繼電保護(hù)課件三三

第八章發(fā)電機(jī)保護(hù)第八章發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對于保證電力系統(tǒng)的正常工作和電能質(zhì)量起著決定性的作用同時(shí)，發(fā)電機(jī)本身也是十分昂貴的電氣設(shè)備因此，應(yīng)該針對各種不同的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，裝設(shè)性能完善的發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)裝置第一節(jié)發(fā)電機(jī)的故障類型和不正常工作狀態(tài)發(fā)電機(jī)的故障類型：定子繞組相間短路定子一相繞組內(nèi)的匝間短路定子繞組單相接地轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地或者兩點(diǎn)接地轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁消失第一節(jié)發(fā)電機(jī)的故障類型和不正常工作狀態(tài)發(fā)電機(jī)的不正常運(yùn)行狀態(tài)：由于外部短路引起的定子繞組過電流由于負(fù)荷超過發(fā)電機(jī)額定容量而引起的三相對稱過負(fù)荷由外部不對稱短路或不對稱過負(fù)荷而引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過電流由于突然甩負(fù)荷而引起的定子繞組過電壓由于勵(lì)磁回路故障或者強(qiáng)勵(lì)時(shí)間過長而引起的轉(zhuǎn)子繞組過負(fù)荷由于汽輪機(jī)汽門突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機(jī)逆功率等第二節(jié)發(fā)電機(jī)的典型保護(hù)配置針對發(fā)電機(jī)故障的典型保護(hù)配置：定子繞組及其引出線的相間短路：縱差動(dòng)保護(hù)定子繞組的匝間短路：橫差保護(hù)、雙重橫差保護(hù)定子繞組單相接地故障：接地保護(hù)勵(lì)磁回路的一點(diǎn)接地故障：定期檢測裝置、勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)勵(lì)磁消失故障：專用失磁保護(hù)第二節(jié)發(fā)電機(jī)的典型保護(hù)配置針對發(fā)電機(jī)不正常運(yùn)行狀態(tài)的典型保護(hù)配置：發(fā)電機(jī)外部短路引起的過電流：負(fù)序過電流及不同類型的過電流保護(hù)由對稱負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)定子繞組過電流：過負(fù)荷保護(hù)不對稱負(fù)荷或外部不對稱短路而引起的負(fù)序過電流：負(fù)序過電流保護(hù)定子繞組過電壓：過電壓保護(hù)轉(zhuǎn)子回路的過負(fù)荷：轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護(hù)主汽門突然關(guān)閉而出現(xiàn)的發(fā)電機(jī)變電動(dòng)機(jī)運(yùn)行：逆功率保護(hù)過勵(lì)磁保護(hù)第二節(jié)發(fā)電機(jī)的典型保護(hù)配置其他保護(hù)配置：當(dāng)電力系統(tǒng)振蕩影響機(jī)組安全運(yùn)行時(shí)，在300MW機(jī)組上，宜裝設(shè)失步保護(hù)當(dāng)汽輪機(jī)低頻運(yùn)行會(huì)造成機(jī)械振動(dòng)，葉片損傷，對汽輪機(jī)危害極大時(shí)，可裝設(shè)低頻保護(hù)當(dāng)水冷發(fā)電機(jī)斷水時(shí)，可裝設(shè)斷水保護(hù)為了快速消除發(fā)電機(jī)內(nèi)部的故障，在保護(hù)動(dòng)作于發(fā)電機(jī)斷路器跳閘時(shí)，還必須動(dòng)作于自動(dòng)滅磁開關(guān)，斷開發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路，使定子繞組中不再感應(yīng)出電動(dòng)勢，繼續(xù)供給短路電流第三節(jié)發(fā)電機(jī)定子繞組短路故障的保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組中性點(diǎn)一般不直接接地，而是通過高阻接地、消弧線圈接地或不接地，故發(fā)電機(jī)的定子繞組都設(shè)計(jì)為全絕緣發(fā)電機(jī)定子繞組可能由于絕緣老化、或者過電壓沖擊、或者機(jī)械振動(dòng)等原因發(fā)生單相接地和短路故障發(fā)電機(jī)定子單相接地并不會(huì)引起大的短路電流，不屬于嚴(yán)重的短路性故障發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路故障主要是指定子的各種相間和匝間短路故障，短路故障時(shí)在發(fā)電機(jī)被短接的繞組中將會(huì)出現(xiàn)很大的短路電流，嚴(yán)重?fù)p傷發(fā)電機(jī)本體，甚至使發(fā)電機(jī)報(bào)廢，危害十分嚴(yán)重發(fā)電機(jī)定子繞組的短路故障保護(hù)歷來是發(fā)電機(jī)保護(hù)的研究重點(diǎn)之一第三節(jié)發(fā)電機(jī)定子繞組短路故障的保護(hù)近年來短路故障的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，發(fā)電機(jī)及其機(jī)端引出線的故障中相間短路是最多的，是發(fā)電機(jī)保護(hù)考慮的重點(diǎn)針對發(fā)電機(jī)定子繞組相間短路，可以裝設(shè)發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)：當(dāng)正常運(yùn)行以及發(fā)生保護(hù)區(qū)外故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的差動(dòng)電流為零，繼電器不動(dòng)作當(dāng)發(fā)生發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的差動(dòng)電流將會(huì)出現(xiàn)較大數(shù)值當(dāng)差動(dòng)電流超過整定值時(shí)，繼電器判為發(fā)生了發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障而作用于跳閘第三節(jié)發(fā)電機(jī)定子繞組短路故障的保護(hù)常規(guī)縱差動(dòng)保護(hù)引入發(fā)電機(jī)定子機(jī)端和中性點(diǎn)的全部相電流，在定子繞組發(fā)生同相匝間短路時(shí)兩電流仍然相等，保護(hù)不能動(dòng)作針對發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路，可以裝設(shè)發(fā)電機(jī)橫差動(dòng)保護(hù)：在大容量發(fā)電機(jī)中，由于額定電流很大，其每相都是由兩個(gè)或兩個(gè)以上并聯(lián)分支繞組組成。正常運(yùn)行時(shí)，各繞組流過相等的負(fù)荷電流當(dāng)同相內(nèi)非等電位點(diǎn)發(fā)生匝間短路時(shí)，各繞組間出現(xiàn)環(huán)流利用這個(gè)環(huán)流，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路的保護(hù)第四節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)定子子繞組組單相相接地地保護(hù)護(hù)發(fā)電機(jī)機(jī)容易易發(fā)生生繞組組線棒棒和定定子鐵鐵芯之之間絕絕緣的的破壞壞，因因此發(fā)發(fā)生單相接接地故故障的比例例很高高，約約占定定子故故障的的70%～80%由于大型發(fā)發(fā)電機(jī)定子子繞組對地地電容比較較大，當(dāng)發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)端端附近發(fā)生生接地故障障時(shí)，故障障點(diǎn)的電容電流比比較大，影響發(fā)電電機(jī)的安全全運(yùn)行同時(shí)，由于于接地故障障的存在，，會(huì)引起弧弧光過電壓壓，可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)機(jī)其他位置置絕緣的破破壞，形成危害害嚴(yán)重的相間或匝間間短路故障障第四節(jié)發(fā)發(fā)電機(jī)定子子繞組單相相接地保護(hù)護(hù)為了限制定定子繞組單單相接地故故障的故障障電流，大大型發(fā)電機(jī)機(jī)有的裝設(shè)設(shè)了消弧線圈，通過消弧弧線圈的電電感電流與與接地電容容電流相互互抵消，把把定子繞組組單相接地地電容電流流限制在規(guī)規(guī)定的允許許值之內(nèi)有些發(fā)電機(jī)機(jī)中性點(diǎn)采采用了高阻接地方式，主要要目的是限制發(fā)電機(jī)機(jī)單相接地地時(shí)的暫態(tài)態(tài)過電壓，但另一方方面增大了故障障電流。采用這種種接地方式式的發(fā)電機(jī)機(jī)定子繞組組應(yīng)選擇盡快跳閘第四節(jié)發(fā)發(fā)電機(jī)定子子繞組單相相接地保護(hù)護(hù)假設(shè)A相距離定子子繞組中性性點(diǎn)a處發(fā)生金屬屬性接地故故障當(dāng)接地電容容電流大于于允許值時(shí)時(shí)，不論該該網(wǎng)絡(luò)是否否裝有消弧弧線圈，接接地保護(hù)動(dòng)動(dòng)作于跳閘閘；當(dāng)接地地電流小于于允許值時(shí)時(shí)，接地保保護(hù)動(dòng)作于于信號(hào)定子繞組單單相接地時(shí)時(shí)機(jī)端出現(xiàn)現(xiàn)零序電壓壓，可以利利用基波零零序電壓構(gòu)構(gòu)成定子單單相接地保保護(hù)故障點(diǎn)越靠靠近機(jī)端，，零序電壓壓越大，保保護(hù)越靈敏敏；越靠近近中性點(diǎn)，，零序電壓壓越小，保保護(hù)越不靈靈敏基波零序電電壓保護(hù)能能夠反映a>0.15范圍內(nèi)的單單相接地故故障第四節(jié)發(fā)發(fā)電機(jī)定子子繞組單相相接地保護(hù)護(hù)發(fā)電機(jī)正常常運(yùn)行時(shí)，，發(fā)電機(jī)中中性點(diǎn)側(cè)的的三次諧波波電壓UN3總是大于發(fā)發(fā)電機(jī)端的的三次諧波波電壓US3發(fā)電機(jī)定子子繞組單相相接地時(shí)，，中性點(diǎn)三三次諧波電電壓和機(jī)端端三次諧波波電壓變化化情況如圖圖所示當(dāng)故障點(diǎn)靠靠近中性點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，US3>UN3；當(dāng)故障點(diǎn)點(diǎn)靠近機(jī)端端時(shí)，US3<UN3第四節(jié)發(fā)發(fā)電機(jī)定子子繞組單相相接地保護(hù)護(hù)如果利用機(jī)機(jī)端三次諧諧波電壓作作為動(dòng)作量量，而用中中性點(diǎn)三次次諧波電壓壓作為制動(dòng)動(dòng)量來構(gòu)成成接地保護(hù)護(hù)，且當(dāng)US3>UN3時(shí)作為保護(hù)護(hù)的動(dòng)作條條件，則在在正常運(yùn)行行時(shí)保護(hù)不不可能動(dòng)作作，而當(dāng)中中性點(diǎn)附近近發(fā)生接地地時(shí)，保護(hù)護(hù)具有很高高的靈敏性性利用三次諧諧波構(gòu)成的的接地保護(hù)護(hù)，可以反反應(yīng)發(fā)電機(jī)機(jī)定子繞組組中a<0.5范圍內(nèi)的單單相接地故故障，并且且當(dāng)故障點(diǎn)點(diǎn)越靠近中中性點(diǎn)時(shí)，，保護(hù)靈敏敏度越高利用基波零零序電壓構(gòu)構(gòu)成的接地地保護(hù)，可可以反應(yīng)a>0.15范圍內(nèi)的單單相接地故故障，并且且當(dāng)故障點(diǎn)點(diǎn)越靠近機(jī)機(jī)端時(shí)，保保護(hù)靈敏度度越高因此，利用用三次諧波波電壓比值值和基波零零序電壓的的組合，可可以構(gòu)成100%的定子繞組組單相接地地保護(hù)其他發(fā)電機(jī)機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)外部部不對稱短短路或在正正常運(yùn)行情情況下三相相負(fù)荷不平平衡外部不對稱稱短路或在在正常運(yùn)行行情況下三三相負(fù)荷不不平衡時(shí)，，定子繞組組中會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)負(fù)序電流流?；谶@這一特征，，可以構(gòu)成成發(fā)電機(jī)負(fù)負(fù)序過電流流保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁磁發(fā)電機(jī)失磁磁時(shí)，轉(zhuǎn)子子勵(lì)磁繞組組電壓會(huì)出出現(xiàn)降低。?；谶@一一特征，可可以構(gòu)成發(fā)發(fā)電機(jī)失磁磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失步步根據(jù)發(fā)電機(jī)機(jī)失步時(shí)機(jī)機(jī)端測量阻阻抗的變化化軌跡，可可以構(gòu)成發(fā)發(fā)電機(jī)失步步保護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁磁回路接地地故障直流電橋式式勵(lì)磁回路路一點(diǎn)接地地保護(hù)、反反應(yīng)定子電電壓二次諧諧波分量的的勵(lì)磁回路路兩點(diǎn)接地地保護(hù)上一堂課回回顧防止變壓器器勵(lì)磁涌流流引起縱差差保護(hù)誤動(dòng)動(dòng)的方法采用速飽和和中間變流流器二次諧波制制動(dòng)的方法法間斷角鑒別別的方法發(fā)電機(jī)保護(hù)護(hù)發(fā)電機(jī)的故故障類型及及不正常工工作狀態(tài)發(fā)電機(jī)典型型保護(hù)配置置發(fā)電機(jī)定子子繞組短路路故障保護(hù)護(hù)發(fā)電機(jī)定子子繞組單相相接地保護(hù)護(hù)其他保護(hù)上一堂課回回顧間斷角鑒別別的方法間斷角的整整定值一般般取65度，對于Y/d11接線的三相相變壓器，，非對稱涌涌流的間斷斷角比較大大，間斷角角閉鎖元件件能夠可靠靠動(dòng)作；而而對稱性涌涌流的間斷斷角可能較較小，無法法可靠動(dòng)作作由于對稱性性涌流的波波寬為120度，而故障障電流的波波寬為180度，可以在在間斷角判判據(jù)的基礎(chǔ)礎(chǔ)上再增加加一個(gè)反應(yīng)應(yīng)波寬的輔輔助判據(jù)，，在波寬小小于140度時(shí)也將差差動(dòng)保護(hù)閉閉鎖間斷角判據(jù)據(jù)和波寬判判據(jù)是否等等價(jià)？波寬為120度，則間斷斷角是否為為確定值？？上一堂課回回顧Y/d11接線的三相相變壓器，，空載合閘閘時(shí)三相磁磁通波形如如下：上一堂課回回顧三相勵(lì)磁電電流波形如如下所示：：上一堂課回回顧b相和c相勵(lì)磁電流流波形及產(chǎn)產(chǎn)生的對稱稱性涌流波波形：波寬：對稱性涌流流的反向最最大值出現(xiàn)現(xiàn)在b相電流為最最小值時(shí)；；正向最大大值出現(xiàn)在在c相電流為最最小值時(shí)b相電流最小小值和c相電流最小小值差120度，因此對對稱性涌流流波寬為120度上一堂課回回顧b相和c相勵(lì)磁電流流波形及產(chǎn)產(chǎn)生的對稱稱性涌流波波形：間斷角：對稱性涌流流的間斷角角由b相(c相)涌流的間斷斷角決定鐵芯越飽和和，涌流越越大，間斷斷角越小鐵芯飽和程程度與剩磁磁、飽和磁磁通有關(guān)上一堂課回回顧改變b相和c相剩磁：對稱性涌流流的波寬總總是為120度對稱性涌流流的間斷角角由b相(c相)涌流的間斷斷角決定，，與剩磁、、飽和磁通通等因素有有關(guān)，并不不是固定值值若對稱性涌涌流的間斷斷角過小，，無法滿足足間斷角閉閉鎖判據(jù)，，則可以輔輔助以波寬寬判據(jù)，將將保護(hù)可靠靠閉鎖第九章母母線保護(hù)第一節(jié)裝裝設(shè)母線保保護(hù)的基本本原則發(fā)電廠和變變電所的母線是電力系統(tǒng)統(tǒng)中的一個(gè)個(gè)重要組成成元件母線上發(fā)生生故障時(shí)，，將使連接接在故障母母線上的所有元件在修復(fù)故障障母線期間間，或轉(zhuǎn)換換到另一組組無故障母母線上運(yùn)行行以前被迫迫停電此外，在電電力系統(tǒng)中中樞紐變電電所的母線線上發(fā)生故故障時(shí)，還還可能引起起系統(tǒng)穩(wěn)定的的破壞，造成嚴(yán)重重的后果第一節(jié)裝裝設(shè)母線保保護(hù)的基本本原則母線上發(fā)生生的短路故故障可能是是各種類型型的接地和相間間短路故障障母線短路故故障類型的的比例與輸輸電線路不不同。在輸電線路的短路故障障中，單相相接地故障障約占故障障總數(shù)的80％以上而在母線故故障中，大大部分故障障是由絕緣子對地地放電所引起的母線故障開開始階段大大多表現(xiàn)為為單相接地故故障，而隨著短短路電弧的的移動(dòng)，故故障往往發(fā)發(fā)展為兩相或三相相接地短路路第一節(jié)裝裝設(shè)母線保保護(hù)的基本本原則一般來說，，不采用專專門的母線線保護(hù)，而而利用供電電元件的保保護(hù)裝置就就可以把母母線故障切切除：如圖所示的的發(fā)電廠采采用單母線線接線若接于母線線的線路對對側(cè)沒有電電源，此時(shí)時(shí)母線上的的故障就可可以利用發(fā)發(fā)電機(jī)的過過電流保護(hù)護(hù)使發(fā)電機(jī)機(jī)的斷路器器跳閘予以以切除第一節(jié)裝裝設(shè)母線保保護(hù)的基本本原則如圖所示的的降壓變電電所，其低低壓側(cè)的母母線正常時(shí)時(shí)分開運(yùn)行行若接于低壓壓側(cè)母線上上的線路為為饋電線路路，則低壓壓母線上的的故障就可可以由相應(yīng)應(yīng)變壓器的的過電流保保護(hù)使變壓壓器斷路器器跳閘予以以切除第一節(jié)裝裝設(shè)母線保保護(hù)的基本本原則當(dāng)變電所B母線上d點(diǎn)短路時(shí)，，則可以由由保護(hù)1和4的第II段動(dòng)作予以以切除如圖所示的的雙側(cè)電源源網(wǎng)絡(luò)（或或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)絡(luò)）第一節(jié)裝裝設(shè)母線保保護(hù)的基本本原則但是，當(dāng)利利用供電元元件的保護(hù)護(hù)裝置切除除母線故障障時(shí)，故障切除的的時(shí)間一般般較長。此外，當(dāng)雙母線同時(shí)運(yùn)行或或母線為分段單母線線時(shí)，上述保保護(hù)不能保保證有選擇性地切除故障母母線超高壓樞紐紐變電站和和大型發(fā)電電廠的母線線聯(lián)系著各各個(gè)地區(qū)系系統(tǒng)和各臺(tái)臺(tái)大型發(fā)電電機(jī)組，母線發(fā)生短短路直接破壞了各部分系系統(tǒng)之間或或各臺(tái)機(jī)組組之間的同步運(yùn)行，嚴(yán)重影響電電力系統(tǒng)的的安全供電電對那些威脅電力系系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)運(yùn)行、使發(fā)電廠廠用用電及重要要負(fù)荷的供電電壓壓低于允許許值的母線線故障，必必須裝設(shè)有有選擇性的、快速母線保護(hù)第一節(jié)裝設(shè)母母線保護(hù)的基本本原則在下列情況下應(yīng)應(yīng)裝設(shè)專門的母母線保護(hù)：110kV及以上的雙母線或者分段單母線上，應(yīng)裝設(shè)專用用的母線保護(hù)110kV及以上的單母線，重要發(fā)電廠的35kV母線或者高壓側(cè)為110kV以上的重要降壓變電所所的35kV母線，應(yīng)裝設(shè)專用的的母線保護(hù)第二節(jié)母線差差動(dòng)保護(hù)的基本本原理為了滿足速動(dòng)性性和選擇性的要要求，母線保護(hù)護(hù)都是按差動(dòng)原原理構(gòu)成的實(shí)現(xiàn)母線差動(dòng)保保護(hù)所必須考慮慮的特點(diǎn)是在母母線上一般連接接著較多的電氣氣元件，因此，，就不能像元件件差動(dòng)保護(hù)只用用簡單的接線加加以實(shí)現(xiàn)不管母線上元件件有多少，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的基基本原則仍適用用：在正常運(yùn)行以及及母線范圍以外外故障時(shí)，在母母線上所有連接接元件中，流入入的電流和流出出的電流相等當(dāng)母線上發(fā)生故故障時(shí)，所有與與母線連接的元元件上的電流等等于短路點(diǎn)的總總電流在正常運(yùn)行及外外部故障時(shí)，至至少有一個(gè)元件件中的電流相位位和其余元件中中的電流相位相相反；而當(dāng)母線線故障時(shí)，除電電流等于零的元元件以外，其他他元件中的電流流是接近同相位位的電流差動(dòng)保護(hù)電流比相式差動(dòng)動(dòng)保護(hù)第二節(jié)母線差差動(dòng)保護(hù)的基本本原理一、單母線完全電流差動(dòng)保護(hù)1保護(hù)原理在母線的所有連連接元件上裝設(shè)設(shè)具有相同變比比和特性的電流流互感器所有TA的二次側(cè)同極性性端連接在一起起，接至差動(dòng)繼繼電器中差動(dòng)繼電器中的的電流為各個(gè)母母線連接元件二二次電流的向量量和第二節(jié)母線差差動(dòng)保護(hù)的基本本原理一、單母線完全電流差動(dòng)保護(hù)1保護(hù)原理正常運(yùn)行及外部部故障時(shí)，差動(dòng)動(dòng)繼電器流過電電流為不平衡電電流母線上故障時(shí)，，流入差動(dòng)繼電電器為故障點(diǎn)的的短路電流此電流足夠使差差動(dòng)繼電器動(dòng)作作而驅(qū)動(dòng)出口繼繼電器，從而使使所有連接元件件的斷路器跳閘閘第二節(jié)母線差差動(dòng)保護(hù)的基本本原理一、單母線完全電流差動(dòng)保護(hù)2差動(dòng)電流元件的的整定躲開外部故障時(shí)時(shí)所產(chǎn)生的最大大不平衡電流防止在正常運(yùn)行行情況下，任一一TA二次回路斷線引引起保護(hù)裝置誤誤動(dòng)作靈敏度校驗(yàn)完全電流差動(dòng)保保護(hù)方式原理比比較簡單，通常常適用于單母線線或者雙母線經(jīng)經(jīng)常只有一組母母線運(yùn)行的情況況！第二節(jié)母線差差動(dòng)保護(hù)的基本本原理雙母線是發(fā)電廠和變電電所中廣泛采用用的一種母線方方式在發(fā)電廠以及重重要變電所的高高壓母線上，一一般都采用雙母線同時(shí)運(yùn)行行（母線聯(lián)絡(luò)斷路路器經(jīng)常投入）），而每組母線線上連接一部分（大約1/2）供電和受電元元件的方式這樣，當(dāng)任一組組母線上發(fā)生故故障，可只短時(shí)影響到一半半的負(fù)荷供電，而另一組母線線上的連接元件件仍可繼續(xù)運(yùn)行行，這就大大提高了供電的可可靠性但是，這種接線線方式要求母線保護(hù)具有選擇故障母線的能力雙母線同時(shí)運(yùn)行行時(shí)，若每組母母線上連接的供供電元件和受電電元件的連接方方式較為固定，，則可以裝設(shè)元件固定連接的的雙母線電流差差動(dòng)保護(hù)第二節(jié)母線差差動(dòng)保護(hù)的基本本原理二、元件固定連接的的雙母線差動(dòng)保保護(hù)元件固定連接的的電流差動(dòng)保護(hù)護(hù)的主要部分由由三組差動(dòng)保護(hù)護(hù)組成第一組由TA1、TA2、TA5和差動(dòng)繼電器KD1（I母分差動(dòng)）組成成第二組由TA3、TA4、TA6和差動(dòng)繼電器KD2（Ⅱ母分差動(dòng)）組成成第三組實(shí)際上是是由TA1、TA2、TA3、TA4和差動(dòng)繼電器器KD3組成的一個(gè)完完全電流差動(dòng)動(dòng)（總差動(dòng)））保護(hù)第二節(jié)母線線差動(dòng)保護(hù)的的基本原理二、元件固定連接接的雙母線差差動(dòng)保護(hù)I母分差動(dòng)用以以選擇第Ⅰ組母線上的故故障Ⅱ母分差動(dòng)用以以選擇第Ⅱ組母線上的故故障總差動(dòng)保護(hù)，，當(dāng)任一組母母線上發(fā)生故故障時(shí)，它都都會(huì)動(dòng)作；而而當(dāng)母線外部部故障時(shí)，它它不會(huì)動(dòng)作第二節(jié)母線線差動(dòng)保護(hù)的的基本原理二、元件固定連接接的雙母線差差動(dòng)保護(hù)(1)正常運(yùn)行及外外部故障當(dāng)正常運(yùn)行及及母線外部故故障時(shí)，流經(jīng)經(jīng)繼電器KD1、KD2和KD3的電流均為不不平衡電流保護(hù)裝置已從從定值上躲開開不平衡電流，，保護(hù)不會(huì)誤誤動(dòng)作第二節(jié)母線線差動(dòng)保護(hù)的的基本原理二、元件固定連接接的雙母線差差動(dòng)保護(hù)(2)I母故障繼電器KD1和KD3中流入全部故故障電流，而而繼電器KD2中為不平衡電電流，于是KD1和KD3起動(dòng)KD3動(dòng)作作后使母聯(lián)斷斷路器QF5跳閘，KD1動(dòng)作后即可使使斷路器QF1和QF2跳閘，并發(fā)出出相應(yīng)的信號(hào)號(hào)這樣就把發(fā)生生故障的第Ⅰ組母線從電力力系統(tǒng)中切除除了，而沒有有故障的第Ⅱ組母線仍可繼繼續(xù)運(yùn)行第二節(jié)母線線差動(dòng)保護(hù)的的基本原理二、元件固定連接接的雙母線差差動(dòng)保護(hù)(3)固定連接方式式破壞當(dāng)連接支路1自母線Ⅰ切切換到母線ⅡⅡ上工作時(shí)，，由于差動(dòng)保保護(hù)的二次回回路不能隨著著切換，因此此，按原有接接線工作的ⅠⅠ、Ⅱ兩組母母線的差動(dòng)保保護(hù)都不能正正確反映母線線上實(shí)際連接接元件的電流和，在KD1和KD2中將出現(xiàn)差電電流在這種情況下下保護(hù)的動(dòng)作作將無法選擇擇在哪一組母母線上發(fā)生了了故障第二節(jié)母線線差動(dòng)保護(hù)的的基本原理二、元件固定連接接的雙母線差差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn)：當(dāng)母線按照固定定連接方式運(yùn)運(yùn)行時(shí)，保護(hù)護(hù)裝置可以保保證有選擇性性地只切除發(fā)發(fā)生故障的一一組母線，而而另一組母線線可繼續(xù)運(yùn)行行當(dāng)固定接線方方式破壞時(shí)，，任一母線上上的故障都將將導(dǎo)致切除兩兩組母線，即即保護(hù)失去選選擇性缺點(diǎn)：從保護(hù)的角度度看，希望盡盡量保證固定定接線的運(yùn)行行方式不被破破壞，這就必必然限制了電電力系統(tǒng)調(diào)度度運(yùn)行的靈活活性，這是元元件固定連接接的雙母線保保護(hù)的主要缺缺點(diǎn)第二節(jié)母線線差動(dòng)保護(hù)的的基本原理三、母聯(lián)電流比相相式母線差動(dòng)動(dòng)保護(hù)包括一個(gè)起動(dòng)動(dòng)元件KST和一個(gè)選擇元元件KD啟動(dòng)元件接在在除母聯(lián)斷路路器外所有連連接元件的二二次電流之和和回路中選擇元件是一一個(gè)電流相位位比較元件，，它的一個(gè)線線圈接入除母母聯(lián)斷路器之之外其他連接接元件的二次次電流之和；；另一個(gè)線圈圈則接在母聯(lián)聯(lián)斷路器的電電流互感器二二次側(cè)第二節(jié)母線線差動(dòng)保護(hù)的的基本原理三、母聯(lián)電流比相相式母線差動(dòng)動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)元件的作用是區(qū)分分兩組母線的的內(nèi)部和外部部故障。只有在母線線發(fā)生短路時(shí)時(shí)，啟動(dòng)元件件動(dòng)作后整組組母線保護(hù)才才得以啟動(dòng)選擇元件利用用比較母聯(lián)斷斷路器中電流流與總差動(dòng)電電流的相位，，選擇出故障障母線，并切切除故障母線線上所有斷路路器基于這一原理理，當(dāng)母線上上故障時(shí)，無無論母線上元元件如何連接接，都可以選選擇出故障母母線，保證保保護(hù)的選擇性性I母線故障時(shí)，，流過母聯(lián)的的電流是由母母線I流向母線II；II母線故障時(shí)，，流過母聯(lián)的的電流是由母母線II流向母線I第二節(jié)母線線差動(dòng)保護(hù)的的基本原理三、母聯(lián)電流比相相式母線差動(dòng)動(dòng)保護(hù)特點(diǎn)：當(dāng)母線上故障障時(shí)，無論母母線上元件如如何連接，都都可以選擇出出故障母線，，保證保護(hù)的的選擇性優(yōu)點(diǎn)：母聯(lián)電流比相相式母線差動(dòng)動(dòng)保護(hù)基本上上克服了固定定連接元件的的雙母線電流流差動(dòng)保護(hù)缺缺乏靈活性的的缺點(diǎn)，使之之更加適合作作雙母線連接接元件運(yùn)行方方式常常改變變的母線保護(hù)護(hù)第三節(jié)母線線保護(hù)的特殊殊問題及其對對策一、電流互感感器的飽和問問題及母線保保護(hù)常用的對對策由于母線上的的連接元件眾眾多，在發(fā)生生近端區(qū)外故故障時(shí)，故障障支路電流可可能非常大，，其TA易發(fā)生飽和，有時(shí)可達(dá)極極度飽和這種情況對于于普遍以差動(dòng)動(dòng)保護(hù)作為主主保護(hù)的母線線而言極為不不利，可能會(huì)會(huì)導(dǎo)致母線差動(dòng)保護(hù)護(hù)誤動(dòng)作目前國內(nèi)較常常采用的母線線差動(dòng)保護(hù)有有中阻抗母線差差動(dòng)保護(hù)和數(shù)字式母線差差動(dòng)保護(hù)，并且在110kV及以上電壓等等級(jí)的電網(wǎng)廣廣泛使用，具具有較高的穩(wěn)穩(wěn)定性和可靠靠性。這兩種種保護(hù)中采用用了多種抗TA飽和的方法第三節(jié)母線線保護(hù)的特殊殊問題1中阻抗母線差差動(dòng)保護(hù)抗TA飽和的主要措措施利用TA飽和時(shí)勵(lì)磁阻阻抗降低的特特點(diǎn)防止差動(dòng)動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作作保護(hù)裝置本身身差動(dòng)回路繼繼電器的阻抗抗一般為幾百百歐，此時(shí)TA飽和造成的不不平衡電流大大部分被飽和和TA的勵(lì)磁阻抗分分流，流入差差動(dòng)回路的電電流很少，再再加之中阻抗抗母線差動(dòng)保保護(hù)帶有制動(dòng)動(dòng)特性，可以以使外部故障障引起TA飽和時(shí)保護(hù)不不誤動(dòng)對于內(nèi)部故障障TA飽和的情況，，利用差動(dòng)保保護(hù)的快速性性在TA飽和前即動(dòng)作作于跳閘，不不會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)動(dòng)的現(xiàn)象第三節(jié)母線線保護(hù)的特殊殊問題2數(shù)字式母線差差動(dòng)保護(hù)抗TA飽和的主要措措施采用帶制動(dòng)特特性的母線差差動(dòng)保護(hù)在TA飽和不是非常常嚴(yán)重時(shí)，可可以保證差動(dòng)動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)動(dòng)作；當(dāng)TA深度飽和時(shí)，，無法避免保保護(hù)誤動(dòng)TA線性區(qū)母線差差動(dòng)保護(hù)TA進(jìn)入飽和以后后，在每個(gè)周周波內(nèi)的一次次電流過零點(diǎn)點(diǎn)附近存在不不飽和時(shí)段TA線性區(qū)母線差差動(dòng)保護(hù)利用用TA的這一特性，，在TA每個(gè)周波退出出飽和的線性性區(qū)內(nèi)，投入入差動(dòng)保護(hù)。。這種原理的的保護(hù)避開了了TA飽和區(qū)，能夠夠?qū)δ妇€故障障作出正確的的判斷為了保證保護(hù)護(hù)的正確動(dòng)作作，必須實(shí)時(shí)時(shí)檢測每個(gè)周周波TA飽和與退出飽飽和的時(shí)刻。。由于TA飽和時(shí)電流波波形復(fù)雜，如如何正確判斷斷這些時(shí)刻是是該保護(hù)的關(guān)關(guān)鍵和難點(diǎn)第三節(jié)母線線保護(hù)的特殊殊問題2數(shù)字式母線差差動(dòng)保護(hù)抗TA飽和的主要措措施TA飽和的同步識(shí)別法法外部故障時(shí)，TA在故障的最初瞬間間不會(huì)飽和，在飽飽和之前差電流很很小，母線差動(dòng)電電流元件不會(huì)誤動(dòng)動(dòng)作；若以母線電電壓構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)護(hù)的啟動(dòng)元件，在在區(qū)外故障發(fā)生時(shí)時(shí)可以瞬時(shí)動(dòng)作；；