双母线保护的特点和配置方式

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：图7-35固定连接式双母线保护图电流回路接线；保护出口逻辑大差元件动作启动母联断路器跳闸，同时启动两个小差元件的跳闸回路。正常运行或外部故障时，KD1、KD2可能误动，但KD正确测量，不会动作，整套母线保护不会误动。母线内部故障时，大差KD 动作，开放母线保护出口，这时母线保护可能误动，同时切除两条母线。因此，传统的双母线保护要求固定连接，即双母线运行时线路固定接于某一段母线。

1.双母线保护选择性

对于双母线接线，为了提高其供电的可靠性，通常要求两组母线通过母联断路器并列运行，每组母线上各接有一部分供电元件和一部分受电元件。母线故障时，除要求母线保护能够准确的判断出故障是发生在双母线上以外，还要求母线保护能够准确判断出故障是发生在双母线的哪一段母线上，使母线保护能够有选择性地切除故障母线，保留非故障母线的继续运行。

2.选择故障母线方法

为了实现双母线保护动作的选择性，母线差动保护通常由起动元件、电压闭锁元件和选择元件组成。

如图7-35所示为传统的固定连接式双母线保护原理示意图，如图7-35 (a)所示为电流回路接线图，在整个双母线上装设一套大差动保护KD 作启动元件，然后再在双母线系统的Ⅰ段和Ⅱ段母线上分别各装设一套小差动保护KD1、KD2作为故障母线选择元件。其中大差动保护用于判断故障是否发生在双母线上，如果故障发生在双母线系统上，则大差动保护动作，跳开母联，缩小故障范围；Ⅰ母和Ⅱ母的小差动保护作为选择元件，用于判断故障母线，然后有选择性跳开故障母线，保护出口逻辑如图7-35 (b)所示。

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图7-35　固定连接式双母线保护图

(a)电流回路接线；(b)保护出口逻辑

大差元件动作启动母联断路器跳闸，同时启动两个小差元件的跳闸回路。大差动作且Ⅰ母小差动作则切除Ⅰ母上所有元件；大差动作且Ⅱ母小差动作则切除Ⅱ母上所有元件。

传统的固定连接式双母线保护，当线路进行倒排操作时，例如线路L1由Ⅰ母切至Ⅱ母，按道理其TA 也应由Ⅰ母小差回路切至Ⅱ母小差回路，同时母线保护的跳闸回路也应进行调整。但由于TA 回路禁止开路，切换时必须先短接二次侧，切换后再断开短接片，操作复杂、易出错误(TA 极性等)，人工操作切换电流二次回路困难；使用大量辅助继电器进行切换也很难保证可靠性，线路倒排后，其相应二次电流回路不切换，形成固定连接破坏。例如，L1由Ⅰ母切至Ⅱ母，电流回路不切换且固定连接破坏时，Ⅰ母小差KD1仍将L1电流接入差动回路，多测了一个电流；Ⅱ母小差KD2未将L1电流接入差动回路，少测了一个电流；两个小差保护均有不平衡电流，大差动KD 测的是整个双母线系统的支路电流，不受线路倒排操作影响。正常运行或外部故障时，KD1、KD2可能误动，但KD正确测量，不会动作，整套母线保护不会误动。母线内部故障时，大差KD 动作，开放母线保护出口，这时母线保护可能误动，同时切除两条母线。

因此，传统的双母线保护要求固定连接，即双母线运行时线路固定接于某一段母线。仅当运行方式由双母线改为单母线时才进行倒排操作。这在一定程度上限制了一次系统运行的灵活性。

微机保护采用软件分组技术自动跟踪母线运行情况，实时地调整差动方程以及保护出口跳闸逻辑，解除了母线保护对一次系统运行的固定连接限制。

微机型母线保护采集各单元的电流以及母线侧隔离刀闸位置，以确定各分支运行在哪一段母线上，安装母线对各分支进行分组。微机型母线的大差、小差电流的形成由软件实现而非硬件电路，可以灵活地改变差动电流方程，根据分组情况构造小差元件的电流方程，同时调整保护出口逻辑。

目前，微机型母线保护广泛采用比率制动式电流差动保护原理，设有大差启动元件、小差选择元件和电压闭锁元件。大差启动元件和小差选择元件中有反应任意一相电流突变或电压突变的启动元件，它和差动保护判据一起在每个采样中断中进行实时判断，以确保内部故障时保护正确动作。在同时满足电压闭锁开放条件时跳开故障母线上的所有断路器。

双母线保护的特点和配置方式

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