獻(xiàn). .附錄. .謝辭. . 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目（若有子課題則寫(xiě)子課題題目）正文：(另起一頁(yè)) （各級(jí)標(biāo)題編號(hào)可根據(jù)需要作

5、相應(yīng)變更，正文中文一律采用宋體小四號(hào)字，標(biāo)題加粗，行間距1.5倍） 第一章 緒論（黑體、三號(hào)、加粗）1.1 本文研究背景和意義（宋體、四號(hào)、加粗）該變電所擬建于XX市新開(kāi)發(fā)的高科技開(kāi)發(fā)區(qū)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)區(qū)內(nèi)新崛起的工礦企業(yè)用電量不斷的增加，大大加重了供電、用電能力，用電緊張面臨日趨嚴(yán)重，為適應(yīng)這一發(fā)展的需要，減少遠(yuǎn)距離輸送電能損失，提高電能質(zhì)量，保護(hù)供電的安全性、可靠性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性，很有必要在該區(qū)組建一所新型變電所，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。 目前在我國(guó)35KV及以下電壓等級(jí)的母線，一般都沒(méi)有裝設(shè)母線專用保護(hù)。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的母線保護(hù)方案就是利用相鄰元件后備過(guò)流保護(hù)作為母線

6、保護(hù)，比如利用發(fā)電機(jī)的過(guò)電流保護(hù)使發(fā)電機(jī)的斷路器跳閘予以切除，利用變壓器的過(guò)電流保護(hù)先跳開(kāi)低壓母線分段斷路器或變壓器低壓側(cè)斷路器，也可以利用供電線路的保護(hù)切除故障保護(hù)。保護(hù)整定時(shí)由于考慮到與饋線和母線分段開(kāi)關(guān)的配合，保護(hù)跳閘時(shí)間一般整定為 1.01.4s，有的甚至更長(zhǎng)，達(dá) 2.0s 以上。 在變電所各種各樣設(shè)備保護(hù)，包括線路保護(hù)、電壓器保護(hù)、輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)、母線保護(hù)等等。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。 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。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，

7、還要確定那條或那段母線故障。由于母線影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，盡早發(fā)現(xiàn)并切出故障尤為重要。當(dāng)變電所母線發(fā)生故障時(shí)，如不及時(shí)切成故障，變電站中低壓母線短路產(chǎn)生的電弧會(huì)直接燒毀故障點(diǎn)附近的母排和開(kāi)關(guān)柜，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸危及相鄰的開(kāi)關(guān)柜，引起連鎖反應(yīng)，造成整段開(kāi)關(guān)柜損壞；母線短路產(chǎn)生的電動(dòng)力，可能引起主變壓器低壓側(cè)線圈變形，造成主變損壞。故障持續(xù)過(guò)程中，產(chǎn)生的電弧可能引發(fā)其他部位的故障。在采用戶內(nèi)開(kāi)關(guān)柜式配電裝置的情況下，電弧還可能將開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的器件點(diǎn)燃，引起火災(zāi)，大面積燒毀配電設(shè)備及破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而造成全廠或全變電所大停電，乃至全電力系統(tǒng)瓦解。因此,在重要的35kV及其以上的發(fā)電廠或變電所的母線上,

8、都需要裝設(shè)專用的母線保護(hù)裝置。1.2 原始資料 高壓電源為35kv，采用雙回路供電，其中一條來(lái)自旅游度假區(qū)新河（A）站，另一條賄賂來(lái)自西華（B）站 。電源容量為無(wú)限大系統(tǒng)，A站最小運(yùn)行方式系統(tǒng)電抗為1.679，最大運(yùn)行方式系統(tǒng)電抗為4.76；B站最小運(yùn)行方式系統(tǒng)電抗為0.3056，最大運(yùn)行方式系統(tǒng)電抗為1.054.短路容量分別為200MVA和250MVA，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間均為2.0s。電壓等級(jí)為35/10kv，35kv出線共2回，所接負(fù)荷為化工廠。10kv出線共5回，其中3回架空線，每回輸電容量為1200kw，2回電纜線路，每回輸電容量1700kw，以一、二級(jí)負(fù)荷為主，負(fù)荷線路長(zhǎng)度為1

9、0km。35kv單母分段接線，10kv單母分段接線。主變壓器兩臺(tái)S9-6300/35kv，Y，d11接線變壓器。以兩個(gè)電源全投入運(yùn)行，負(fù)荷全投，母線分段斷路器合閘運(yùn)行為最大方式；以B電源停運(yùn)，電纜停運(yùn)，分段斷路器斷開(kāi)運(yùn)行為最小運(yùn)行方式。1.3母線保護(hù)的現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)母線保護(hù)由過(guò)去的固定連接式母線完全差動(dòng)保護(hù)，電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)。發(fā)展到現(xiàn)在的中阻抗比率制動(dòng)母線差動(dòng)保護(hù)和微機(jī)母線差動(dòng)保護(hù)。迄今為止，在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用過(guò)的母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)電流相位比較式差動(dòng)保護(hù)，比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)經(jīng)各發(fā)，供電單位多年電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，普遍認(rèn)為就適應(yīng)母線運(yùn)行方式、故障類型過(guò)渡電阻等方面而言。無(wú)疑是按分相電流

10、差動(dòng)原理構(gòu)成的比率制動(dòng)式母差保護(hù)效果最佳。隨著我國(guó)電網(wǎng)電壓等級(jí)的提高新型傳感器的應(yīng)用以及l(fā)EC一61850標(biāo)準(zhǔn)的推行，母線保護(hù)技術(shù)也必將提高到一個(gè)新的水平。中阻抗比率制動(dòng)母線差動(dòng)保護(hù)和集中式微機(jī)母線差動(dòng)保護(hù)以其良好的性能在目前的市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，分布式微機(jī)母線保護(hù)將是未來(lái)的主要發(fā)展方向。1.4 本文主要研究的內(nèi)容1.35kv變電所母線繼電保護(hù)方案的初步選擇和參數(shù)計(jì)算； 2.運(yùn)行方式的確定及電路圖等值圖； 3.根據(jù)繼電保護(hù)要求進(jìn)行短路計(jì)算； 4.繼電保護(hù)整定計(jì)算； 5.繼電保護(hù)裝置配置；第2章 母線保護(hù)原理分析2.1 母線差動(dòng)保護(hù)原理 目前母線保護(hù)均采用電流差動(dòng)保護(hù)，有時(shí)又稱“母差保護(hù)”，判據(jù)為

11、流入母線的電流相位和。 母線的差動(dòng)保護(hù)原理示意圖如下：(1) 正常運(yùn)行及區(qū)外故障時(shí)有，母線保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作。(2) 母線故障時(shí)有,即，母線保護(hù)應(yīng)動(dòng)作。2.1.1母線完全差動(dòng)保護(hù) 在母線的所有連接原件上裝設(shè)具有相同變比和特性的電流互感器，按同名相、同極性連接的差動(dòng)回路。保護(hù)接線圖如下： 差動(dòng)繼電器定值按下列條件計(jì)算： （1）躲開(kāi)外部短路時(shí)產(chǎn)生的不平衡電流； （2）躲開(kāi)母線連接元件中，最大負(fù)荷之路的最大負(fù)荷電流，以防止電流二次回路斷線時(shí)誤動(dòng)。 在發(fā)生母線短路時(shí)，流過(guò)各電流互感器的短路電流值比總短路電流小。如果略去各電流互感器的勵(lì)磁電流，流入母線保護(hù)的電流近似為總短路電流。如果該電流大于母線保護(hù)的動(dòng)作電

12、流時(shí)，母線保護(hù)即動(dòng)作，將連接在故障母線上的斷路器都跳開(kāi)。 由于電流差動(dòng)母線保護(hù)不需要與各連接元件的其它保護(hù)裝置相配合，可以正確地區(qū)分母線的內(nèi)部和外部短路故障，因此它是一種接線簡(jiǎn)單，可以瞬時(shí)動(dòng)作和可靠的母線保護(hù)方式。2. 1.2母線不完全差動(dòng)保護(hù) 只將連接于母線的各有電源元件上的TA接入差動(dòng)回路，無(wú)電源元件（電抗器或變壓器）的TA不接入差動(dòng)回路。 這種方式下，正常運(yùn)行時(shí)差動(dòng)繼電器內(nèi)部有電流，大小為所有元件提供的負(fù)荷電流。因此，其整定值采用分段處理。 2.2雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)的母線保護(hù) 在發(fā)電廠及重要變電站的高壓母線上，一般采取雙母線同時(shí)運(yùn)行（母聯(lián)開(kāi)關(guān)投入）的方式，每組母線連接部分（大約1/2）負(fù)荷

13、和電源元件。當(dāng)每一條母線故障時(shí)，將只影響到一半的負(fù)荷。此時(shí)，必須要求母線保護(hù)具有故障選擇能力。 根據(jù)實(shí)現(xiàn)方法不同，分為固定連接方式的母線完全電流差動(dòng)保護(hù)和母聯(lián)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)。2.2.1雙母線同時(shí)運(yùn)行方式，按照一定要求，將引出線和有電源的支路固定連接于兩條母線上。這種母線的完全差動(dòng)保護(hù)稱為固定連接方式的母線差動(dòng)保護(hù)。 優(yōu)點(diǎn)： （1）接線簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，運(yùn)行人員容易掌握； （2）元件固定時(shí)，有很好的選擇性。 （3）母聯(lián)斷開(kāi)后，仍有選擇能力，母線先后故障，也能可靠動(dòng)作。 缺點(diǎn)： （1）固定連接破壞時(shí)，無(wú)選擇能力，將切除兩條母線。 （2）因要躲外部故障時(shí)的最大不平衡電流，靈敏度較低。 （3

14、）由于采用了速飽和變流器，動(dòng)作時(shí)間較慢，不能快速切出故障。2.2.2母聯(lián)電流相位式比較式母線差動(dòng)保護(hù) 這種保護(hù)是在具有固定連接元件的母線電流差動(dòng)保護(hù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的。它利用比較母聯(lián)開(kāi)關(guān)鐘夫人電流與總的差電流的相位作為故障母線的選擇元件。 當(dāng)一母故障時(shí)，故障電流從二母通過(guò)母聯(lián)流向一母。 當(dāng)二母故障時(shí)，故障電流從一母通過(guò)母聯(lián)流向二母。二總差流是反映母線故障的，相位不變，因此，只要母聯(lián)有電流流過(guò)，選擇元件能正確動(dòng)作。優(yōu)點(diǎn)： 不要求元件固定連接于母線，可大大提高母線運(yùn)行方式的靈活性。缺點(diǎn)： （1）正常運(yùn)行時(shí)母聯(lián)必須投入運(yùn)行； （2）如果母聯(lián)拒動(dòng)，將造成非故障母線通過(guò)母聯(lián)向故障母線提供短路電流，故障不

15、能切除； （3）如果母聯(lián)開(kāi)關(guān)和母聯(lián)TA之間故障，將會(huì)切除非故障母線，而故障母線不能切除； （4）雙母線相繼故障時(shí)。只能切除先發(fā)生故障的母線，后故障母線因母聯(lián)斷開(kāi)不能切除。2.3比例制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)這種保護(hù)的原理是最基本也是最常見(jiàn)的一種保護(hù)思想，它常用于許多場(chǎng)合的元件保護(hù)甚至線路不是很長(zhǎng)的輸電線保護(hù)上。其原理就是通過(guò)比較被保護(hù)元件兩端的電流大小，利用其兩端電流差值作為保護(hù)啟動(dòng)的判據(jù)。為了防止保護(hù)區(qū)外故障不誤動(dòng)，在此基礎(chǔ)上，又加入了制動(dòng)分量就構(gòu)成了此種保護(hù)。這種保護(hù)原理應(yīng)用于我國(guó)廣大范圍內(nèi)的高中壓母線以及變壓器保護(hù)上，且取得了很好的效果，但是它存在一個(gè)問(wèn)題，可能也是元件保護(hù)的一個(gè)共性，即：電流互感器

16、的飽和誤差使得區(qū)分元件內(nèi)部或者外部故障變得更加困難，如何能可靠的躲過(guò) CT 的傳變誤差是擺在保護(hù)工作者面前的一個(gè)難題。為此人們又在努力地探索差動(dòng)保護(hù)原理以外的元件保護(hù)的新思路2.4復(fù)式比例制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù) 復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)相對(duì)于傳統(tǒng)的比率制動(dòng)判據(jù)，由于在制動(dòng)量的計(jì)算中引入了差電流，使其在母線區(qū)外故障時(shí)有極強(qiáng)的制動(dòng)特性，在母線區(qū)內(nèi)故障時(shí)無(wú)制動(dòng)，因此能更明確地區(qū)分區(qū)外故障和區(qū)內(nèi)故障。2.5電流閉鎖式母線保護(hù)電流閉鎖式母線快速保護(hù)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱母線快速保護(hù)）不是單獨(dú)的裝置，它是由兩部分組成，一部分是嵌入在變低后備保護(hù)裝置中的動(dòng)作元件，另一部分是嵌入在35KV出線（包括饋線、站用變回路、并聯(lián)補(bǔ)償電容回路等）

17、保護(hù)裝置中的閉鎖元件。原理圖如下所示： 動(dòng)作元件是反應(yīng)流經(jīng)變低開(kāi)關(guān)電流的增大而動(dòng)作的，母線上發(fā)生任何相間短路，都能夠反應(yīng)。閉鎖元件是反應(yīng)10kV出線電流增大而動(dòng)作瞬時(shí)發(fā)出閉鎖信號(hào)，該信號(hào)被瞬時(shí)傳送到變低后備保護(hù)裝置中母線快速保護(hù)的邏輯回路中，以閉鎖母線快速保護(hù)。 母線快速保護(hù)功能設(shè)置為投入和分段開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，母線故障時(shí)，動(dòng)作元件動(dòng)作，無(wú)母線快速保護(hù)閉鎖信號(hào)輸入，則母線快速保護(hù)經(jīng)一小延時(shí) T1 跳開(kāi)變低開(kāi)關(guān)，同時(shí)閉鎖備自投。 當(dāng)出線保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，閉鎖元件瞬時(shí)發(fā)出閉鎖信號(hào)并傳送至變低后備保護(hù)裝置，閉鎖母線快速保護(hù)。要求出線保護(hù)裝置中的故障判別元件（閉鎖元件）具有足夠高的靈敏度。 該方案的特

18、點(diǎn)是在構(gòu)成上不需要增加和改變 TA和 TV 設(shè)備和回路,只是在綜合保護(hù)上增加構(gòu)成母線快速接點(diǎn)的配合接點(diǎn),增加的電纜也不多。其缺點(diǎn)是母線保護(hù)依賴于進(jìn)線保護(hù)(或分段保護(hù)),保護(hù)裝置本身在物理上不獨(dú)立。但從現(xiàn)有保護(hù)裝置改造看，不需要另外增加更多的硬件，就可增加母線快速保護(hù)功能。2.6電弧光保護(hù) 近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)電力工業(yè)的高速發(fā)展，中壓開(kāi)關(guān)柜的應(yīng)用數(shù)量越來(lái)越多，由于開(kāi)關(guān)柜弧光短路故障引發(fā)的中壓母線故障也日益增多；另一方面，用戶對(duì)供電的可靠性要求也越來(lái)越高，國(guó)內(nèi)一些專家也一直強(qiáng)調(diào)裝設(shè)專用中低壓母線保護(hù)的重要性，用戶也希望可以提供一種原理簡(jiǎn)單、適用于 635kV 的母線保護(hù)，以最大限度減少母線故障對(duì)設(shè)備的

19、損害，提高供電可靠性。在這種背景下，電弧光保護(hù)系統(tǒng)在我國(guó)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用開(kāi)始加速發(fā)展。 電弧光對(duì)設(shè)備及人員會(huì)造成極大的傷害。當(dāng)出現(xiàn)弧光時(shí)候，弧光以 300m/s 的速度爆發(fā)，摧毀途中的任何物質(zhì)。只要系統(tǒng)中不斷電，弧光就會(huì)一直存在在開(kāi)關(guān)柜抽屜內(nèi)?；」饪梢匝杆俚脑?10ms 內(nèi)達(dá)到 3m 遠(yuǎn)， 因此要想最大程度降低損失，時(shí)間是個(gè)最主要的因素。電弧光的危害程度取決于電弧電流和切除時(shí)間。 IEC298 標(biāo)準(zhǔn)附錄 AA 中規(guī)定的內(nèi)部燃弧時(shí)間是 100ms，目前市場(chǎng)上銷售的開(kāi)關(guān)柜基本上是按照 IEC298 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，也就是說(shuō)，開(kāi)關(guān)柜可以承受的電弧燃燒時(shí)間為 100ms。由于發(fā)生弧光故障在斷路器動(dòng)作前，故

20、障短路電弧是一直在燃燒的，即保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加上斷路器分閘時(shí)間之和，即為電弧燃燒的持續(xù)時(shí)間。也就是說(shuō)，從保護(hù)開(kāi)關(guān)柜方面考慮，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)在小于 100ms 切除故障以防止弧光短路故障進(jìn)一步發(fā)展擴(kuò)大造成更大的危害。 電弧光母線保護(hù)系統(tǒng)工作原理：開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生電弧短路故障時(shí)，所產(chǎn)生的故障特性量包括產(chǎn)生電弧、壓力上升、電流增大等。電弧保護(hù)的主要?jiǎng)幼饕罁?jù)是電弧的產(chǎn)生，為了進(jìn)一步提高保護(hù)的動(dòng)作可靠性及提供有選擇性的切除故障，還同時(shí)檢測(cè)電流增量作為閉鎖條件。當(dāng)電弧保護(hù)系統(tǒng)同時(shí)檢測(cè)到電弧和過(guò)電流時(shí)即發(fā)出跳閘命令切除故障。2.7母線保護(hù)原理比較 經(jīng)綜合比較，電流閉鎖式母線快速保護(hù)技術(shù)上滿足要求，投資小，施工量不

21、大，無(wú)論是應(yīng)用在新建站，還是對(duì)現(xiàn)有變電站的改造，都具有突出的優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)階段的最佳保護(hù)方案。表2.1 35kv母線保護(hù)原理比較母線差動(dòng)保護(hù)雙母線同時(shí)運(yùn)行電流閉鎖電弧光保護(hù)機(jī)理較復(fù)雜復(fù)雜簡(jiǎn)單復(fù)雜選擇性好好較好較好裝置可靠性較低高高較高快速性快速快速快速快速工程施工量大大小大運(yùn)行維護(hù)工作量較大大小大經(jīng)濟(jì)性投資大投資大投資最小投資較大與變電站結(jié)合較好好好好2.8 本章小結(jié) 本章研究了各種35kv母線保護(hù)的原理，得出電流閉鎖式式母線保護(hù)是最優(yōu)的35kv母線保護(hù)方案。第二章 母線保護(hù)方案的選擇和參數(shù)計(jì)算2.1 單母線接線2.1.1 單母線無(wú)分段接線接線特點(diǎn)：只有一組母線WB，所有的電源回路和出線回路，均經(jīng)

22、過(guò)必要的開(kāi)關(guān)電器連接在該母線上并列運(yùn)行。優(yōu) 點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單、清晰，所用的電氣設(shè)備少，操作方便，配電裝置造價(jià)便宜。缺 點(diǎn)：只能提供一種單母線運(yùn)行方式，對(duì)狀況變化的適應(yīng)能力差；母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，全部回路均需停運(yùn)（有條件進(jìn)行帶電檢修的例外）；任意斷路器檢修時(shí)，其所在的回路也將停運(yùn)。適用范圍：?jiǎn)文妇€接線的工作可靠性和靈活性都較差，只能用于某些出線回路較少，對(duì)供電可行性要求不高的小容量發(fā)電廠與變電站中。圖1.1 單母線接線圖2.1.2 單母線分段接線 接線特點(diǎn)： 利用分段斷路器QFd將母線適當(dāng)分段。母線分段的數(shù)目，取決于電源的數(shù)目、容量、出線回?cái)?shù)、運(yùn)行要求等，一般分為23段。應(yīng)盡量將電源與負(fù)

23、荷均衡的分配與各母線段上，以減少各分段間的功率交換。對(duì)于重要用戶，可從不同母線段上分別引出兩個(gè)及以上回路向其供電。優(yōu) 點(diǎn)： 可以提供單母線運(yùn)行、各段并列運(yùn)行、各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，且 便于分段檢修母線，減小母線故障的影響范圍。當(dāng)任一段母線故障時(shí)， 繼電保護(hù)裝置可使分段斷路跳閘，保證正常母線段繼續(xù)運(yùn)行。若分段 斷路器平時(shí)斷開(kāi)，則當(dāng)任一段母線失去電源時(shí)，可由備用電源自動(dòng)投 入裝置使分段斷路器合閘，繼續(xù)保持該母線段的運(yùn)行。缺 點(diǎn)： 是在一段母線故障檢修期間，該段母線上的所有回路均需停電；任一斷路器檢修時(shí)，所在回路也將停電。適用范圍：?jiǎn)文妇€分段接線，可應(yīng)用于6220KV配電裝置中。圖2.2 單母線分

24、段接線2.1.3 單母分段帶旁路接線接線特點(diǎn)： 增設(shè)了一組旁路母線WP及各出線回路中相應(yīng)的旁路隔離開(kāi)關(guān)QSp，分段斷路器QSd兼作旁路斷路器QFp，并設(shè)有分段隔離開(kāi)關(guān)QSd.運(yùn)行特點(diǎn)： 平時(shí)旁路母線不帶電，QS1、QS2及QFp合閘，QS3、QS4及QSd斷開(kāi)，主接線系統(tǒng)按單母線分段方式運(yùn)行。當(dāng)需要檢修某一出線斷路器（如QF1）時(shí)，可通過(guò)閘操作，由分段斷路器代替旁路斷路器，使旁路斷路器經(jīng)QS4、QFP、QS1接至1段母線，或經(jīng)QS2、QFP、QS3接至2段母線而帶電運(yùn)行，并經(jīng)過(guò)被檢修斷路器所在回路的旁路隔離開(kāi)關(guān)（如1QF）及其兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢修，而不中斷其所在線路的供電。此時(shí)，兩段工作母線

25、既可通過(guò)分段隔離開(kāi)關(guān)QSd并列運(yùn)行也可分列運(yùn)行。所以，這種接線方式具有相當(dāng)高的可靠性和靈活性。適用范圍： 廣泛應(yīng)用于出線回路不多，負(fù)荷較為重要的中小型發(fā)電廠或35110KV變電站中。圖2.3 單母線分段帶旁路母線接線2.2 雙母線接線2.2.1 簡(jiǎn)單雙母線接線 接線特點(diǎn)：設(shè)置有兩組母線I、II，其間通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器QFL相連，每回進(jìn)出線均經(jīng)一臺(tái)斷路器和兩組母線隔離開(kāi)關(guān)分別接至兩組母線。由于每回路設(shè)置了兩組母線隔離開(kāi)關(guān)，可以換至兩組母線，從而大大的改善了其工作性能。主要優(yōu)點(diǎn)：1）運(yùn)行方式靈活?？梢圆捎脤㈦娫春统鼍€均衡地分配在兩組母線上，母聯(lián)斷路器合閘的雙母線同時(shí)運(yùn)行方式；也可以采用任意一組母線

26、工作，另一組母線備用，母聯(lián)斷路器分閘的單母線運(yùn)行方式，所在回路均不中斷工作。 2）檢修母線時(shí)不中斷供電。只需將欲檢修母線上的所有回路通過(guò)倒閘操作均換接至另一線上，即可不中斷供電的進(jìn)行檢修。當(dāng)任一組母線故障時(shí)，也只需將接于該母線上的所有回路均換至另一組母線，即可迅速地全面恢復(fù)供電。 3）檢修任一回路母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只中斷該回路。這時(shí)，可將其他回路均換到另一組母線繼續(xù)運(yùn)行，然后停電檢修該母線隔離開(kāi)關(guān)。如果允許對(duì)隔離開(kāi)關(guān)帶電檢修，則該回路也可不停電。 4）檢修任一線路斷路器時(shí)，可用母聯(lián)斷路代替其工作。主要缺點(diǎn)：1）變更運(yùn)行方式時(shí)，需利用隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行倒閘操作，操作步驟較為雜，容易出現(xiàn)誤操作，從而導(dǎo)致設(shè)

27、備或人身事故。 2）檢修任一回路斷路器時(shí)，該回路仍需停電或短時(shí)停電。 3）增加了大量的母線隔離開(kāi)關(guān)母線的長(zhǎng)度，裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，占地面積與投資都增多。圖 2.4 簡(jiǎn)單雙母線接線2.2.2 雙母線分段接線接線特點(diǎn)：通常將一組母線作為備用母線（如II母線），另一組母線（如I母線）用分?jǐn)鄶嗦菲鱍Fd分成兩段，并作為工作母線，母聯(lián)斷路器QFL1及QFL2平時(shí)斷開(kāi)。若將均用分?jǐn)鄶嗦菲鞣殖蓛啥?，則可構(gòu)成雙母線四分段接線。主要優(yōu)點(diǎn)：在發(fā)電廠、變電站中，母線發(fā)生故障的影響范圍很大。采用單母線或雙 母線接線時(shí)，一段母線故障將造成約半數(shù)的回路停電或短時(shí)停電。大型 發(fā)電廠和變電站對(duì)運(yùn)行卡靠性和靈活性的要求很高，必須

28、注意避免母線 系統(tǒng)故障以及限制母線故障的影響范圍，防止全廠停點(diǎn)事故的發(fā)生，為 此可考慮采用雙母線分段接線。雙母線分段接線具有相當(dāng)高的供電可靠 性與靈活性。主要缺點(diǎn)：所使用的電氣設(shè)備更多，配電裝置也更復(fù)雜圖2.5 雙母線分段接線2.2.3 雙母線帶旁路母線接線接線特點(diǎn)：為了在檢修任一回路斷路器時(shí)不中斷該回路的工作，除兩組主母線I、II 之外，增設(shè)了一組旁路母線及專用旁路斷路器QFp回路。當(dāng)出線回?cái)?shù)較 少時(shí)，應(yīng)盡量采用如圖2所示的以母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的簡(jiǎn)易接線 形式，以節(jié)省斷器，減少配電裝置間隔，減少投資與占地，改善其經(jīng)濟(jì) 性。優(yōu) 點(diǎn)：大大提高主接線系統(tǒng)的工作可靠性。尤其是當(dāng)電壓等級(jí)較高、線路回?cái)?shù) 較多時(shí)，因每一年中的斷路器累計(jì)檢修時(shí)間較長(zhǎng)，這一優(yōu)點(diǎn)就更加突出。缺 點(diǎn)：所用的電氣設(shè)備數(shù)量較多，配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積較大，經(jīng)濟(jì)性 較差。適用范圍：一般規(guī)定當(dāng)220KV線路有5（或4）回及以上出線、110KV線路有7（或6） 回以上出線時(shí)，可采用有專用旁路斷路器帶旁路母線接線。圖2.6雙母線帶旁路母線接線     參考文獻(xiàn)著錄格式(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7714-87)A.連續(xù)出版物序號(hào) 主要責(zé)任者文獻(xiàn)題名J刊名，