母線發(fā)生故障的幾率較線路低，但故障的影響面很大。這是因?yàn)槟妇�上通常連有較多的電氣元件，母線故障將使這些元件停電，從而造成大面積停電事故，并可能破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，使故障進(jìn)一步擴(kuò)大，可見母線故障是最嚴(yán)重的電氣故障之一，因此利用母線保護(hù)清除和縮小故障造成的后果，是十分必要的。

母線保護(hù)總的來(lái)說(shuō)可以分為兩大類型：一、利用供電元件的保護(hù)來(lái)保護(hù)母線，二、裝設(shè)母線保護(hù)專用裝置。

一般來(lái)說(shuō)母線故障可以利用供電元件的保護(hù)來(lái)切除。

         B處的母線故障，可由1DL處的Ⅱ或Ⅲ段切除，2DL和3DL處的發(fā)電機(jī)、變壓器的過(guò)流保護(hù)切除。

缺點(diǎn)：延時(shí)太長(zhǎng)，當(dāng)雙母線或單母線時(shí)，無(wú)選擇性。所以下列情況應(yīng)裝設(shè)專門的母線保護(hù)：

母線保護(hù)應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)其可靠性，并盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。對(duì)電力系統(tǒng)的單母線和雙母線保護(hù)采用差動(dòng)保護(hù)一般可以滿足要求，所以得到廣泛應(yīng)用。

母線上連接元件較多，所以母差保護(hù)的基本原則為：

（1）       幅值上看：，正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)，即

                  母線故障時(shí)    ＝0      動(dòng)作

（2）       相位上看：正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)，流入、流出電流反相位

                  母線故障時(shí)     流入電流同相位

母差保護(hù)分為：1 母線完全差動(dòng) 2 固定連接的雙母線差動(dòng)保護(hù) 3 電流比相式差動(dòng)保

護(hù) 4 母聯(lián)相位差動(dòng)保護(hù)

 

二母線的完全差動(dòng)保護(hù) 

 

 1 作用原理

將母線的連接元件都包括在差動(dòng)回路中，需在母線的所有連接元件上裝設(shè)具有相同變比和特性的CT。

①     正常運(yùn)行或外部故障時(shí)    （）

所以，

二次側(cè) 

②     母線故障時(shí)

二次側(cè) 

2 整定計(jì)算

兩個(gè)條件： ① 躲外部短路可能產(chǎn)生的

              

②CT(LH)二次回路斷線時(shí)不誤動(dòng)

： 母線連接元件中，最大負(fù)荷支路上最大負(fù)荷電流。

取較大者為定值。

        

         ——連接元件最少時(shí)

應(yīng)用： 35KV及以上單母線或雙母線經(jīng)常只有一組母線運(yùn)行的情況，母線故障時(shí)，所有聯(lián)于母線上的設(shè)備都要跳閘。

 

為提高供電的穩(wěn)定性，常采用雙母線同時(shí)運(yùn)行的方式。按一定要求將引出線和有電源的支路固定聯(lián)于兩條母線上——固定連接母線。任一母線故障時(shí)，只切除聯(lián)于該母線上的元件，另一母線可以繼續(xù)運(yùn)行，從而縮小了停電范圍，提高了供電可靠性，此時(shí)需要母線差動(dòng)保護(hù)具有選擇故障母線的能力。

1 構(gòu)成以及作用原理  

5DL母聯(lián)（開關(guān)）斷路器

               ② 3CT、4CT、5CT和2CJ——用于選擇母線Ⅱ的故障

               ③ 完全差動(dòng)保護(hù)1~6CT和3CJ——整套保護(hù)的啟動(dòng)元件

 原理： ① 正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)

由上圖電流分布情況可知： 1CJ、2CJ、3CJ中均為不平衡電流，保護(hù)不動(dòng)作

        ② 區(qū)內(nèi)故障時(shí)，例，母線Ⅰ故障，見上圖紅色電流分布情況可見：1CJ、3CJ中流入全部短路電流，所以1CJ、3CJ啟動(dòng)，跳開1DL、2DL和5DL；2CJ中為不平衡電流，不動(dòng)，所以母線Ⅱ仍可繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)母線Ⅱ故障時(shí)，分析同上。2CJ、3CJ起動(dòng)，跳開3DL、4DL、和5DL，母線Ⅰ繼續(xù)運(yùn)行。

 2 固定連接破壞時(shí)， 例線路1由母線Ⅰ切換到母線Ⅱ，因二次回路不能隨之切換，所以外部短路時(shí)，1CJ、2CJ中有較大的差動(dòng)電流而誤動(dòng)，但3CJ仍流過(guò)不平衡電流，不會(huì)誤動(dòng)。區(qū)內(nèi)短路時(shí)，1CJ、2CJ都可能動(dòng)作，3CJ動(dòng)作，所以兩條母線都可能切除。

      該保護(hù)優(yōu)點(diǎn)：能快速而有選擇性的切除母線故障；

       缺點(diǎn)： 當(dāng)固定連接破壞時(shí)，不能選擇故障母線，限制了系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的靈活性。

 

   為提高母線保護(hù)運(yùn)行的靈活性而提出 

  

正常運(yùn)行或者故障時(shí)：

        

母線故障時(shí)：

           

即：利用比相元件比較各元件的相位，便可判斷區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。

 

             單相方框圖

   從每個(gè)連接元件的CT引出三相電流，經(jīng)電壓形成回路分別送入各相的小母線，每相的

小母線分別送至本相的比較回路。延時(shí)回路的作用是從時(shí)間上躲開外部短路時(shí)出現(xiàn)的相位誤

差，脈沖展寬回路的作用是使出口繼電器可靠動(dòng)作。

   特點(diǎn)： ① 只與電流相位有關(guān)，而與電流的幅值大小無(wú)關(guān)

          ② 不需考慮不平衡電流的影響，提高了靈敏度

          ③ 不要求采用同型號(hào)和同變比的CT，增加了使用的靈活性。

      固定連接母線的差動(dòng)保護(hù)的改進(jìn)。比較母聯(lián)中電流與總差電流的相位作為故障母線的

選擇元件。

 ① Ⅰ母線發(fā)生故障時(shí)，母聯(lián)中電流方向從Ⅱ母線流向Ⅰ母線

 ② Ⅱ母線發(fā)生故障時(shí)，母聯(lián)中電流方向從Ⅰ母線流向Ⅱ母線，兩種情況下電流相位變化180⁰。

   基準(zhǔn)量：總差電流，相位不變，同時(shí)為故障啟動(dòng)元件�？梢�，不管母線上元件如何連接，

只要母聯(lián)中有電流流過(guò)，則能選擇出故障母線，無(wú)固定連接的要求。這是它的優(yōu)點(diǎn)。

 

      定義： P226

    例：                                                          

  d處發(fā)生故障時(shí)候，5DL拒動(dòng)，裝設(shè)于變電所B的斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作，加速斷開2DL、3DL�？墒构收戏秶�不至于影響到變電所A和C。（1DL、4DL的遠(yuǎn)后備保護(hù)動(dòng)作亦可達(dá)到同樣的目的，但因?yàn)閯?dòng)作時(shí)間太長(zhǎng)滿足不了系統(tǒng)的要求）

   原理：

           原理方框圖

當(dāng)d處發(fā)生故障的時(shí)候，5DL保護(hù)動(dòng)作，若5DL拒動(dòng)，而且U<動(dòng)作，則“與”門開放，經(jīng)延時(shí)t跳開2DL、3DL。

延時(shí)元件t：鑒別斷路還是失靈。>  通常取t=0.3~0.5s。

  U<    ：輔助判別元件。

 各保護(hù)出口（2DL、3DL、5DL）：起動(dòng)元件。