母线保护讲解之一

作者

张   永  国网浙江省电力公司检修分公司

 母线的定义及接线方式

母线是发电厂和变电站重要组成部分之一。母线又称汇流排，是汇集电能及分配电能的重要设备。

母线的接线方式种类很多，应根据发电厂或变电站在电力系统中的地位、母线的工作电压、连接元件的数量及其它条件，选择最适宜的接线方式。

（1）单母线接线

（2）单母线分段接线

（3）双母线接线

（4）双母线分段接线

（5）单母线或双母线带旁路接线

（6）3/2接线

母线故障的特点

（1）在大型发电厂和枢纽变电站，母线连接元件众多，主要连接元件除主变及出线单元以外，还有电压互感器、接地闸刀等。

（2）实践表明：在众多的连接元件中，由于绝缘子的老化、污秽引起的闪络接地故障和雷击造成的短路故障次数甚多；母线电压和电流互感器的故障；此外，运维人员的误操作，如带负荷拉隔离开关、带地线合断路器造成的母线故障也有发生。

（3）母线的故障类型主要有单相接地故障和相间短路故障，两相接地短路故障及三相短路故障的几率较少。

高度的安全性和可靠性。母线保护拒动或误动将造成严重的后果。母线保护误动造成大面积的停电；母线保护拒动后果更为严重，可能造成电力设备的损坏及电力系统的瓦解。

选择性强、动作速度快。母线保护不但要能很好的区分区内故障和区外故障，还要确定哪条或哪段母线故障。由于母线安全运行影响到系统的稳定性，尽早发现并切除故障尤为重要。

母线保护及电流互感器的要求

母线保护的要求

高度的安全性和可靠性：母线保护拒动或误动将造成严重的后果。母线保护误动造成大面积的停电；母线保护拒动后果更为严重，可能造成电力设备的损坏及电力系统的瓦解。

选择性强、动作速度快：母线保护不但要能很好的区分区内故障和区外故障，还要确定哪条或哪段母线故障。由于母线安全运行影响到系统的稳定性，尽早发现并切除故障尤为重要。

电流互感器的要求

（1）母线保护应接在专用电流互感器二次回路中，且要求在该回路中不接入其它设备的保护装置或测量表计，电流互感器的测量精度要高，暂态特性和抗饱和能力强。

（2）应尽量靠近线路或变压器一侧，使母线保护与线路保护或变压器保护有重叠保护区。

母线保护的配置原则

（1） 220kV母线保护功能一般包括母线差动保护（母差保护）、母联相关的保护（母联失灵保护、母联死区保护、母联过流保护、母联充电保护等）、断路器失灵保护。

（2）500kV母线往往采用3/2接线方式，相当于单母线接线，其母线保护相对简单，一般仅配置母线差动保护，而断路器失灵保护往往置于断路器保护（包括自动重合闸）中。

对重要的220kV及以上电压等级的母线都应当实现双重化，配置两套母线保护。

与其它保护及自动装置的配合

由于母线保护关联到母线上的所有出线元件，应考虑与其它保护及自动装置的配合。

（1）母线保护动作、失灵保护动作后，对闭锁式保护作用于纵联保护停信（闭锁式高频保护）；对允许式保护作用于纵联保护发信（光纤差动保护）。

（2）闭锁线路重合闸。当母线发生故障，一般是永久性的故障，为防止线路断路器对故障母线进行重合，造成对系统的又一次冲击，母线保护动作后，应闭锁线路重合闸。

（3）启动断路器失灵保护。在母线发生短路故障而某一断路器拒动时，失灵保护能可靠切除故障；或3/2接线方式，故障点在断路器与电流互感器之间时，失灵保护能可靠切除故障。

十八项重大反事故措施（母线保护）

作者/国网浙江省电力公司：张永

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值班编辑/国网北京市电力公司：姚林志