母线差动保护的功能和原理

母线差动保护装置有那些功能？

母线差动保护的功能主要有：母线差动保护、母联死区保护、母联失灵保护、母联充电保护、母联过流保护、线路失灵保护、PT断线。

母线差动保护有什么要求？保护原理是什么？

母线保护需要满足速动性和选择性要求的，母线差动保护装置都是按电流差动保护原理构成。

一般来说，电流差动保护原理还是非常简单和实用可靠的，一般的我们还是用电流差动保护原理来构成母线差动保护，母线差动保护装置原理我们一般可以分成两类：1.全电流差动保护；2.电流相位差动保护。

母线差动保护的原理

当母线上发生故障时，一般情况下，各连接单元的电流均流向母线；而在母线之外（线路上或变压器内部）发生故障时各连接单元的电流有流向母线的，有流出母线的。线上故障母差保护应动作，而母线外故障母差保护应可靠不动作。

1. 动作电流与制动电流的取得方式

对于双母线接线的母线差动保护，采用总差动作为差动保护总的启动元件，反应流入I、II母线所有连接元件电流之和，能够区分母线故障和外部短路故障。

采用I母分差动和II母分差作为故障母线的选择元件，分别反应各连接元件流入I母线、II母线电流之和，从而区分出I母线故障还是II母线故障。

因总差动的保护范围涵盖了各段母线，因此总差动也常被称为“总差”或“大差”；

分差动因其差动保护范围只是相应的一段母线，常称为“分差”或“小差”。

以动作电流为例说明总差动（大差）与分差动（小差）的电流取得方法：

①双母线接线；

②母联兼旁路形式的双母线接线；

③旁路兼母联形式的双母线接线。

2. 复式比率差动母线保护的动作判据：

①比率制动原理的母线差动保护，采用一次的穿越电流作为制动电流，以克服区外故障时由于电流互感器TA误差而产生的差动不平衡电流，在高压电网中得了广泛应用。

动作电流与制动电流的取得方式

国内微机型母线差动保护一般采用完全电流差动保护原理。

完全电流差动指的是将母线上的全部连接元件的电流按相均接入差动回路。决定母差动保护是否动作的电流量是动作电流和制动电流。

制动电流是指母线上所有连接元件电流的绝对值之和Ires。

动作电流是指母线上所有连接元件电流相量和的绝对值Id。

Ij为各元件电流二次值（相量），Id为动作电流幅值，n为出线条数，Ires为制动电流幅值。

②复式比率差动母线保护的动作判据：

制动电流采用复合制动电流：

在发生区内故障时因Ⅰd≈Ⅰres，复合制动电流|Ⅰres-Ⅰd| ≈0，保护系统无制动量；

在发生区外故障时Ⅰres >> Ⅰd ，保护系统有极强的制动特性。

图1母线差动保护的动作逻辑图

说明：大差动元件与母线小差动元件各有特点。大差的差动保护范围涵盖了各段母线，大多数情况下不受运行方式的控制；小差受运行方式的控制，其差动保护范围只是相应的一段母线，具有选择性。