電力設備繼電保護原理與整定計算第一頁，共158頁。變壓器保護第二頁，共158頁。1.電力變壓器的故障和異常運行狀態

油箱內的故障：（1）變壓器繞組匝間短路（2）中性點直接接地的單相短路（3）相間短路、異地兩點接地短路（4）鐵心燒損以上故障后果嚴重：產生電弧，引起絕緣物劇烈氣化，可致油箱爆炸一、變壓器故障及其保護配置第三頁，共158頁。油箱外的故障

變壓器套管和引線發生相間短路和接地短路變壓器異常運行狀態

(1)系統發生相間短路引起的過電流(2)中性點直接接地系統接地短路引起的過電流；中性點非直接接地系統接地故障引起的中性點過電壓

(3)過負荷(4)漏油引起的油面下降(5)變壓器各部分過熱和冷卻系統故障(6)過勵磁第四頁，共158頁。2.電力變壓器的保護配置（與容量相關）

（1）瓦斯保護油箱內的各種故障使箱內產生氣體(瓦斯)少量氣體和油流速度較小時，輕瓦斯動作于信號故障嚴重，氣體量大、油流速度高時，重瓦斯瞬時動作于跳閘瓦斯保護是鐵心燒損的唯一保護，對各種內部短路也有保護作用動作速度不及差動保護800kVA及以上的油浸式變壓器和400kVA及以上的車間內油浸式變壓器均應裝設瓦斯保護第五頁，共158頁。（2）電流速斷保護

容量在6300kVA以下的廠用工作變壓器與并列運行的變壓器10000kVA以下廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器后備保護時限大于0.5s時，應裝設電流速斷整定以變壓器副方短路保護不動作為整定條件校驗按保護安裝處最小短路電流校驗：Ksen2第六頁，共158頁。（3）縱差保護6300kVA及以上的廠用工作變和并列運行變壓器10000kVA及以上的廠用備用變和單獨運行變壓器2000kVA及以上用電流速斷保護靈敏性不符合要求的變壓器電壓為330kV及以上的變壓器，可裝設雙重縱差對于發—變組單元接線，當發電機與變壓器之間有斷路器時，變壓器應裝設單獨的縱差保護對于大型發—變組，即使發電機與變壓器之間沒有斷路器，也應裝設變壓器單獨的縱差保護第七頁，共158頁。（4）零(序)差(動)保護變壓器中性點直接接地的Y繞組發生單相接地故障時，縱差保護的靈敏度較低可以采用零差保護提高接地故障的靈敏度空載合閘的激磁涌流和調壓分接頭的調節不增加零差保護的不平衡電流零差保護靈敏度較高第八頁，共158頁。（5）相間故障的后備保護過流保護用于降壓變壓器低壓閉鎖過流保護

用于過流保護靈敏度不足的降壓變壓器復壓啟動的過流保護用于過流保護靈敏度不足的降壓變壓器和升壓變壓器負序過電流保護用于大容量升降壓變壓器和系統聯絡變壓器低阻抗保護在（3）（4）靈敏度不足時用于大容量升降壓變壓器和系統聯絡變壓器（有效性有待進一步研究：王維儉）第九頁，共158頁。（6）接地故障的后備保護110kV及以上中性點直接接地系統，變壓器中性點可能接地，也可能不接地應裝設帶或不帶方向的零序電流、電壓保護1）變壓器分級絕緣、中性點接地運行時

設置兩段式零序電流保護，分別與相鄰線路零序電流I段和后備段配合以兩段時限跳閘：第一時限動作于跳開母聯開關，第二時限跳開變壓器兩側開關作母線/線路后備時Ksen分別大于1.5/1.2

第十頁，共158頁。2）變壓器分級絕緣、中性點可能接地/不接地運行變壓器中性點裝設放電間隙兩段式零序電流保護，整定同1）增設反應零序電壓和間隙放電電流的零序電流電壓保護為中性點不接地運行時的保護變壓器中性點不裝設放電間隙兩段式零序電流保護：整定同1）增設中性點無零序電流和母線有零序電壓的零序電流電壓保護為中性點不接地運行時的保護第十一頁，共158頁。（7）變壓器過勵磁保護1）變壓器過勵磁變壓器感應電壓為U=4.44fWBS變壓器工作磁密為B=U/4.44fWS=K1(U/f)（K為常數，與變壓器繞組匝數W、鐵芯截面S有關）過勵磁倍數為n=B/Be=(U/Ue)/(f/fe)電壓升高（甩負荷）和頻率下降（機組跳閘后減速而滅磁開關拒動等），都將引起過勵磁：鐵芯嚴重飽和、勵磁電流大大增加鐵芯嚴重發熱、絕緣迅速老化第十二頁，共158頁。2）變壓器過勵磁保護傳統保護如原理框圖：

Uc=U/nynLH[(2fRC)2+1]1/2=K2U/f=KB(2fRC>>1)給定允許過勵磁倍數曲線n–t時，過勵磁保護按n–t反時限特性整定也可按定時限特性整定：n=1.1~1.2,t=5s發信號；n=1.2~1.4,t=120s跳閘；微機保護中均按n–t反時限特性整定第十三頁，共158頁。3.其它參照《二十五項反事故措施實施細則》，220kV主變壓器采用具有獨立性、完整性、成套性的雙重化主保護、后備保護配置。雙重化主保護為兩種不同原理的差動保護；雙套后備保護采用的是相同配置；一套本體非電量保護。主變壓器微機保護雙重化是指電氣量保護的雙重化，要求兩套保護完全獨立（測量回路、電源），運行時兩套保護均投入運行。主變保護雙重化配置的保護裝置之間不應有任何電氣聯系。第十四頁，共158頁。主變壓器二套完整的電氣量保護分別作用于斷路器的兩個跳閘線圈，一套非電量保護的跳閘回路應同時作用于斷路器的兩個跳閘線圈。對500kV大容量變壓器后備保護根據需要可采用阻抗保護和過勵磁保護，復壓方向過流靈敏度不足時可使用負序過電流或負序方向過電流保護。自耦變壓器主保護可增加零序差動保護。第十五頁，共158頁。二、變壓器縱差保護（一）變壓器縱差保護的基本原則1.變壓器縱差保護的原理接線第十六頁，共158頁。2.變壓器縱差保護的基本原則各側電流額定電流不同，需適當選擇各側電流互感器變比各側電流相位不同，需適當調整各側電流相位LH勵磁特性不同產生的不平衡電流需考慮穩態不平衡電流變壓器差動保護:包含磁路藕合需考慮暫態不平衡電流第十七頁，共158頁。（二）變壓器縱差保護的主要特點1.變壓器縱差保護的暫態不平衡電流差動保護的基本特點,是被保護線路/設備正常運行或區外故障，滿足節點/割集電流定律，有：Ii=0變壓器差動保護:包含磁路藕合Ii=Iu(Iu為變壓器勵磁電流)一側空載合閘時的勵磁涌流:

Iu>10IN(IN為變壓器額定電流)

不滿足節點/割集電流定律第十八頁，共158頁。2.變壓器的勵磁涌流勵磁涌流遠遠大于穩態不平衡電流，是影響變壓器縱差保護工作的主要因素(1)產生勵磁涌流的原因正常工作時,磁通滯后于工作電壓U的角度為900變壓器空載合閘或外部固故障切除、電壓恢復時，如果工作電壓瞬時值為0，應有=–m磁通不能突變，出現幅值m的非周期分量磁通考慮鐵芯剩余磁通s出現最大磁通max=2m+s，鐵芯嚴重飽和，產生勵磁涌流第十九頁，共158頁。第二十頁，共158頁。第二十一頁，共158頁。(2)單相變壓器的空載合閘工作磁通為=m+s–mcostt=0時合閘，=st=1800時合閘，=max=2m+s鐵芯嚴重飽和，產生很大的勵磁涌流Iu.max=420Ie.B(3)三相變壓器的空載合閘在任何時刻空載合閘，至少兩相出現勵磁涌流可能出現對稱涌流，兩相涌流差不含直流分量第二十二頁，共158頁。(4)空載合閘涌流的主要特點包含有很大成分的非周期分量（對稱涌流除外）包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主波形之間出現間斷(5)在變壓器縱差保護中防止涌流影響的方法采用速飽和BLH鑒別短路電流和勵磁涌流波形的差別利用二次諧波制動等第二十三頁，共158頁。3.變壓器縱差保護的穩態不平衡電流LH勵磁特性不同產生的不平衡電流變壓器各側一次電流幅值\相位不等產生的不平衡電流需進行幅值補償(選擇各側LH變比校正二次電流大小)需進行相位校正(選擇各側LH接線方式使二次電流相位相同)微機變壓器保護由軟件進行幅值\相位校正變壓器帶負荷調壓引起的不平衡電流第二十四頁，共158頁。變壓器各側二次電流幅值\相位校正第二十五頁，共158頁。不平衡電流具體計算如下：變壓器各側二次電流幅值\相位校正不完全時Iunb.1=mId.max

正確校正后，m<5%；微機保護取m=0變壓器帶負荷調壓引起的不平衡電流Iunb.2=UId.max

U:對應變比調整范圍(11025%KVb變壓器U=5%)LH勵磁特性不同產生的不平衡電流：Iunb.3=KerKccKapId.maxKap:非周期分量系數，變壓器兩側同為TP級電流互感器取1，同為P級電流互感器取1.5~2;第二十六頁，共158頁。Ker:LH10%誤差,取0.1；Kcc:LH同型系數，同型取0.5，否則取1。變壓器縱聯差動保護必須躲過可能出現的最大不平衡電流?？紤]上述各種不平衡電流同時存在時，最大可能的不平衡電流為：Iunb.max=Iunb.1+Iunb.2+Iunb.3=(KerKccKap+m+U)Id.max第二十七頁，共158頁。（三）變壓器差動保護的整定計算1.具有LHB(無制動)的差動保護(BCH-2)（1）動作電流躲過外部短路最大不平衡電流

Iop=KrelIunb.max

=Krel(KerKcc+m+U)Id.max具有LHB，因此不考慮Kap涌流對策不對稱涌流：LHB作用對稱涌流：LHB無制動作用，以定值躲過第二十八頁，共158頁。（2）動作電流躲過對稱涌流：

Iop=（1.31.5)IN按此條件整定，LH二次回路斷線時保護不會誤動取(1),(2)計算中較大的為保護動作電流（3）靈敏度校驗變壓器大電源側斷開，小電源側供電，無電源側引出線K（2）時，有Id.min，求得Ksen=Id.min/Iop>2不滿足要求時，使用帶制動特性的差動保護第二十九頁，共158頁。2.使用速飽和變流器BLH的差動保護第三十頁，共158頁。(1)速飽和變流器BLH工作特性鐵芯截面積較小，極易飽和BLH二次感應電勢E與磁場密度變化率B成正比加入周期性電流時，B按磁滯環2變化，B很大，E也很大，接于BLH二次側的差動繼電器易于動作加入非周期性電流時，B按磁滯環2/變化，B很小，E也很小，差動繼電器不易動作區外故障時,暫態不平衡電流含大量非周期性電流,差動繼電器不易誤動作第三十一頁，共158頁。(2)速飽和變流器BLH的應用采用速飽和變流器后，暫態不平衡電流的計算中，非周期分量系數

Kap=1在內部故障電流含有大量非周期性電流時，接有速飽和變流器的差動繼電器動作速度受到影響：

只有當非周期性電流大量衰減后保護才能動作大容量發電機、變壓器：時間常數很大，非周期性電流衰減很慢：不能使用BLH廣泛用于中、小容量發電機、變壓器差動保護中第三十二頁，共158頁。3.使用帶制動特性的差動保護一般差動保護動作特性：RS帶制動差動保護特性：PQS無制動工作區：PQIop.min>Iunb.min制動工作區：QSKS>TS=Iunb.max第三十三頁，共158頁。變壓器差動保護的動作電流均取各側電流相量和的絕對值Iop=|Ii|作為動作電流。由于變壓器外部故障時存在較大不平衡電流，因此變壓器差動保護常常采用各種帶有制動特性的差動保護。如果制動電流為Ires，比率制動系數為Kres,則差動保護動作方程為:（1）比率制動特性的差動保護比率制動特性的差動保護利用穿越性故障電流作為制動電流克服差動不平衡電流，以防止在外部短路時差動保護的誤動作。第三十四頁，共158頁。下面以雙圈變壓器為例進行討論。如果各側電流為Im和In，則普通比率制動特性的差動保護的動作判據為式中，Kres為比率制動系數，Iop.min為最小動作電流。式中第一式是輔助判據，第二式是主判據，兩式同時滿足時保護跳閘。第三十五頁，共158頁。1)無制動工作區PQ正常工作或外部短路電流較小時,LH處于不飽和工作狀態，Iunb很小，無需制動2)制動工作區QS外部短路電流大時,LH進入飽和工作狀態：Iunb，Ires,Iop定義制動系數:Kres=Iop/Ires考慮PQ段特性后，Kres并非常數常用QS斜率表示制動性能：m=PR/NK第三十六頁，共158頁。（2）復式比率制動特性的差動保護為了提高比率制動特性差動保護的靈敏性，希望進一步降低在發生變壓器內部短路時的制動電流，可采用復式比率制動特性差動保護。其保護算法為：第三十七頁，共158頁。理想條件下在變壓器外部短路時差動電流為零，則主判據左邊分子項為零；在變壓器內部短路時主判據左邊分母近似為零，則主判據左邊比值很大。復式比率制動特性變壓器差動保護判據計算的比率在內部短路和外部短路兩種狀態下有極大的差別，使其具有更加良好的選擇性。第三十八頁，共158頁。（3）標積制動特性的差動保護原理：差動保護區兩側電流為I1，I2時，以其標積為制動量：Ires=–|I1|.|I2|cos(),其中=arg(I1/I2):區外故障

=1800，Ires=|I1|.|I2|=|I1|2=Ires.max制動作用最強，差動保護被可靠制動區內故障<900，Ires<0,即表現為助動作用；

=00，Ires=–|I1|.|I2|，助動作用最強，差動保護動作最靈敏第三十九頁，共158頁。很大的外部短路電流下，TA可能飽和,二次電流幅值減小，比率制動式縱差保護的不平衡電流急劇增大而制動電流反而減小，可能造成誤動。對于標積制動式縱差保護，在外部短路電流作用下，特別是暫態非周期分量電流的影響下，兩側TA的傳變持性可能相差較大，出現幅值很大的暫態不平衡差流，但是兩側二次電流的相角差別并不太大（在幅值誤差不超過10％時，相角誤差一般小于70），制動電流仍然很大，能夠保證變壓器差動保護不誤動。第四十頁，共158頁。3.帶制動特性的差動保護的整定（1）比率制動特性的整定最小動作電流大于正常運行時最大不平衡電流

式中，IN為變壓器的額定電流；Krel為可靠系數,取1.3～1.5；Ker為電流互感器的變比誤差,10P型取0.032，5P型和TP型取0.012；△U為變壓器調壓引起的誤差,取調壓范圍中偏離額定值的最大值(百分值)；△m為電流互感器變比未完全匹配產生的誤差,初設時取0.05。第四十一頁，共158頁。差動起動電流按略大于計算值取值,為可靠躲過額定負載時的不平衡電流，可取Iop.min=0.5IN。制動特性拐點Q對應的最小制動電流

制動系數參照《大型發電機變壓器繼電保護整定計算導則》，差動比率制動系數Kres可按下式計算：

Krel、Ker、△U、△m定義同前，取值如下：第四十二頁，共158頁。Ker為電流互感器變比誤差，此處取0.1；Kap為非周期分量系數，兩側同為TP級電流互感器時取1.0；兩側同為P級電流互感器時取1.5～2.0；Kcc為電流互感器的同型系數，取1.0。因此，可按廠家推薦值整定：Krel=0.5此方法不考慮變壓器負荷狀態和外部短路時電流互感器誤差Ker的差別，整定計算相對簡單，安全可靠，其取值偏保守。第四十三頁，共158頁。（2）差動速斷電流保護

差動速斷電流保護是變壓器差動保護的輔助保護，當內部故障電流很大時，防止因電流互感器飽和時由涌流識別算法引起差動保護延遲動作。差動速斷電流保護按躲過變壓器初始勵磁涌流或最大不平衡電流整定：取上兩式計算較大的值為定值。

K是根據變壓器容量確定的勵磁涌流對額定電流的倍數。靈敏度校驗：正常運行方式下，保護安裝處兩相金屬性短路有大于1.2的靈敏度。第四十四頁，共158頁。（3）二次諧波制動方案（涌流檢測方法1）為可靠防止涌流誤動，任意一相二次諧波制動判據動作時，三相差動保護均被閉鎖二次諧波制動判據為：K2=Id2/Id>15%20%（Id2為Id中二次諧波分量）（4）間斷角制動方案（涌流檢測方法2）涌流的另一特征是出現間斷角。根據廠家推薦，一般整定間斷角J=600~700第四十五頁，共158頁。（5）五次諧波制動（過勵磁檢測）U=1.31.5UN，變壓器穩態過勵磁:IuIunb.5為防止保護誤動，增設五次諧波制動500KV超高壓大容量變壓器不允許過勵磁運行（鐵耗與渦流損耗引起鐵芯嚴重過熱，甚至導致絕緣破壞），另設過勵磁保護第四十六頁，共158頁。帶比率制動特性的差動保護

動作邏輯第四十七頁，共158頁。三、變壓器相間故障的后備保護（一）過流保護

對于n臺并聯的變壓器，其動作電流為Iop=KrelIL.max/KrKrel、Kr：可靠系數和返回系數IL.max：最大負荷電流，應考慮n臺變壓器中有一臺被切除后的負荷轉移（IN為變壓器額定電流）IL.max=nIN/(n-1)

第四十八頁，共158頁。對于直接向負荷供電的降壓變壓器,還需考慮自啟動系數Kzq考慮在自啟動時過流保護應可靠返回，有：Ir=KrelKzqIL.max=KrIop其中，返回電流Ir；返回系數KrIop=KkelKzqIL.max/Kr做相鄰元件后備保護時靈敏度往往不足，需采用其它提高靈敏度的措施第四十九頁，共158頁。（二）低壓閉鎖過流保護過流保護一般不能滿足靈敏度要求提高靈敏度的方法之一是增設低電壓閉鎖（1）過電流動作值按躲開變壓器額定電流IN整定Iop=KkelIN/Kr第五十頁，共158頁。（2）低電壓動作值整定保證母線最低工作電壓整定

Uop=0.9UN/(KkelKr)

Krel為可靠系數，取1.1~1.2；Kr為電壓繼電器返回系數，取1.05~1.25；

按躲過電動機自啟動時最低電壓整定電壓取自變壓器低壓側時Uop=(0.5~0.6)UN電壓取自變壓器高壓側時Uop=0.7UN靈敏度校驗：Ksen=Uop/Ud.max1.2Ud.max:相鄰元件保護區末端金屬性三相短路時保護安裝處的最大電壓。

第五十一頁，共158頁。（三）復壓啟動的過流保護低壓閉鎖過流保護靈敏度不滿足要求時使用第五十二頁，共158頁。定值整定（1）過電流動作值和相間低電壓動作值整定與低壓閉鎖過流保護相同（2）躲開正常運行時最大不平衡負序電壓U2.op=(0.06~0.12)UN（3）同樣需設PT斷線閉鎖裝置靈敏度校驗

（1）過電流元件

Ksen=Id.min/Iop

1.2.Id.min：相鄰元件保護區末端金屬性兩相短路時保護安裝處的最小短路電流第五十三頁，共158頁。（2）相間低電壓元件Ksen=Uop/Ud.max.

1.2.Ud.max：相鄰元件保護區末端金屬性三相短路時保護安裝處的最大電壓（3）負序電壓元件Ksen=Ud.min.2/U2.op

1.2.Ud.min.2：相鄰元件保護區末端金屬性不對稱短路時保護安裝處的最小負序電壓第五十四頁，共158頁。（四）相間故障后備保護的方向元件（1）三側有電源的三繞組升壓變壓器，相間故障后備保護的高壓或中壓側需加裝功率方向元件，方向通常指向母線，有利于加速跳開小電源側的斷路器，避免小系統影響大系統。（2）高壓側、中壓側有電源或三側有電源的三繞組降壓變壓器和聯絡變壓器，相間故障后備保護的高壓或中壓側需加裝功率方向元件，方向通常指向變壓器，也可指向本側母線。（3）使用900接線功率方向繼電器。為了消除電壓死區，其電壓回路可由另一側電壓互感器供電。第五十五頁，共158頁。四、變壓器接地短路的后備保護（一）中性點直接接地的變壓器接地后備保護中性點直接接地的普通變壓器接地后備保護由兩段式零序過電流保護構成，零序過電流繼電器接在變壓器接地中性點回路電流互感器二次側。對高、中壓側均直接接地的三繞組變壓器，高、中壓側均應裝設零序方向過電流保護，方向指向本側母線。第五十六頁，共158頁。（1）零序電流繼電器的整定1）零序過電流繼電器的動作電流應與相鄰線路零序電流保護第I或II段或快速主保護相配合：

Iop.0.I

=KrelKfz1Iop.0.L.I式中，Iop.0.I為I段零序過電流保護動作電流；Krel為可靠系數，取1.1；Kfz.I為零序電流分支系數，其值等于出線零序過電流保護I段保護區末端發生接地短路時，流過本保護的零序電流與流過故障線路的零序電流之比，取各種運行方式下的最大值；Iop.0.L.I為線路零序過電流保護I或II段動作電流。第五十七頁，共158頁。110kV及220kV變壓器I段零序過電流保護以t1＝t0+t（t0為線路零序過電流保護I段或II段的動作時間）斷開本側斷路器和母聯或分段斷路器；以按系統配合要求整定的延時時間t2斷開變壓器各側斷路器。2）II段零序過電流繼電器的動作電流應與相鄰線路零序電流保護后備段相配合：Iop.0.II

=KrelKfzIIIop.0.LII第五十八頁，共158頁。式中，Iop.0.II為II段零序過電流保護動作電流；Krel為可靠系數，取1.1；Kfz.II為零序電流分支系數，其值等于出線零序過電流保護后備段保護區末端發生接地短路時，流過本保護的零序電流與流過故障線路的零序電流之比，取各種運行方式下的最大值；Iop.0.L.II為線路零序過電流保護后備段動作電流。110kV及220kV變壓器II段零序過電流保護以t3＝t1+t。（t1為線路零序過電流保護后備段的動作時間）斷開本側斷路器和母聯或分段斷路器；以t4＝t3+t斷開變壓器各側斷路器。第五十九頁，共158頁。（二）中性點不接地的變壓器接地后備保護對中性點可能接地或不接地運行的變壓器，應配置兩種接地后備保護：用于變壓器中性點接地運行狀態，通常采用二段式零序過電流保護，其整定值及靈敏系數計算與前所述完全相同。用于變壓器中性點不接地運行狀態時，保護的配置、整定值計算、動作時間等與變壓器的中性點絕緣水平、過電壓保護方式以及并聯運行的變壓器臺數有關，分述如下。

第六十頁，共158頁。（1）中性點全絕緣變壓器這種變壓器的接地保護，除了兩段零序過電流保護外，還應增設零序過電壓保護，用于變壓器中性點不接地時，所連接的系統發生單相接地故障的情況。過電壓保護動作值Uop.0按下式整定：U0.maxUop.0

Usat；通常取Uop.0=180V式中，U0.max是在部分中性點接地的電網中發生單相接地時，保護安裝處可能出現的最大零序電壓；Usat是中性點直接接地系統的電壓互感器，在失去接地中性點時發生單相接地、開口三角繞組可能出現的最低電壓。第六十一頁，共158頁。2）變壓器分級絕緣、中性點可能接地/不接地運行變壓器中性點裝設放電間隙兩段式零序電流保護，整定同(一）增設反應零序電壓和間隙放電電流的零序電流電壓保護為中性點不接地運行時的保護變壓器中性點不裝設放電間隙兩段式零序電流保護，整定同(一）增設中性點無零序電流和母線有零序電壓的零序電流電壓保護為中性點不接地運行時的保護第六十二頁，共158頁。分級絕緣且中性點裝放電間隙的變壓器接地保護

第六十三頁，共158頁。（五）變壓器的瓦斯保護油箱內的各種故障使箱內油和絕緣材料分解，產生大量氣體(瓦斯)少量氣體和油流速度較小時，輕瓦斯動作于信號故障嚴重，氣體量大、油流速度高時，重瓦斯瞬時動作于跳閘瓦斯保護是鐵心燒損的唯一保護，對各種內部短路也有保護作用動作速度不及差動保護輕//重瓦斯動作值整定：氣體容積250~300cm3//油流速度0.6~1.5m/s第六十四頁，共158頁。第六十五頁，共158頁。正常運行開口杯的重力所產生的力矩小于平衡錘所產生的力矩，上下開口杯均上傾，干簧接點斷開油箱內部輕微故障產生少量的氣體并使油面下降，上開口杯露出油面(浮力減小)，其力矩大于平衡錘力矩后，順時針轉動，帶動永久磁鐵靠近干簧觸點，使觸點閉合，發生“輕瓦斯”保護動作信號第六十六頁，共158頁。油箱內部發生嚴重故障大量氣體和油流直接沖擊擋板，使下開口杯順時針轉動，帶動永久磁鐵靠近干簧觸點使之閉合，發出跳閘命令嚴重漏油在油面逐漸降低時，先使上開口杯露出油面，發出報警信號，繼之下開口杯露出油面后亦動作跳閘第六十七頁，共158頁。發電機保護第六十八頁，共158頁。一、發電機故障及其保護配置（一）發電機的故障和異常運行狀態

1．發電機的故障：定子繞組及引出線相間短路定子繞組單相匝間短路和分支開焊定子繞組單相接地轉子繞組一點或兩點接地勵磁回路勵磁電流消失第六十九頁，共158頁。2．發電機異常運行狀態

外部相間短路引起的定子繞組過電流外部不對稱短路或不對稱負荷引起的負序過電流和負序過負荷

定子繞組三相對稱過負荷突然甩負荷引起的定子繞組過電壓勵磁回路故障或強勵時間太長引起的轉子繞組過負荷汽輪機主氣門突然關閉引起的發電機逆功率第七十頁，共158頁。（二）發電機的保護配置（與容量相關）

1.定子繞組及其引出線相間短路保護縱聯差動保護是發電機的主保護1MW以上的發電機應裝設縱聯差動保護

發變組當發電機與變壓器之間有斷路器時，設單獨的縱差保護當發電機與變壓器之間沒有斷路器時100MW以下的發電機，設發變組共用縱差100MW以上的發電機設單獨的縱差保護，與發變組共用縱差構成雙重主保護第七十一頁，共158頁。定子繞組單相接地短路保護接地電容電流5A,動作于跳閘接地電容電流<5A,動作于信號100MW及以上發電機，設保護區為100%的單相接地短路保護定子繞組單相匝間短路對有六個引出端的雙繞組發電機，應設置簡單、靈敏的單元件橫差保護第七十二頁，共158頁。4.發電機外部故障引起的定子過流(1)過流保護用于1WM以下的小容量發電機保護(2)復壓啟動的過流保護用于過流保護靈敏度不足的發電機保護(3)負序過電流及單相低電壓起動的過流保護用于用于50WM及以上的發電機保護5.發電機的其它保護定子繞組過負荷/過電壓發電機失磁保護

發電機失步保護

第七十三頁，共158頁。二、發電機縱差/橫差保護（一）不帶制動的縱差保護1.保護動作值整定(1).正常運行時,LH二次回路斷線時保護不誤動Iop=KrelIgn/nLIgn：發電機額定電流Krel：可靠系數，取Krel=1.3為防止在LH二次回路斷線、同時區外故障導致保護誤動，另需設置LH二次回路斷線監視裝置發出告警信號,由運行人員退出保護Iop=0.2Ign(躲開正常運行時的不平衡電流)第七十四頁，共158頁。第七十五頁，共158頁。(2).躲開外部短路時的最大不平衡電流

Iop=KrelIunb.max=KkelKerKapKccId.maxKrel：可靠系數，取Krel=1.3Kap：非周期分量影響系數。使用BLH時，Kap

=1，否則Kap

=1.31.5Kcc:LH同型系數。發電機差動采用同型LH，Kcc=0.5(相對誤差5%)Ker=0.1:滿足10%誤差曲線要求時LH最大誤差Id.max:取外部短路K(3)，Zs.min時計算第七十六頁，共158頁。按條件(2）整定，有：Iop=（0.40.6)Ign

動作更靈敏；但LH二次回路斷線、同時區外故障將導致保護誤動Iop<Ign(如上)不使用1)中的LH二次回路斷線閉鎖:保護定值不能躲過

斷線故障機率很小,且加強運行維護,可大大降低斷線的可能性:傾向于條件(2）整定保護定值微機保護具有更強的裝置故障監測手段,可按條件2）整定保護定值,輔以下述條件區分故障或斷線:任意一相電壓工頻變化量元件起動任意一相正、負、零序電壓元件起動起動后任意一相電流大于1.1Ign滿足任一條件為故障

第七十七頁，共158頁。2.靈敏度校驗Ksen=Id.min/Iop>2Id.min為內部故障時流過保護的最小短路電流校驗條件（1）發電機與系統并列運行前，機端兩相短路故障：

發電機單獨供給的短路電流（2）發電機無勵磁、與最小運行方式的系統自同期并列時機端兩相短路故障：

系統單獨供給的短路電流第七十八頁，共158頁。（二）帶制動的縱差保護一定滿足靈敏度要求，無需校驗(1)最小動作電流大于正常運行時最大不平衡電流Iop.0=（0.10.2)Ign(2)制動特性拐點對應的制動電流

Ires.0=Ign

(3)制動系數Iop.max=KkelKerKapKccId.maxIres.max=Iunb.max

Kres=Iop.max/Ires.max=KkelKerKapKcc(推薦取0.3)(4)斜率S=(Iop.max–Iop.0)/(Ires.max-Ires.0)第七十九頁，共158頁。（三）定子繞組匝間短路的保護1.橫差保護大容量發電機額定電流很大，各相以兩個繞組(或更多繞組)并聯工作同相同繞組或同相不同繞組匝間短路時，兩繞組的電勢不再相等繞組電勢差將在繞組內產生很大環流而不被縱差保護反應對有六個引出端的雙繞組發電機，應設置簡單、靈敏的單元件橫差保護第八十頁，共158頁。(1)利用兩繞組電流之差即可構成三元件橫差保護三元件橫差保護接線復雜，可靠性低第八十一頁，共158頁。(2)單元件橫差保護將一半繞組與另一半繞組的三相電流和比較各種單相匝間短路時，通過兩組繞組的中性點連接線構成短路環流通路也可反應定子繞組相間不對稱短路：相間短路時，一般兩組繞組三相不對稱，可形成環流第八十二頁，共158頁。發電機正常運行和外部短路時，有較大三次諧波不平衡電流通過中性點連接線，需濾波處理轉子永久性兩點接地時氣隙磁通畸變，也有較大不平衡電流通過中性點連接線，可使橫差誤動畸變氣隙磁通導致發電機異常震動，需轉子永久性兩點接地保護動作跳閘，因此不閉鎖橫差保護為防止轉子瞬時兩點接地時橫差誤動，在轉子一點接地后，橫差切換至0.51s延時跳閘回路第八十三頁，共158頁。整定計算當單元件橫差保護使用的三次諧波濾過器濾除三次諧波的濾過比大于或等于15時，動作電流初設可選為Iop.0=(0.2~0.3)Ign對使用LMZ型LH且三次諧波濾過器濾除三次諧波的濾過比大于或等于80的高靈敏單元件橫差保護，動作電流初設可選為Iop.0=0.05Ign實際整定按躲過外部故障最大三相短路電流時的基波和三次諧波不平衡電流計算：第八十四頁，共158頁。轉子二次諧波電流保護(負序功率方向閉鎖)用于有三個引出端的單繞組發電機：橫差無效定子繞組部分繞組匝間(或相間)短路出現負序電流分量，氣隙必有負序(逆轉)磁場,在轉子繞組中感應出二次諧波電流，以此起動保護跳閘增設負序功率方向閉鎖，防止外部故障誤動當發電機內部不對稱短路時，故障點負序電壓最大，負序功率由發電機流出當外部不對稱運行或短路時，負序功率流入發電機，將保護閉鎖整定：動作電流大于正常運行允許的定子繞組最大負序電流(5~8%)Ign對應的轉子二次諧波電流第八十五頁，共158頁。三、發電機定子繞組單相接地短路的保護根據安全要求，發電機的外殼接地定子繞組因絕緣破壞而引起的單相接地故障比較普遍，且接地電流為電容電流接地電流能在故障點引起電弧時，將使繞組的絕緣和定子鐵心損壞，也容易發展成相間短路，造成更大的危害當接地電容電流等于或大于允許值時，應裝設動作于跳閘的接地保護當接地電流小于允許值時，—般裝設作用于信號的接地保護

第八十六頁，共158頁。（一）定子繞組單相接地短路的特點發電機中性點采用不接地或經消弧線圈接地方式，單相接地短路電流為三相對地電容電流之和接地點對地零序電壓與接地點位置有關設：A相繞組中性點到接地點間的短路匝數與A相繞組匝數比為，接地點各相電壓為：UAD=EA–EA=0UBD=EB–EAUCD=EC–EAUd0=（UAD+UBD+UBD)/3=–EA第八十七頁，共158頁。考慮發電機內部對地電容為C0f，外部對地電容為C0l，則電流分布如圖所示第八十八頁，共158頁。作出零序等效網絡,求得3I0f=j3C0fUd03I0l=j3C0lUd0Id0=–j3(C0f+C0l)Ud0發電機內部故障流過LH0的電流為3I0l發電機外部故障流過LH0的電流為3I0f

第八十九頁，共158頁。接地電流比較大、超過允許值時，應使發電機中性點經消弧線圈接地電感電流補償使Id0降低Id0=j[(1/L)–3(C0l+C0l)]Ud0第九十頁，共158頁。根據發電機工作方式選擇保護方式發電機直接連接在電壓母線上與發電機直接聯系的元件較多，C0l較大3I0l較大，可用零序電流保護跳閘發電機–變壓器單元接線無其它與發電機直接聯系的元件，C0l較小3I0l較小，可用零序電壓保護動作于信號第九十一頁，共158頁。（二）零序電流保護C0l>>C0f，內部故障時，3I0l>>3I0f，動作靈敏正常運行時，一次側電流很大，LH0不平衡電流很大，應使用特別設計的LH0整定：(1)躲過外部單相接地時，發電機本身的電容電流以及由于零序電流互感器一次側三相導線排列不對稱在二次側引起的不平衡電流(2)為防止外部相間短路產生的不平衡電流引起接地保護誤動作，在相間保護動作時保護閉鎖(3)保護裝置帶有l～2s的時限，以躲開外部單相接地瞬間發電機暫態(大于穩態)電容電流的影響第九十二頁，共158頁。（三）零序電壓保護當接地電流小于允許值時，—般裝設作用于信號的零序電壓接地保護整定：(1)躲過正常運行時PT開口三次諧波不平衡電壓(2)躲過外部接地短路時產生的零序電壓經變壓器繞組分布電容藕合到發電機側的零序電壓提高動作靈敏度措施采用三次諧波濾波器延時躲開外部接地短路故障時的零序電壓第九十三頁，共158頁。（四）無死區100%定子繞組接地短路的保護零序分量構成的定子繞組接地保護存在動作死區：較小時零序分量保護不能動作（保護范圍小于85%）死區內故障可使接地故障發展為匝間、相間故障，嚴重損壞發電機需使用無死區100%定子繞組接地短路的保護類型附加信號電源（需附加信號電源，略）增加三次諧波電壓保護第九十四頁，共158頁。三次諧波電壓保護正常運行時，發電機含三次諧波電壓以等效電路分析三次諧波電壓分布情況正常運行時三次諧波電壓分布（不帶消弧線圈）第九十五頁，共158頁。類似分析帶消弧線圈時三次諧波電壓分布情況當單相接地、短路匝數與繞組匝數比為時，無論有無消弧線圈，都有UN3=E3Ul3

=(1–)E3

Ul3/UN3=(1–)/第九十六頁，共158頁。當<50%時，有|Ul3|–

|UN3|>0為<50%時定子繞阻單相接地故障的動作判據為防止高阻接地故障拒動，使用高靈敏判據K=|UN3–kpUl3|–|UN3|>0選擇適當kp，正常運行時使（UN3–kpUl3）0選擇<<1（減少制動量），有正常運行時K<0,保護不動作；區內故障時，K>0,保護靈敏動作第九十七頁，共158頁。100%定子繞組接地短路的保護第九十八頁，共158頁。四、定子、轉子繞組的電流保護包括：定子、轉子繞組過負荷保護發電機的負序過電流保護對于大容量發電機，由于熱容量降低，過負荷能力下降，需考慮反時限動作特性：

動作時間與故障電流成反比第九十九頁，共158頁。（一）定子、轉子繞組過負荷保護（1）中小機組：單相定時限過電流保護（2）大型機組：發電機的熱容量顯著下降，過負荷能力隨之下降發電機過電流倍數越大，允許運行時間越短：過負荷能力具有反時限特性應使用具有反時限特性的過負荷保護t=K/[(I/Ign)2–(1+)]K:與發電機熱容量相關的常數=0.010.02,修正系數第一百頁，共158頁。（二）發電機的負序過電流保護不對稱負荷或短路時，在定子繞組中出現負序電流對應的負序旋轉磁場相對轉子為2倍同步轉速，使轉子繞組、鐵芯感應倍頻電流鐵芯電流密度大的轉子端部、護環等部位局部灼傷，使轉子表層過熱倍頻電磁轉矩同時引起100Hz的機械震動負序過電流保護實際是發電機轉子表層過熱保護第一百零一頁，共158頁。（1）發電機的過熱時間常數負序過電流時，發電機允許的發熱量正比與過熱時間常數A(I2*)2?t=(I2/Ign)2?t=A發電機的過熱時間常數與發電機類型和冷卻方式相關過熱時間常數參考值凸極發電機：A=40氣冷隱極發電機：A=30直冷汽輪發電機：A=6~15（100~300MW)A=4(600MW)第一百零二頁，共158頁。(2)負序過電流保護作轉子表層過熱主保護如果復壓過流保護在作相鄰元件后備時靈敏度不滿足要求，也以負序過電流保護作相鄰元件后備動作時間不能與相鄰元件保護配合，直接采用以過熱時間常數表達的反時間特性t=A/[(I2*)2–(0.8I2*)]I2*=I2/Ign

為發電機長期允許的負序電流標么值，一般為0.050.08第一百零三頁，共158頁。五、發電機的失磁保護失磁：發電機的勵磁部分或全部消失大中型發電機發生部分或全部失磁的異常運行狀態超過總事故次數的50%故障原因轉子繞組故障勵磁機故障滅磁開關誤跳閘運行人員誤操作第一百零四頁，共158頁。（一）發電機失磁運行及其后果圖示系統中發電機的功角特性為：第一百零五頁，共158頁。轉子運動方程為PT、P、Pac分別為原動機功率、發電機電磁功率及發電機異步功率正常運行時發電機電勢為Ed1,發電機、系統電勢差為1PT=P,1<900Pac=0,發電機處于穩定同步運行狀態第一百零六頁，共158頁。失磁開始，失步前（

<900）勵磁電流逐步減??；Ed，PT還來不及減少；為維持功率平衡，

Ed1Ed2,

1

2,…Q由正變負，

=900時，由系統吸收無功；系統Q充足時，Us不變；否則Us降低第一百零七頁，共158頁。失步運行（

900）發電機失去同步，轉子加速旋轉，ff轉差率S=(fs–ff)/fs較大時，轉子回路感應出較大差頻電流差頻電流產生異步功率Pac;PT=Pac時，穩定異步運行；部分失磁時，PT=Pac+P

>900后，由系統吸收更多無功第一百零八頁，共158頁。發電機失步運行的影響失步運行對系統的影響如果正常運行時向系統輸出無功為Q1，失步運行后由系統吸收無功為Q2，則系統出現（Q1+Q2）的無功缺額如果系統無功不足，將引起系統電壓下降，負載端電容無功出力降低，出現更大無功缺額，甚至造成電壓崩潰、系統瓦解第一百零九頁，共158頁。失步運行對發電機的影響失步運行時，轉子回路感應出較大差頻電流，產生附加溫升和機振，從而危害轉子的安全由于由系統吸收大量無功，引起定子過電流；轉差率越大，發電機的等值電抗越小，定子過電流也就越大，使定子溫升過高汽輪發電機在較小轉差率時就可輸出較大異步有功，允許短時失步運行（視系統無功儲備定）水輪發電機較大轉差率時才輸出較大異步有功，且轉子溫升、定子過流嚴重，不允許失步運行第一百一十頁，共158頁。（二）發電機失磁后的機端測量阻抗失磁保護中廣泛采用阻抗繼電器作為檢測元件失磁過程中機端視在阻抗的變化軌跡常用等有功圓、等無功圓、等電壓阻抗圓描述單機–無窮大系統為分析基礎第一百一十一頁，共158頁。1、失步前的等有功過程(等有功阻抗圓)

<900時近似為等有功過程機端視在阻抗為第一百一十二頁，共158頁?？紤]以下關系：機端視在阻抗為Zf具有阻抗圓特性：圓心半徑第一百一十三頁，共158頁。對應不同的有功，有不同的特性圓；P越大，圓半徑越小由于，當Q由正值變為負值時，

也由正值變為負值，ZJ由I象限進入IV象限由1變為2，機端視在阻抗由ZJ1變為ZJ2時，其變化軌跡如圖第一百一十四頁，共158頁。2、靜穩極限(等無功阻抗圓)

=900時發電機到達靜穩極限，且機端視在阻抗為第一百一十五頁，共158頁。即帶入Zf也具有阻抗圓特性：圓心半徑第一百一十六頁，共158頁。系統阻抗不同時，=900、發電機到達靜穩極限時所吸收的無功不同，有不同的特性圓；Xs越大，圓半徑越大ZJ由阻抗圓特性外進入阻抗圓特性內時，可判別為發電機失磁采用靜穩極限為失磁判據的阻抗繼電器，等無功圓內為其動作區第一百一十七頁，共158頁。3、發電機失步并進入穩定異步運行時的測量阻抗異步運行的發電機與電動機具有相似的等效電路，可求其機端視在阻抗

（X1、X2分別為定、轉子繞組漏抗；Xad為定、轉子繞組間互感抗；R2(1-s)/s為反應發電機功率的等效電阻）第一百一十八頁，共158頁。發電機空載失磁時，s0Zf=–j(X1+Xad)=–jXd為發電機穩態電抗其它情況下失磁時，Zf將隨s的增大而降低考慮極限情況s=

Zf=–j(X1+X2//Xad)=–jXd’為發電機暫態電抗其它情況下–jXd<Zf<–jXd’第一百一十九頁，共158頁。4、發電機失磁后機端測量阻抗的變化規律失磁后、失步前，Zf隨Q的減少，由I象限進入IV象限在=900的臨界失步點，等有功圓與等無功圓相交越過臨界失步點后，Zf進入失步運行區并最終穩定于–jXd與–jXd’

之間第一百二十頁，共158頁。5、其它情況下發電機的機端測量阻抗正常運行可用等有功圓分析:=arctg(Q/P)發出有功和無功：>0只發出有功：=0欠勵磁：<0機端測量阻抗在等有功圓上變化發電機外部故障:Zf=Zd，測量阻抗在I象限第一百二十一頁，共158頁。系統振蕩對無窮大系統，Xs

=0失步振蕩時，考慮轉差率s很大，極限情況發電機側電抗為發電機暫態電抗Xd’振蕩中心為Z/2=–jXd’/2，振蕩軌跡將經過等無功圓發電機自同步并列s0，在不加勵磁合閘瞬間，與空載失磁情況完全相同合閘后立即加上勵磁，自同步并列的失磁運行時間極短，應防止失磁保護誤動第一百二十二頁，共158頁。（三）發電機失磁保護發電機失磁后對發電機和系統無嚴重威脅時，及時發出警告信號；否則切除失磁發電機水輪發電機失磁時，無論系統無功是否充足，均瞬時發信；臨近失步時及時切機汽輪發電機失磁且系統無功充足時，瞬時發信并自動減負荷；以發電機允許無勵磁運行時限動作切機汽輪發電機失磁且系統無功不足、電壓下降嚴重時，瞬時發信；臨近失步時及時切機第一百二十三頁，共158頁。失磁保護方式自動滅磁開關跳閘時聯鎖跳開發電機用于帶直流勵磁機的水輪發電機及不允許失磁運行的汽輪發電機對勵磁系統故障無保護作用

反應定子參數變化的失磁保護（多種保護方案）ZJ沿等有功圓進入等無功圓無功功率改變方向機端電壓下降，功角增大一般均以等無功圓為失磁判據第一百二十四頁，共158頁。失磁保護邏輯框圖(保護方案舉例)第一百二十五頁，共158頁。整定Z：低阻抗。按等無功圓整定Uf：三相低電壓。按系統允許最低電壓整定Ufd：躲開空載時最小勵磁電壓整定，防止出口短路故障或PT斷線時Z/Uf保護誤動t1：躲開振蕩過程中的短時低電壓或自同步并列的影響，取t1=0.51st2：躲開振蕩過程中的短時低電壓或自同步并列的影響，取t1=11.5s第一百二十六頁，共158頁。（四）發電機失磁保護整定計算發電機低勵失磁保護的動作主判據包括系統側主判據和發電機側主判據。1.系統側主判據系統側主判據為高壓母線三相同時低電壓，防止由發電機低勵失磁故障引起無功儲備不足而導致的系統電壓崩潰：式中，Uop.3ph為低電壓繼電器的動作電壓;Uh.min為高壓母線最低正常運行電壓。第一百二十七頁，共158頁。該元件接在升壓變壓器高壓母線的電壓互感器三相線電壓上。系統發生三相短路時，三相同時低電壓，失磁保護系統側主判據將誤動。此時勵磁回路正常工作，依靠輔助判據中的勵磁低電壓閉鎖元件可防止系統側故障時失磁保護系統側主判據誤動作。系統側主判據經輔助判據“與”邏輯輸出，帶短延時動作于發電機解列。第一百二十八頁，共158頁。2.發電機側主判據發電機側主判據包括：異步邊界阻抗繼電器、靜穩極限阻抗繼電器和靜穩極限低電壓繼電器。發電機側輔助判據包括負序電壓元件、負序電流元件、勵磁低電壓元件。（1）異步邊界阻抗繼電器整定(園特性1)

第一百二十九頁，共158頁。（2）靜穩極限阻抗繼電器整定1）汽輪發電機(園特性2)式中Xcon為發電機與系統間的聯系電抗（包括升壓變壓器阻抗）的標幺值，由系統調度部門給出。為防止靜穩極限阻抗繼電器在I、II象限動作區內易發生非失磁情況下的誤動，為此可使用圖中阻抗園特性3，即準靜穩極限阻抗特性園。第一百三十頁，共158頁。2）水輪發電機和大型汽輪發電機（XdXq）靜穩極限阻抗特性是滴狀曲線。考慮到阻抗特性過于復雜，且I、II象限動作區內易發生非失磁情況下的誤動，可將其改為蘋果園特性。第一百三十一頁，共158頁。（3）靜穩極限勵磁低電壓繼電器與系統并列運行的發電機，為維持靜態穩定極限，在輸送有功功率P一定的情況下，必需具有一定的勵磁電壓Ufd。有功功率P值不同，維持靜穩極限所要求的勵磁電壓Ufd也不同。1）汽輪發電機

汽輪發電機Ufd—P動作特性如右圖

第一百三十二頁，共158頁。靜穩極限時=900。則式中，Xd=Xd+Xcon以發電機空載額定電壓時的勵磁電壓Ufd0為基值時，標幺值Ed=Ufd，Us=1，則有標幺值關系式：

如果P為有名值，則第一百三十三頁，共158頁。靜穩極限勵磁低電壓繼電器的電壓動作判據見Ufd—P動作特性圖動作特性直線的傾角整定值為：2）水輪發電機和大型汽輪發電機（XdXq）靜穩極限關系比較復雜。Ufd—P特性是一條曲線。簡化計算時已將其近似取為直線，如下圖。圖中橫坐標為凸極反應功率的最大值Pfm。此時，按下式計算Pfm：第一百三十四頁，共158頁。靜穩極限勵磁低電壓動作判據為：當0PPfm時，Ufd.op=0；當P>Pfm時，

第一百三十五頁，共158頁。其中，Xd為標幺值，sb為靜穩極限角,可由圖中曲線查得。圖中P0為發電機失磁前輸出的有功功率。（4）低勵失磁保護輔助判據

1）負序電壓閉鎖元件：第一百三十六頁，共158頁。2）負序電流閉鎖元件：低勵失磁故障時三相對稱，沒有負序電壓U2或負序電流I2，輔助判據不動作，可以開放低勵失磁保護出口跳閘；外部不對稱短路滿足此輔助判據，負序電壓、負序電流閉鎖元件動作，閉鎖失磁保護，防止低勵失磁保護誤動作。3）勵磁低電壓閉鎖元件：系統側三相短路時，三相同時低電壓，失磁保護系統側主判據將誤動。依靠勵磁低電壓閉鎖元件可防止系統側故障時失磁保護系統側主判據誤動作。第一百三十七頁，共158頁。母線保護第一百三十八頁，共158頁。廠、站母線故障特點母線絕緣子或斷路器套管污閃運行人員誤操作：帶地線合閘、帶負荷拉刀閘故障機率小，故障影響很大：常造成大面積停電、并可能破壞系統穩定對母線保護的要求特別強調可靠性，盡量簡化保護配置通常使用母線差動保護第一百三十九頁，共158頁。一、設置母線保護的基本原則非重要廠、站母線故障，以電源側元件的后備保護切除故障G，B過電流保護切除其負荷端母線故障線路II段保護切除其負荷端母線故障以下情況需設置專用的母線保護110KV及以上雙母線及分段母線（保證有選擇性切除故障母線）110KV及以上單母線，重要電廠35KV母線，高壓側為110KV的重要降壓站35KV母線（系統穩定性要求）第一百四十頁，共158頁。二、母線差動保護基本原理比幅式母線差動保護正常運行與區外故障：Ii=0區內故障：Ii=Id比相式母線差動保護正常運行與區外故障，流入、流出母線電流相位相反：arg(I+/I-)=1800區內故障，流入