K1K1K**1TA6TA2TA**D1TA6TA**2TA**D**1QF2QF**1QF2QF3KⅠ5QFⅠKⅠ5QFⅠ3KDD5TA**3TA3QF4QF*5TA2K*3TA3QF4QF2K4TA4TADD********Ⅰ9-11 ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠaⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠbⅠⅠⅠⅠⅠⅠaⅠⅠbⅠ
选择地切除两组母线，此时可将图9-9（b）中的两个手动开关QK合上，3KD动作后直接通过1、2KM切除Ⅰ、Ⅱ两组母线。图9-10中KA0的常开接点接在相邻线路零序电流保护的跳闸操作回路中，用以防止零序电流保护的零序电流滤光器二次回路断线引起误动作。这种原理构成的母线差动保护限制了电力系统运行调度的灵活性。 二、 双母线同时运行的母联相位差动保护*
保护装置的原理接线如图9-12所示，主要由总差动电流回路、相位比较回路和相应的继 电器组成。保护装置根据总差动电流的大小判别母线内部、外部故障并作为母线内部故障时保护装置的起动组件，通过比较母联电流相位与总差动电流相位来选择故障母线。按此原理构成的母线保护不受母线连接组件运行方式变化的影响。
如图9-12（a）所示，电流继电器KA作为保护内部故障的起动组件接于总差动回路。故障母线选择组件采用磁合成原理构成的电流相位比较式继电器。电流相位比较式继电器是由中间变流器TAM、整流滤波回路VU1、C1、和VU2、C2以及极化继电器1KP、2KP组成，可以双向动作，按幅值比较方式比较总差动电流I?d和母联电流I?M的相位。将比较相位的两个电流I?d和I?M转化为比较幅值的两个量I?d?I?M和I?d?I?M。在中间变流器TAM右边柱上，
??K(I??I?)；在左边柱上，磁通为磁通为??d???M，在二次绕组W2中输出电压U2dM??K(I??I?)。整流、滤波后即可得到幅值比较的两个电压??d???M，W3中输出电压U3dMU2和U3。
如图9-12（b）所示，相位比较组件的执行组件为极化继电器1KP、2KP，电流从极性
288 |
端流入，继电器动作；反之，继电器制动。U2接1KP的工作绕组和2KP的制动绕组，而
??U?，U3接2KP的工作绕组和的制动绕组。当第Ⅰ组母线故障时，I?d和I?M同相位，U 23L1L2****?U3W3W21QF2QF??M?U2KA?Id*ⅡKⅠWd5QF??d*WM??dTAMWd**3QF4QF?IM**L3**L4（a）2KP*W2R1*?U2VU1C1KA2KP1KP*R3*W3R2*?U3VU2C21KP*（b）1KSKA2KS5KM1KM13KM1KV11KM1KM23KM22KM2KM14KM1KV23KS3KM2KM24KM25KM15XS4XS跳4QF跳5QF3XS跳3QF2XS跳2QF1XS跳1QF1KPQKQK2KP4KM（c）（d）图9-12 母联电流相位差动保护单相原理接线图（a）交流电流回路；（b）相位比较回路；（c）直流回路展开图；（d）跳闸回路
1KP中工作电流大于制动电流，2KP中制动电流大于工作电流，1KP动作，2KP不动作；
??U?，2KP动作，1KP不动作。 反之，第Ⅱ组母线故障时，I?d和I?M相位相反，U32正常运行及母线外部故障时，差动回路只有不平衡电流，起动组件KA不动作，通过电阻R3及KA的常闭接点给1KP和2KP的两组制动绕组附加制动电流，闭锁相位比较回路，保护可靠不动作。
母线内部故障时，差动回路电流I?d为故障点电流I?K，大于继电器KA的动作电流，继
289 |
电器KA动作后，其常开接点起动中间继电器5KM，跳开母联断路器5QF，并接通中间继电器1～4KM的正电源，同时，其常闭接点解除对1KP和2KP的闭锁。
如图9-12（c）所示，当母线Ⅰ故障时，选择组件1KP动作，其接点经电压闭锁继电器KV1的常闭接点起动中间继电器1KM和2KM，使断路器1QF及2QF跳闸。当母线Ⅱ故障时，其接点经电压闭锁继电器KV2的常闭接点起动中间继电器3KM和4KM，将断路器3QF及4QF跳闸。为了反应各种故障，KV1、KV2分别接在两组母线电压互感器的二次线电压上。实际中，常采用复合电压闭锁。
当母联断路器因故退出运行时，由于IM=0，选择组件将无法工作，此时，可投入人工刀开关QK，解除1KP和2KP的作用。将电压或复合电压闭锁继电器适当整定后，即可选择故障母线。
如图9-12（b）所示，由于系统运行方式的需要，各连接组件断路器跳闸回路中均装设切换连接片XS，根据连接片位置的不同，可由任一组母线保护跳闸中间继电器断开某组件的断路器。
三、 断路器失灵保护简介
电力系统运行中发生故障时，有时会出现继电保护动作发出跳闸命令，而断路器失灵不能跳闸，导致设备烧毁、扩大事故范围，甚至破坏系统运行稳定性的情况。为了防止这种情况的发生，应采用断路器失灵保护。断路器失灵保护是继电保护动作、断路器拒动时，能够以较短时限切除同一发电厂或变电站内其它有关断路器，将故障部分隔离，并使停电范围最小的一种近后备保护。为此，DL400-1991《继电保护和安全自动装置技术规程》规定：在220~500kV电力网中以及110kV电力网的个别重要部分，可按下列规定装设断路器失灵保护：
（1） 线路保护采用远后备方式，且断路器确有可能拒动时；对220kV~500kV分相操作的断路器，可只考虑断路器单相拒动的情况。
（2） 线路采用远后备方式，且断路器确有可能拒动，如果其它线路或变压器的后备保护切除故障，将扩大停电范围（例如采用多角形接线、双母线或分段单母线时），并引起严重后果时。
（3） 如断路器和电流互感器之间距离较长，在其间发生故障不能由该回路主保护切除，而由其它线路或变压器的后备保护切除故障又将扩大停电范围并引起严重后果时。
断路器失灵保护的构成原理接线如图9-13所示。所有连接于Ⅰ段的组件保护装置，当其出口中间继电器1KM、2KM动作于跳开本身断路器的同时，起动断路器失灵保护中的公用
290 |
时间继电器KT，其动作延时大于故障组件断路器的跳闸时间和保护装置的返回时间之和。因此，断路器失灵保护并不影响原有保护装置对故障的正常切除。例如，出线K点发生故 障，保护装置出口中间继电器1KM动作后1QF拒动时，起动断路器失灵保护的时间继电器KT，经过
K1KM2KMKT3KM4QFⅡ段5QF3QFⅠ段1QF2QF一定的延时，起动中间继电器3KM，使母线上所有
图9-13 断路器失灵保护构成原理有电源的断路器2QF、3QF跳闸，切除K点故障，起到1QF失灵拒动时的后备作用。
如果断路器失灵保护误动作，将引起严重后果。因此，断路器失灵保护必须同时具备以下两个条件时，才能投入工作：
（1） 故障组件的保护装置出口继电器动作后不返回，如图9-13中，1KM、2KM的常开接点一直处于闭合状态。
（2） 在被保护范围内仍然存在着故障。当母线连接组件较多时，通常采用检查电压的方法来判断故障是否切除，以此来确定断路器失灵保护的工作状态，其构成原理如图9-14所示。对于保护动作于多个断路器或
Ⅱ段Ⅰ段5QF4QF3QF采用单相重合闸时，还可以采用检查每相断路器故障电流的方式来判定断路器是否拒动。由于断路器失灵保护是在出线保护动作后才开始计时，因而其动作时限应与其
1QF2QFTV1KM2KMKT3KMU<图9-14 检查电压方式的断路器失灵保护原理它保护的动作时限相配合，通常取0.3~0.5s。
第七节 一个半断路器接线的母线保护
一、 双母线接线方式的特点
双母线具有投资设备少，一次回路操作比较灵活，继电保护和自动装置接线简单、可靠等优点。但也存在一些不足。例如，在母联断路器兼做旁路断路器，或旁路断路器兼做母联断路器的情况下，双母线将以单母线方式运行，若此时母线发生短路，将使双母线全部停电。此外，高压断路器检修通常需要半个月以上，这样，双母线在一年中将有很长时间以单母线方式运行，相对降低了供电的可靠性。
在采用双母线的变电站中，母联断路器通常处于合闸状态，即按分段单母线运行。当一
291 |
