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第六章母差保护

母线保护主要是母差保护。此外，还可以根据母线的型式、重要性及其他要求，配置断路器失灵保护、母线充电保护、母联过流保护及母联死区保护等。

母线差动保护

目前，国内生产及广泛应用的微机型母差保护，全部属于电流式差动保护。

一基本概念

电流式母线差动保护，皆采用A、B、C三相分相电流构成的三个分相差动元件；而对于35kV及以下的母线保护也可以采用A、C两相式电流差动保护。

分相差动元件的动作方程

（）…………….（6—1）

（）…….（6—2）

式（6－1）及式（6－2）中：

Ij—第j支路中的电流；

Idzo—初始动作电流；

Izdo—拐点电流；

Kz—比率制动系数。

母线差动保护的构成

为提高母差保护动作的可靠性，除分相差动元件之外，还采用了启动元件、区外故障TA饱和鉴别元件及出口闭锁元件（对于一个半开关接线的500kV母线，母差保护不采用出口闭锁元件）。

=1\*GB2⑴启动元件

采用差流越限及相电流突变量构成的“或门”作为差动保护的启动元件。

=2\*GB2⑵区外故障TA饱和鉴别元件

通常采用差流越限与相电流突变是否同步，来鉴别差流的产生是由于区内故障还是因区外故障TA饱和：当两者同时产生时，判为内部故障；而当相电流突变超前差流出现时，则判为区外故障TA饱和。

=3\*GB2⑶出口闭锁元件

为防止由于差动出口回路误碰或出口继电器损坏等原因而导致误跳断路器，采用复合电压（低电压、负序电压、零序电压及相电压突变）元件闭锁跳闸出口。

另外，对于双母线及单母线分段的差动保护，采用一套大差及两套（或多套）小差。此时，大差作为启动元件，小差用于选择并切除故障母线。

逻辑框图

=1\*GB2⑴单母线母差保护

单母线母差保护的逻辑框图如图6－1所示。

图6－1单母线差动保护逻辑框图

=2\*GB2⑵双母线或单母线分段差动保护

双母线或单母线分段差动保护的逻辑框图如图6－2所示。

图6－2双母线或单母线分段差动保护逻辑框图

=3\*GB2⑶一个半断路器接线母线的母差保护

一个半断路器接线母线的母差保护，其构成框图同图6－1。但当母线没有TV或不需采用复合电压闭锁时，在逻辑框图中要解除复合电压闭锁元件。

差动元件的动作特性

差动元件的动作特性，为具有两段折线式的比率制动特性。其动作特性如图6－3所示。

图6－3差动元件的动作特性

在图6－3中：

Idzo－初始动作电流；

Izdo－拐点电流（等于Idzo／Kz）

Izd－制动电流；

Idz－差动电流；

Kz－比率制动系数

二调整试验

不同接线型式（母线接线型式）的母差保护，其调试方法相似。双母线或单母线分段的差动保护调试较复杂。

以下以装有WMZ-41型母线保护装置并有四个出线元件的双母线为例，介绍差动保护的调试方法。

通道平衡状况的校验

=1\*GB2⑴试验接线

试验接线如图6－4所示。

图6－4通道平衡试验接线

在图6－4中：

a1、b1、c1、n1…a4、b4、c4、n4－分别为出线或变压器单元TA1～TA4二次三相电流的接入端子；

a0、b0、c0、n0－母联TA二次三相电流的接入端子。

=2\*GB2⑵各相差动通道平衡的检查

操作界面键盘，调出显示各相差流的界面。

（=1\*ROMANI）A相差动各通道平衡检查

如图6－4所示，操作试验，使分别通入装置的电流为Ie及5Ie（Ie－TA二次标称额定电流，5A或1A）。观察并记录界面上显示的A相差流值。

将图6－4中接a1端子的连线分别接在a2、a3及a4端子上，重复上述试验并记录显示的A相差流。

（=2\*ROMANII）B相及C相差动各通道平衡检查

将图6-4接a1端子的线分别改接到b1、b2、b3、b4及c1、c2、c3、c4上，重复（I）项的试验操作，观察及记录。将上述各记录数据列于表6－1。

当母线上有更多连接元件时，试验方法同上。

表6-1各相差动元件通道平衡检查记录

要求：当各组TA变比相同时，表中所列各差流与通入电流的百分比均应小于5％。

对于变比不相同的两组差动TA，其差流应为：

………………………（6-3）

式（6－3）中：

Id—差流；

I—外加电流；

η—两组TA之间的平衡系数，其值等于两组TA变比的比值。

此时，界面显示的差流与计算值的最大误差应小于5％。

初始动作电流

在柜后端子排上，用短接隔离开关相应辅助接点接入端子