微机型母线差动保护

    微机型母线差动保护主要由比率差动部分和电压闭锁元件组成。

    1．比率差动部分

    母线保护比率差动部分的原理是基尔霍夫电流定律，即∑Iin=∑Iout。大差比率差动元件（以下简称大差）的作用是判断区内故障还是区外故障，其范围是除母联断路器和分段断路器以外的母线所有其余支路构成的大差动回路。小差比率差动元件（以下简称小差）的作用是选择故障母线段，其范围是与该段母线相连的各支路电流构成的差动回路，其中包括与该段母线相关联的母联断路器和分段断路器，如图8-12所示。

    图8-12    母线正常运行时大差和小差动作情况

   (1)正常运行时。假设默认母联电流互感器极性与Ⅰ母一致，母联电流以Ⅰ母指向Ⅱ母为电流正方向，线路出线以母线指向线路为正方向。在图8-12中，正常运行时大差电流Id为

   Id=（-I1）+（-I2）+（-I3）+I4=0

    可见，∑Iin=∑Iout，大差不启动。

   (2)区外故障时。当区外发生故障时，如图8-13所示，大差电流Id为

   Id=I1+（-I2）+（-I3）+（-I4）=0

    可见，∑Iin=∑Iout，大差不启动。

   (3)区内故障时。假设I母故障．如图8-14所示，此时大差电流Id为

   Id=（-I1）+（-I2）+（-I3）+（-I4）≠0

    Ⅰ母小差电流Id1为

   Id1=（-I1）+(-I2)-I1-2≠0

    Ⅱ母小差电流Id2为

   Id2=(-I3)+(-I4)+I1-2=0

    可见工母故障时，大差动作，Ⅰ母小差动作，Ⅱ母小差不动作。

    图8-13    区外故障大差和小差动作情况

    图8-14    区内故障大差及小差动作情况

    由上述分析可见，大差比率差动的计算与流入母线电流和流出母线电流的差有关，与母联电流和隔离开关的位置无关。但是隔离开关的位置会影响小差比率制动对母线的判断。当母线运行方式发生变化时，隔离开关的辅助触点自动判断各条出线接在哪一段母线上，其电流回路和出口回路可以实现同步无触点切换。

    2．复合电压闭锁元件

    复合电压闭锁元件的作用是防止保护出口继电器误动或其他原因使母差保护误动，只有当母差保护差动元件及复合电压闭锁元件均动作后，才能跳相应的断路器，如图8-15所示。母差保护复合电压闭锁元件由低电压元件、负序电压及零序电压元件组成。当三个判据中的任何一个被满足，该段母线的电压闭锁元件就会开放，即复合电压元件动作。

    图8-15    母线差动保护逻辑框图