1、什么是母線完全差動保護?什么是母線不完全差動保護?

答:1、母線完全差動保護是將母線上所有的各連接元件的電流互感器按同名相、同極性連接到差動回路,電流互感器的特性與變比均應相同,若變比不能相同時,可采用補償變流器進行補償,滿足I=0。差動繼電器的動作電流按下述條件計算、整定,取其最大值: 1)、躲開外部短路時產生的不平衡電流; 2)、躲開母線連接元件中,最大負荷支路的最大負荷電流,以防止電流二次回路斷線時誤動。 2、母線不完全差動保護只需將連接于母線的各有電源元件上的電流互感器,接入差動回路,在無電源元件上的電流互感器不接入差動回路。因此在無電源元件上發生故障,它將動作。電流互感器不接入差動回路的無電源元件是電抗器或變壓器。

2、試述雙母線完全差動保護的主要優缺點?

答:優點是:

1、各組成元件和接線比較簡單,調試方便,運行人員易于掌握。

2、采用速飽和變流器可以較有效地防止由于區外故障一次電流中的直流分量導致電流互感器飽和引起的保護誤動作。

3、當元件固定連接時母線差動保護有很好的選擇性。

4、當母聯斷路器斷開時母線差動保護仍有選擇能力;在兩條母線先后發生短路時母線差動保護仍能可靠地動作。

其缺點為:

1、 方式破壞時,如任一母線上發生短路故障,就會將兩條母線上的連接元件全部切除。因此,它適應運行方式變化的能力較差。

2、由于采用了帶速飽和變流器的電流差動繼電器,其動作時間較慢(約有30-40毫秒的動作延時),不能快速切除故障。

3、如果啟動元件和選擇元件的動作電流按避越外部短路時的最大不平衡電流整定,其靈敏度較低

3、什么是固定連接方式的母線完全差動保護?什么是母聯電流相位比較式母線差動保護?

答:雙母線同時運行方式,按照一定的要求,將引出線和有電源的支路分配固定連接于兩條母線上,這種母線稱為固定連接母線。這種母線的差動保護稱為固定連接方式的母線完全差動保護。對它的要求是一母線故障時,只切除接于該母線的元件,另一母線可以繼續運行,即母線差動保護有選擇故障母線的能力。當運行的雙母線的固定連接方式被破壞時,該保護將無選擇故障母線的能力,而將雙母線上所有連接的元件切除。

母聯電流相位比較式母線差動保護主要是在母聯開關上使用比較兩電流相量的方向元件,引入的一個電流量是母線上各連接元件電流的相量和即差電流,引入的另一個電流量是流過母聯開關的電流。在正常運行和區外短路時差電流很小,方向元件不動作;當母線故障不僅差電流很大且母聯開關的故障電流由非故障母線流向故障母線,具有方向性,因此方向元件動作且具有選擇故障母線的能力。

4、試述母聯電流相位比較式母線差動保護的主要優缺點?

答:這種母線差動保護不要求元件固定連接于母線,可大大地提高母線運行方式的靈活性。這是它的主要優點。但這種保護也存在缺點,主要有:

1) 正常運行時母聯斷路器必須投入運行;

2) 當母線故障,母線差動保護動作時,如果母聯斷路器拒動,將造成由非故障母線的連接元件通過母聯斷路器供給短路電流,使故障不能切除。

3) 當母聯斷路器和母聯斷路器的電流互感器之間發生故障時,將會切除非故障母線,而故障母線反而不能切除。

4) 每條母線一定要有電源,否則有電源母線發生故障時,母聯斷路器無電流流過,母差比相元件不能動作,母線差動保護將拒動。

5) 兩組母線相繼發生故障時,只能切除先發生故障的母線,后發生故障的母線因這時母聯斷路器已跳閘,選擇元件無法進行相位比較而不能動作,因而不能切除。

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5、試述電流相位比較式母線保護的基本工作原理?

答:無論是電流差動母線保護還是比較母聯斷路器的電流與總差動電流相位的母線保護,其啟動元件的動作電流必須躲過外部短路的最大不平衡電流。這在母線上連接元件較多、不平衡電流很大時,保護裝置的靈敏度可能滿足不了要求。因此,出現了電流相位比較式母線保護,其工作原理如下。

以母線上接入兩條線路為例,當其正常運行或母線外部短路時流入母線與流出母線的電流,它們大小相等、相位相差180。當母線上發生短路時,短路電流均流向母線短路點,如果提供短路電流電源的電動勢同相位,且兩支路的短路阻抗角相同時,兩個電流就同相位,其相位角差為0。因此,可由比相元件來判斷母線上是否發生故障。這種母線保護只反應電流間的相位,因此具有較高的靈敏度。

6、試述中阻抗型快速母線保護的特點?

答:快速母線保護是帶制動特性的中阻抗型母線差動保護,其選擇元件是一個具有比率制動特性的中阻抗型電流差動繼電器,解決了電流互感器飽和引起母線差動保護在區外故障時的誤動問題。保護裝置是以電流瞬時值測量、比較為基礎的,母線內部故障時,保護裝置的啟動元件、選擇元件能先于電流互感器飽和前動作,因此動作速度很快。保護裝置的特點:

1)雙母線并列運行,一條母線發生故障,在任何情況下保護裝置均具有高度的選擇性。

2)雙母線并列運行,兩線母線相繼故障,保護裝置能相繼跳開兩條母線上所有連接元件。

3)母線內部故障,保護裝置整組動作時間不大于10ms。

4)雙母線運行正常倒閘操作,保護裝置可靠運行。

5)雙母線倒閘操作過程中母線發生內部故障;若一條線路兩組隔離開關同時跨接兩組母線時,母線發生故障,保護裝置能快速切除兩組母線上所有連接元件,若一條線路兩組隔離開關非同時跨接兩組母線時,母線發生故障,保護裝置仍具有高度的選擇性。

6)母線外部故障,不管線路電流互感器飽和與否,保護裝置勻可靠不誤動作。

7)正常運行或倒閘操作時,若母線保護交流電流回路發生斷線,保護裝置經整定延時閉鎖整套保護,并發出交流電流回路斷線告警信號。

8)在采用同類斷路器或斷路器跳閘時間差異不大的變電所,保護裝置能保證母線故障時母聯斷路器先跳開。

9)母聯斷路器的電流互感器與母聯斷路器之間的故障,由母線保護與斷路器失靈保護相繼跳開兩組母線所有連接元件。

10)在500kV母線上,使用暫態型電流互感器,當雙母線接線隔離開關雙跨時,啟動元件可不帶制動特性。在220kV母線上,為防止雙母線接線隔離開關雙跨時保護誤動,因此啟動元件和選擇元件一樣均有比率制動特性。