母线故障及装设原则与作用

本文主要介绍母线故障的后果以及母线保护装设观点与注意问题。
一、母线故障的后果
母线是电能集中和分配的重要场所，母线发生故障几乎较线路低，但是将造成大面积用户停电，电器设备遭到严重破坏，甚至使电力系统稳定运行破坏，导致电力系统瓦解，后果是十分严重的。
母线保护清除和缩小故障造成的后果，是十分必要的。
1. 母线故障的原因
母线绝缘子和断路器套管的闪络；
母线电压互感器和电流互感器的故障；
母线隔离开关和断路器的支持绝缘子损坏；
运行人员的误操作等。
2. 母线主要故障
各种类型的接地（单相接地、双相接地，以单相为主）和相间短路故障。
3. 母线线路及故障说明
母线上只有进出线路，正常运行情况，进出电流的大小相等，相位相同。如果母线发生故障，这一平衡就会破坏。有的保护采用比较电流是否平衡，有的保护采用比较电流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判别出母线故障，立即启动保护动作元件，跳开母线上的所有断路器。如果是双母线并列运行，有的保护会有选择地跳开母联开关和有故障母线的所有进出线路断路器，以缩小停电范围。
二、母线保护装设观点与注意问题
以下就是关于母线保护装设的观点以及注意问题。
1. 母线保护装设的不同观点
（1）主张不设专门母线保护
认为母线故障几率很小，占短路故障的6%~7%，而实现母线保护需要将所有的接于母线的回路的保护二次回路、跳闸回路聚集在一起，结构复杂，极容易由于一个元器件或回路的故障，尤其是人为的误碰、误操作使母线保护误动作，使大量电源和线路被切除，造成巨大损失。
（2）主张设专门母线保护
母线为电能供应的枢纽，母线故障时电压降低影响全系统的供电质量和系统稳定运行，必须快速切除，用所连接元件的后备保护切除母线故障，时间较长，使系统电压长时间降低，不能保证安全连续供电，甚至造成系统稳定的破坏。
> 母线短路时短路电流非常大，延时切除将造成母线结构和设备的严重损坏，检修设备和停电母线造成的损失非常大，应专门设。
（3）目前，对高压重要母线装设专门的快速保护已经被普遍接受，不过安全性和快速性均要考虑，另外高压重要母线都应有两套主保护。
2. 应装设母线保护的情况
在110kV的双母线和220kV及以上的母线上，为保证快速地、有选择性地切除任一组母线上发生的故障，而另一组无故障的母线仍能继续运行，应装设专用的母线保护。
3. 应装设母线保护需注意的问题
母线故障对电力系统稳定将造成严重威胁，必须以极快的速度切除，同时为了防止电流互感器饱和使保护误动，也要求保护在故障后几个毫秒内电流互感器饱和前就能反应；
由于母线在电力系统中的地位极为重要，对其保护装置的安全性和可靠性，都要提出极高的要求；
母线保护联系的电路数目很多，比较的电气量很多，各电路的工作状态不同，各被比较电气量变化范围可能相差很大；
母线的运行方式变化较多，倒闸操作频繁，母线保护必须能够适应母线的各种运行方式，同时频繁的断路器和隔离开关的操作将对母线保护产生过电压和干扰，影响保护工作或使保护装置损坏；
由于母线保护所连接的电路数目多，外部故障时，故障电流倍数很大，超高压母线接近电源，直流分量衰减的时间常数大，因而电流互感器可能出现严重饱和现象；
110kV及以上的单母线，重要发电厂的35kV或高压侧为110kV及以上的重要降压变电站的35kV母线，按照系统的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。