母差及失灵保护 线路保护

《母差及失灵保护》

一、母差保护 1、BP-2B母差保护

大差电流：不包括母联以外的所有元件电流之和，Id=I1+I2+?+In； 小差电流：包括一条母线各元件及母联电流之和，Id=I1+I2+?+In+Im。

（大差、小差正常差流不应超过0.1 A）

差动保护：使用大差比率差动元件作为区内故障判断元件。即由大差比率元件是否动作，区分母线区外故障还是母线区内故障。

使用小差比率差动元件作为故障母线选择元件。即由小差比率元件

是否动作，决定故障发生在哪一段母线。

Ⅰ母差动动作 大差元件动作 与 与 跳I母各单元

Ⅰ母复压动作 跳母联

或 Ⅱ母差动动作

与 与 跳II母各单元

Ⅱ母复压动作

《母差及失灵保护》

一、母差保护 1、BP-2B母差保护

大差电流：不包括母联以外的所有元件电流之和，Id=I1+I2+?+In； 小差电流：包括一条母线各元件及母联电流之和，Id=I1+I2+?+In+Im。

（大差、小差正常差流不应超过0.1 A）

差动保护：使用大差比率差动元件作为区内故障判断元件。即由大差比率元件是否动作，区分母线区外故障还是母线区内故障。

使用小差比率差动元件作为故障母线选择元件。即由小差比率元件

是否动作，决定故障发生在哪一段母线。

Ⅰ母差动动作 大差元件动作 与 与 跳I母各单元

Ⅰ母复压动作 跳母联

或 Ⅱ母差动动作

与 与 跳II母各单元

Ⅱ母复压动作

母差保护体系知识介绍

与其他主设备保护相比，母线保护的要求更为苛刻。当变电站母线发生故障时，如不及时切除故障，将会损坏众多电力设备，破坏系统的稳定性，甚至导致电力系统瓦解。如果母线保护拒动，也会造成大面积的停电。因此，设置动作可靠、性能良好的母线保护，使之能迅速有选择地切除故障是非常必要的。

常见的母线故障有：绝缘子对地闪络、雷击、运行人员误操作、母线电压和电流互感器故障等。

在大型发电厂及变电站的母线保护装置中，通常配置有母线差动保护、母联充电保护、母联失灵保护、母联死区保护、母联过流保护、母联非全相保护、其他断路器失灵保护等。其中，最为主要的是母差保护。本期我们一起了解一下母线差动保护的相关内容。 1、母差保护的原理

和线路差动保护相同，母线差动保护的基本原理也是基于基尔霍夫定律：在母线正常运行及外部故障时，各线路流入母线的电流和流出母线的电流相等，各线路的电流向量和等于零；当母线上发生故障时，各线路电流均流向故障点，其向量和（差动电流）不再等于零，满足一定条件后，出口跳开相应开关。

母线差动保护，由ABC三相分相差动元件构成。每相差动元件由小差差动元件及大差差动元件构成。大差元件用于判断是否为母线故障，小差元件用于选择出故障具体在哪一条

说明：本技术规范书为征求意见稿，请甲方与当地调度沟通，有意见及时反馈给

设计院，以便修改。评标时必须通知当地调度参加。

风电场一期49.5MW工程及升压站勘测设计

110kV线路纵联电流差动保护技术规范书

二〇一一年八月

目 录

1、供货范围 ................................................................................................................. 3

1

2、总的要求 ................................................................................................................. 4 3、项目概况 ................................................................................................................. 6 5、通用要求 .....................................

220kV失灵保护及回路原理

摘 要：简要分析了线220kV失灵保护，包括220kV线路（或主变220kV侧）开关失灵保护、母联（分段）失灵保护、母线差动保护的失灵出口。

1）线路（或主变220kV侧）开关的失灵保护由线路保护（对于主变220kV侧开关失灵保护则由主变电气量保护或220kV母线差动保护）跳闸出口启动，经失灵保护相应的电流继电器判别（电流是否大于失灵启动电流定值），若相应电流继电器同时动作，则判断为开关动作失灵，失灵保护随即动作，用于启动母线差动保护的失灵出口(或直接出口跳主变其他侧开关）。

以PSL631线路保护为例，一般线路开关的失灵启动逻辑如图1所示：

图1 线路开关失灵保护启动逻辑

为了增加启动失灵的可靠性，失灵保护装置还会采用一些其他措施。如PSL631就加入了零序启动元件和突变量启动元件作为失灵启动的条件之一。

2）线路（或主变）失灵启动母差失灵出口回路，母差失灵出口回路会根据相应开关母线闸刀所在位置自动判别开关所在母线，再经相应母线的复合电压闭锁，第一延时跳母联开关，第二延时跳相应母线上所有设备。只是对于主变220kV侧开关，失灵启动开入的同时，往往会开放母差保护的复合电压闭锁。其逻辑（以BP2B母差保护为例）如图

220kV母差保护（BP-2B、固定连接式母差保护）

母差保护：作为母线短路故障的主保护，有较多种：电流相位比较式母差保护、双母线固定连接式完全差动保护，BP-2B微机母线差动保护。BP-2B的保护原理与双母线固定连接式完全差动保护类似，但解决了一次运行方式变化与差动CT切换较为麻烦的问题。以下进行解析： 一、差动元件

1、母差保护功能：作为母线设备的主保护，保护范围内发生故障时，快速动作切断故障。 2、动作范围：母线及共附属设备（压变），母线至各出线（母差）电流互感器之间。 3、动作原理：分相电流差动原理。（讲一下如何动作和选择） 1CJ、2CJ：差流选择元件（小差） CJ：I、II母差电流起动元件（大差）

4、BP-2B的母差保护，采用分相电流差动原理构成的母线保护，分相计算，分相判别，利用和电流突变量和差动越限进行启动，利用分相复式比率差动和分相突变量复式比率差动构成差动动作判据构成差动元件。 1）大差：（CJ），指除母联以外的所有支路电流构成的差动回路，用于判别区内、外故障。 返回：动作后自动展宽（保持）40MS，再判断任一相差电流小于差电流定值的75%时，返回。 2）小差：指该段母线上所有支路（包含母联）电流构成

BP-2A、B系列

微机母线保护装置检验标准

广西电力有限公司编制

2004年7月

BP－2A(B)系列微机母线保护装置检验标准

继电保护检验标准

编撰人员: 宁文辉、钟勇彬、孙 翔、覃丙川、赵千谦、黄 翠、

审稿人员: 宣 亮、梁 睿、刘 建、陆振华、覃家豪、陈天胜、 李步锦、陈洪海、韦启锋、黄 珊、方雪莲、卢秋红、 潘宇凯、曾启智、潘 力、李 俊

颜顺衡、郑发林、韦 恒、孙 翔、宁文辉、覃家豪、

闫金莲、 覃丙川、陆振华、陈天胜、陈洪海、曾启智、 潘 力、李 俊、韩 冰、苏 颜、陈剑勇、卢熙景

1

BP－2A(B)系列微机母线保护装置检验标准

前 言

1. 本检验标准依据中国南方电网《继电保护及安装自动装置检验条例》（试行）编

写；

2. 本检验标准分为新安装装置的验收检验、运行中装置的定期检验（定期检验分

为全部检验、部分检验）；

3. 新安装装置的验收检验及投运一年内的第一次全部检验，按照检验标准所有项

目进行；

4. 定

变电运行技师资料

正常运行时电流示意图1-3CQJ X-1 X-2

1-3XBJ

3 I IIML

16

13

12

Ij=I2+I3-I4-I1≈0X-3 X-4

变电运行技师资料

区外故障电流示意图X-1 X-2

1-3CQJ

1-3XBJ

3 I IIML

16

13

12

Ij=I2+I3+I4 -I1≈0X-3 X-4

变电运行技师资料

区内I 区内I母故障示意图1-3CQJ X-1 X-2 1-3XBJ

9

16

I II

ML

13

12

Ij=I1+I2+I3+I4X-3 X-4

差动回路中流过全部的故障电流，CQJ动作；母联回路中流过有II母流向I母的故障电流， 差动回路中流过全部的故障电流，CQJ动作；母联回路中流过有II母流向I母的故障电流， 动作 II母流向 分别由选择元件的9 12极性端子流入 两电流相位差近似为零，JJ1动作 开放I 极性端子流入， 动作， Icd 和IML分别由选择元件的9和12极性端子流入，两电流相位差近似为零，JJ1动作，开放I 母差动出口

变电运行技师资料

区内II母故障示意图1-3CQJ X-1 X-2 1-3XBJ

9ML I 13 II

16

12

X-3

X-4

Ij=I1+I2+I3+I4

差动回路中流过全部的故障电流， CQJ动作 母联回路中流过有

变电运行技师资料

正常运行时电流示意图1-3CQJ X-1 X-2

1-3XBJ

3 I IIML

16

13

12

Ij=I2+I3-I4-I1≈0X-3 X-4

变电运行技师资料

区外故障电流示意图X-1 X-2

1-3CQJ

1-3XBJ

3 I IIML

16

13

12

Ij=I2+I3+I4 -I1≈0X-3 X-4

变电运行技师资料

区内I 区内I母故障示意图1-3CQJ X-1 X-2 1-3XBJ

9

16

I II

ML

13

12

Ij=I1+I2+I3+I4X-3 X-4

差动回路中流过全部的故障电流，CQJ动作；母联回路中流过有II母流向I母的故障电流， 差动回路中流过全部的故障电流，CQJ动作；母联回路中流过有II母流向I母的故障电流， 动作 II母流向 分别由选择元件的9 12极性端子流入 两电流相位差近似为零，JJ1动作 开放I 极性端子流入， 动作， Icd 和IML分别由选择元件的9和12极性端子流入，两电流相位差近似为零，JJ1动作，开放I 母差动出口

变电运行技师资料

区内II母故障示意图1-3CQJ X-1 X-2 1-3XBJ

9ML I 13 II

16

12

X-3

X-4

Ij=I1+I2+I3+I4

差动回路中流过全部的故障电流， CQJ动作 母联回路中流过有

母线保护和断路器失灵保护

4.1母线差动保护对系统安全、稳定运行至关重要。母线差动保护一旦投入运行后，就很难有全面停电的机会进行检验。因此，对母线差动保护在设计、安装、调试和运行的各个阶段都应加强质量管理和技术监督，不论在新建工程，还是扩建和技改工程中都必须保证母线差动保护不留隐患地投入运行。

4.2为确保母线差动保护检修时母线不至失去保护、防止母线差动保护拒动而危及系统稳定和事故扩大，必要时在500千伏母线以及重要变电站、发电厂的220千伏母线采用双重化保护配置。双重化配置应符合2.11条款中的技术要求，同时还应注意做到：

1)每条母线采用两套完整、独立的母线差动保护，并安装在各自的柜内。两套母线差动保护的跳闸回路应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。

2)对于3/2接线形式的变电站，如有必要按双重化配置母差保护，每条母线均应配置两套完整、独立的母差保护。进行母差保护校验工作时，应保证每条母线至少保留一套母差保护运行。

3)用于母线差动保护的断路器和隔离刀闸的辅助接点、切换回路、辅助变流器以及与其他保护配合的相关回路亦应遵循相互独立的原则按双重化配置。

4)应充分考虑母线差动保护所接电流互感器二次绕组合理分配，对确无办法解决的保护动作死区，在满足系统稳定要