母线范文10篇

母线范文篇1

广州蓄能水电厂500kV主接线采用四角形接线，线路接入点形成的两个母线T区，在线路保护安装点以内，由其本身的线路保护进行保护。主变压器并联点处形成的两个T区，采用母线差动保护(以下简称母差保护)。

1母差保护的原理及特性

广州蓄能水电厂一期500kV母差保护采用DIFE3110型高阻差动保护，500kV断路器以QF1及QF2为一侧，QF3及QF4为另一侧，分别装设两套完全相同的高阻抗差动保护87-1，87-2及87-3，87-4。分相由两套DIFE3110型高阻抗继电器构成，采用被保护区域进出的电流矢量比较原理，取出差流在电阻器R上产生的电压值，作为测量值进入继电器内部与阀值比较。当外部有故障或无故障时，负荷电流I和I′在通过电阻器R时相位相反，幅值相等，电阻器R上的电压降为零，继电器不动作。当保护区域内部故障时，电流I和I′同相位使得对应的故障电流在电阻器R上产生一定大小的电压值，当该值大于阀值时启动继电器动作出口，见图2。保护整定值为：闭锁电压UB=20V，动作电压UD=25V。

保护动作结果：出口跳QF1，QF2或QF3，QF4，1号、2号机组或3号、4号机组跳闸，并启动故障录波器。

287-3和87-4故障

1998年11月广蓄电厂一期QF2断路器检修期间，发现当3号、4号机组在抽水工况运行时，母差保护87-3，87-4发出闭锁信号。测量母差保护装置发现L3相有不平衡输出，电阻器R上最高压降21.5V，且随一次电流成正比例增加，超过了闭锁电压整定值。

3故障查找与分析

1998年11月，对3号、4号机组及QF3，QF4断路器不同运行工况组合进行测试，在QF3合闸，QF4断开时，三相差流在电阻器R上的压降基本为零；当QF3断开，QF4合闸时，L3相差流在电阻器R上的压降较大，L1，L2相基本为零。判断故障为QF4出线侧L3相电流互感器54LRB006TI或54LRB007TI有问题。为进一步确定故障性质，又对87-3，87-4二次电流回路进行了对线及电流互感器极性试验，结果一切正常。同年12月进行了87-3，87-4的二次电流回路功率六角图检验，由此可判断电流互感器极性及接线正确。通过分析认为：

a)可能QF4断路器出线侧两组电流互感器有故障；

b)可能是电流互感器一次回路存在寄生回路，使二次产生不平衡输出。

为此，重点检查了QF4出线侧法兰螺栓的绝缘套，未发现故障。1999年2月，断开QF3及QF4，进行电流互感器伏安特性试验。L3相的两组电流互感器的伏安特性与QF4相截然不同。在重做L3相电流互感器伏安特性试验时，发现有一法兰连接螺栓发热烫手，拆开该螺栓绝缘套侧螺母，发现绝缘套下部断裂，使螺栓接触母线套管接地。将该绝缘套更换后，重做电流互感器伏安特性试验。电流互感器伏安特性恢复正常。QF3，QF4投运后，母差保护87-3，87-4不平衡电流消失，母差保护恢复正常。

绝缘套损坏后螺栓通过母线套管接地，螺栓与母线套形成电流回路。在此状况下运行，母线套管上产生一感生电流，使电流互感器感受到的电流为Ia＋I′a(Ia为一次侧工作电流，I′a为感生电流)，Ia与I′a的方向相反。假设螺栓与法兰完全金属接触，则Ia=I′a，故电流互感器感受到的电流为零。故障现象类似某组电流互感器断线或极性接反的情况。

4存在的问题

4.1电流互感器伏安特性

电流互感器型号为5P20，20VA。从这次伏安特性试验的结果看，其拐点电压约560V，可能不能满足高阻母差保护电流互感器需有较高拐点电压(如大于800V)的要求，应采取相应的补救措施。

母线范文篇2

关键词：绝缘导线电力电缆母线槽预制分支电缆

在高层建筑的供电系统中，供电主干线起着非常重要的作用，它好似人体中的大动脉，一旦出现故障就会造成严重的后果。因此，生产、建设及科研单位一直在为供电主干线的可靠性作出努力，不断改进，以期创造出安装维护简便、质优价廉、性能稳定的新产品。

室内导线敷设方式可分为：明敷——导线直接或者在管子、线槽等保护体内敷设于墙壁、顶棚的表面及桁架、支架等处；暗敷——导线在管子、线槽等保护体内敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等内部，或者在混凝土板孔内敷线等。对于小型建筑，用电负荷不是很大，主干线往往采用绝缘导线；对于高层建筑，用电负荷较大，用绝缘导线作为主干线已不能满足供电需要，这时主干线需要用电缆或母线槽。

80年代以前，高层建筑中的供电主干线主要采用可靠性较好的普通电缆，电缆在电气竖井内沿墙壁用支架或电缆桥架敷设。电缆作为供电主干线比裸导线、裸排要安全可靠得多，但载流量受到限制，电缆截面不可能造得很大（最大只能做到400mm2），而且电缆太粗，现场施工难度大。80年代中后期，城市发展迅速，高层、超高层建筑大批建造，建筑物的用电负荷急剧增加，电缆作为供电主干线的局限性越来越突出，特别是现场制作电缆分支接头技术难度很大，急需一种容量大、分支方便的供电主干线取而代之。这时，容量大、分支方便的母线槽从国外引进来，并且在工程中迅速得到推广应用。

1母线槽的种类、性能及优越性

封闭式母线槽（简称母线槽）是由金属板（钢板或铝板）为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的母线系统。它可制成每隔一段距离设有插接分线盒的插接型封闭母线，也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线。在高层建筑的供电系统中，动力和照明线路往往分开设置，母线槽作为供电主干线在电气竖井内沿墙垂直安装一趟或多趟。按用途一趟母线槽一般由始端母线槽、直通母线槽（分带插孔和不带插孔两种）、L型垂直（水平）弯通母线、Z型垂直（水平）偏置母线、T型垂直（水平）三通母线、X型垂直（水平）四通母线、变容母线槽、膨胀母线槽、终端封头、终端接线箱、插接箱、母线槽有关附件及紧固装置等组成。母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽和高强度插接母线槽三种。

空气式插接母线槽（BMC）。由于母线之间接头用铜片软接过渡，在南方天气潮湿，接头之间容易产生氧化，形成接头与母线接触不良，使触头容易发热，故在南方极少使用。并且接头之间体积过大，水平母线段尺寸不一致，外形不够美观。

密集绝缘插接母线槽（CMC）。其防潮、散热效果较差。在防潮方面，母线在施工时，容易受潮及渗水，造成相间绝缘电阻下降。母线的散热主要靠外壳，由于线与线之间紧凑排列安装，L2、L3相热能散发缓慢，形成母线槽温升偏高。密集绝缘插接母线槽受外壳板材限制，只能生产不大于3m的水平段。由于母线相间气隙小，母线通过大电流时，产生强大的电动力，使磁振荡频率形成叠加状态，造成过大的噪声。

高强度封闭式母线槽（CFW）。其工艺制造不受板材限制，外壳做成瓦沟形式，使母线机械强度增加，母线水平段可生产至13m长。由于外壳做成瓦沟形式，坑沟位置有意将母线分隔固定，母线之间有18mm的间距，线间通风良好，使母线槽的防潮和散热功能有明显的提高，比较适应南方气候；由于线间有一定的空隙，使导线的温升下降，这样就提高了过载能力，并减少了磁振荡噪声。但它产生的杂散电流及感抗要比密集型母线槽大得多，因此在同规格比较时，它的导电排截面必须比密集绝缘插接母线槽大。

插接式母线槽属树干式系统，具有体积小、结构紧凑、运行可靠、传输电流大、便于分接馈电、维护方便、能耗小、动热稳定性好等优点，在高层建筑中得到广泛应用。

2母线槽在高层建筑中应用的局限性

母线槽作为供电主干线同普通电缆相比较显示了强大优势，但随着时间的推移，运行实践表明母线槽本身存在着许多无法弥补的缺陷，所以母线槽作为供电主干线并非最理想的供电产品。

其一，它价格昂贵、安装占地面积大、安装周期长、劳动强度大，因而一次投资很大。插接式母线槽的价格昂贵是公认的，如一套三相四线制，层高3m，干线电流为100A，带一个分支联结的插接式母线槽，价格在2000元左右。由于母线槽敷设环境及安装要求比较特殊，在建筑物内要单独留出电气竖井为其专用，对一幢高层建筑物来说，从上到下电气竖井所占用的面积是相当可观的，增加了土建投资；母线槽是一节一节安装的，每一节近百公斤，安装就位全靠人力搬动及调整，其劳动强度之大可想而知；因层高不同、电流等级不一样，母线槽的互换性往往很差，若接头不平整光滑，拧紧接头连接螺栓的空间又太小，安装就更费时费力；另外母线槽的安装要求比较严格，安装时要避免产生碰撞、敲击，连接螺栓紧固要适当，过紧过松都能造成隐患，也会影响母线槽的使用寿命，因此必须要有经验丰富的技术工人来完成。

其二，它制作方式多为手工制作，产品质量无法控制与保证，并且接头过多，产生故障点也多，因而其供电可靠性较差。我国生产母线槽的厂家很多，多在南方各省市，特别是江苏省扬中市，可谓是桥架、母线槽之乡。但在诸多厂家中，真正能做到科学管理、高质量生产母线槽的没有几家，绝大多数都是粗制滥造。母线槽制作工艺落后，几乎都是手工操作，人为因素很多，质量好坏无法有效控制。建设单位在母线槽订货时，要对母线槽制造厂家的生产规模、技术力量、工人素质及生产环境做一番深入细致的考察，特别是生产环境。因为绝缘处理若在带有不洁净的空间中进行，绝缘层中多少会存在一些导电微粒，运行初期尚无关系，但时间一长就会造成绝缘损坏。另外有些厂家打着新产品“五芯母线槽”的招牌来误导广大用户。所谓“五芯母线槽”即把PE线也装在壳体内，不但造价高、使用不方便，而且规范不允许。因为PE线必须有绝对可靠的接地连续性，不允许有过多的接头，而五芯母线槽的PE线必须一节一节连接，只要有一个接头断开，PE线就可能带电，那么与它相连的设备外壳也可能带电，其危险性就可想而知了。

其三，其耐潮湿、耐腐蚀性差，敷设环境及安装要求较高，因而维护保养工作量大。母线槽在运输、储存过程中，绝缘层会受潮变质，铜排会氧化、腐蚀，尤其是连接头铜排更易氧化、腐蚀，造成电气性能下降，因此母线槽在安装前必须对其进行维护保养；母线槽运行中时热时冷，绝缘层热时排出潮气，冷却时又吸收潮气，会使绝缘质量下降；接头在时热时冷中会松动及氧化，使接触电阻变大，接头发热。这些事实足以说明母线槽必须经常维护保养。长期使用的母线槽至少每年维修检查一次。维修前要用万用表测量母线槽的导电排，确认母线槽未带电。主要检查以下内容：

（1）检查所有紧固件及导电部分的接触有无松动现象；

（2）检查绝缘材料有无老化变质现象及导电部分是否有熔化变质现象；

（3）检查有无异物进入母线槽内及有无渗水现象。

发现问题要及时处理，不留任何隐患。如发现有绝缘击穿现象，应分段拆除母线槽或用耐压测试仪分段检查，找出故障点，更换新的母线槽，或重新进行包扎。

其四，母线槽在使用中触头部位或接头部位易发热，或选择母线的载流量考虑不足也会造成母线槽发热。因此在具体工程设计选择母线槽的容量时，要充分计算建筑物的实际用电负荷，并考虑到周围环境温度的影响，还要留有余量。

3母线槽的合理选择

1993年8月颁布施行的《民用建筑电气设计规范》（JGJ／T16－92）第9．12节“封闭式母线布线”对母线槽的敷设环境及安装要求作了详细规定；有关母线槽的安装图集也相继出版，如《电气竖井设备安装》（JSJT－155），1999年7月华东地区建筑标准设计协作办出版的《高低压母线槽安装》（DBJT14－5），这些对母线槽的安装及使用都起到了规范化及指导作用。

《高低压母线槽安装》（DBJT14－5）主要内容：高低压母线槽多种安装方式、低压母线槽在特殊部位的安装做法及各种安装配件的加工制作；适用范围：适用于正常、干燥、微尘、对金属无腐蚀性场所的工业与民用建筑及高层建筑内，电压等级在10KV及以下各种供配电线路中。图集还对母线槽及紧固件的选用、防火堵料的使用及母线槽的安装做法都做了详尽的描述。该图集可以作为合理选用母线槽的有力工具。

由于母线槽与普通电缆、预制分支电缆相比具有：供电干线连续性差、多接头；气密与防水性差；耐腐蚀性、抗震性、供电可靠性差；施工现场环境要求高和安装空间尺寸要求高；施工难度大、周期长、使用寿命短且维护工作量大等诸多缺陷。90年代中期，国外发达国家生产制造出了预制分支电缆系统，克服了母线槽的许多缺陷，成为母线槽作为供电主干线的更新换代产品。国内有些公司引进国外先进生产设备和制造技术，成功地研制生产出了高质量的系列预制分支电缆系统，填补了国内空白。

预制分支电缆（YFD）必须是工厂化生产，其结构合理、制作工艺先进、测试手段严格。因此它具有优良的供电可靠性、价格低廉、安装环境要求低、施工方便、品种规格多、选用灵活，还具有优良的抗震性、气密性、防水性、耐火性及免维护功能，在高层建筑供电主干线系统中迅速得到推广应用。2000年7月，中国建筑标准设计研究所出版了《预制分支电力电缆安装》（OOD162）图集，图集明确了预制分支电缆适用范围、安装做法。

在确定建筑物供电主干线究竟采用哪种方式，笔者认为：对于用电负荷较小，分支回路不是很多，供电主干线尽量采用绝缘导线，如果不能满足要求就采用普通电缆；对于用电负荷较大，分支回路较多，供电主干线采用普通电缆不能满足要求并且数量很多时，就采用母线槽；对于用电负荷很大，分支回路很多，供电主干线采用母线槽其绝缘、温升、噪声等问题都很突出，综合经济效益很差时，就采用预制分支电缆。

参考文献

1《民用建筑电气设计规范》中国计划出版社，1993；8

母线范文篇3

关键词：高层建筑封闭式母线特性安装

一、封闭式母线有关的特性

?1.封闭式母线的主要用途及其适用范围

?封闭式母线可分为密集型绝缘母线和空气型绝缘母线，适用于额定工作电压660V、额定工作电流250～2500A、频率50Hz的三相四线制或三相五线制供配电线路，它具有结构紧凑、绝缘强度高、传输电流大、互换性能好、电气性能稳定、易于安装维修、寿命时间长等一系列特点。被广泛地应用在工矿企业、高层建筑和公共设施等供配电系统。

?2.封闭式母线的构造及其使用环境

?导电封闭式母线外壳的表面处理是一项很重要的工作，它包括酸洗、磷化、烘干、喷粉、固化等工艺过程。采用聚酯环氧粉末喷涂的外壳，其表面附着力强保持时间久，并能起到绝缘作用。

?(1)导电铜排——由纯铜排组成，导电铜排接头的表面应均匀镀锡或镀银。

?(2)绝缘材料——由聚四氟乙烯、聚碳酸高强绝缘塑料块组成。

?(3)固定螺栓、绝缘套管、盖板，如图1所示。

?封闭式母线安装场地不易超过海拔高度2000m，周围空气温度不高于＋40℃、不低于－5℃，在24小时内其品平均温度不超过＋35℃，空气相对湿度在40℃时不超过50％、在20℃时不超过90％。周围空气清洁无尘埃及腐蚀绝缘的气体。

?3.封闭式母线的技术性能

?(1)封闭式母线应符合以下技术规范要求：

IEC439－2《低压成套开关和控制设备》、GB7251－87《低压成套开关设备》、ZBK36002－89《母线槽、母线干线系统》、ZBK36003－89《密集绝缘母线槽》。

?(2)封闭式母线适用于额定电压660V以下，频率50Hz的交流电源，母线在额定电流及110％额定电压下保证能长期工作，封闭式母线长期通过额定电流时其母排接触点最高温度不应大于60℃。封闭式母线在周围的温度为20℃±5℃，湿度为50～70％的常态下其绝缘电阻不小于20MΩ。

?(3)封闭式母线能承受1min内(3000V50Hz)交流电，而无击穿和闪络现象。

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二、封闭式母线的单元组成及其保存

封闭式母线应用的场所是低电压、大电流的供配电系统，一般安装在电气竖井内，使用单一的中心母线系统向每层楼内供配电。封闭式母线系统可由多种母线单元组成；

?(1)直线型母线单元

?直线型母线单元是用于延长供配电线路，带分接装置的封闭式母线与插接箱配套使用以分配电力负荷。

?(2)始端母线单元

?始端母线单元与始端进线箱配套组成母线与电缆的连接部件，始端母线单元也可与变压器或配电柜连接。

?(3)膨胀母线单元

?膨胀母线单元用于吸收由于热膨胀产生的母线轴向的变化量，当母线长度超过80m时应安装一节膨胀母线单元。

?(4)变径母线单元

?变径母线单元用于同一系统中不同额定电流单元的连接，以便使整个母线系统供电更加经济合理。

?(5)各种母线弯曲单元

?各种母线弯曲连接单元有L型、T型、Z型、＋字型四种，用于水平、垂直供配电的连接和改变走向，可灵活地将母线系统连接起来。

?(6)母线终端盒

?母线终端盒用于封闭式母线的终止端，以保证母线系统的供电安全。

?(7)插接箱

?插接箱用在封闭式母线上引出电源出路，插接箱内装有自动空气开关，用于切断和接通电源。

?封闭式母线的保存是安装前的一项重要工作，厂家将封闭式母线运到现场后，电气技术人员要根据发料单及时点验材料和数量。包装母线的塑料布应在安装时取掉，以防止母线内进入潮气，存放的地方应清洁干燥并远离高温环境，库房内堆放母线要用垫块分开码放，避免磕碰外壳的保护层。

?电气技术人员在检查完产品质量后应及时收集厂家提供的有关资料，以保证业主、监理部门的检查。譬如产品说明书、试验记录、出厂合格证、安装图纸、电气试验记录等。

三、封闭式母线的选择

?封闭式母线导电铜排的截面越大，电能损耗就越小，但线路投资维修管理及有色金属消耗量将随之相应的增加。因此我们在设计选择封闭式母线时要从经济角度出发，选择合理规格的封闭式母线，既要保证线路电能损耗最小，又不会增加线路投资、维修管理和有色金属消耗量。

?低压供配电线路的形式一般分放射式或树干式，在高层建筑、大型公共设施低压供配电线路中，笔者建议供电线路的设计以放射式为主，配电线路以树干式为主。这样设计的供配电线路可减少投资、经济使用，其引出点发生故障时互不影响，供电安全可靠。

?封闭式母线应敷设在强电的电气竖井内，电气竖井应靠近建筑物内用电负荷的中心位置，尽量减少干线的长度，节约建设投资。电气竖井不得与电梯、管道等共用一个竖井，避免靠近热力管道、柴油发电机排烟管道。

?封闭式母线计算电流的公式：Ic=Pc/3UNCOSφ,其中Pc=KdPe。

Kd——需要系数

Pe——用电设备组的设备容量

Pc——用电设备组的计算负荷

UN——用电设备组的额定电压

?COSφ——用电设备组的平均功率因数

选择的封闭式母线应满足不等式：Ie≥Ic，否则需要重新计算和校正。

?Ie——封闭式母线的允许载流量(见表1所示额定电流)

?Ic——封闭式母线的计算电流

?在实际工作中，我们可利用经验来选择封闭式母线的规格，一般情况下“封闭式母线允许载流量的数值为计算负荷数值的2倍”。譬如Pc=500KW，可选择1000A的封闭式母线。

四、封闭式母线的安装工作

?封闭式母线安装前，应保证电气竖井、变配电室、母线经过的场所装饰工程、暖卫通风工程全部结束，以保证封闭式母线不被污染。楼板及墙体的预留洞、预埋件应按设计要求的位置预埋预留。封闭式母线各功能单元的连接部件及活动接头上的铜排表面必须清理干净，外壳内和绝缘子安装前也应擦试干净不得有遗留物。外壳的相间短路板应位置正确连接良好，相间支撑板应安装牢固，分段绝缘的外壳应做好绝缘措施，外壳各连接部位的扭距螺栓应用力距板手紧固，各接触面应封闭良好，母线的紧固件必须用热镀锌制品。母线与外壳应同心其误差不得超过5mm，母线段与母线段连接时两相邻段母线及母线外壳应对齐，连接后不得使母线及母线外壳承受到机械应力。在封闭式母线整体安装前必须做绝缘试验，用1000V兆欧表测量相间、相壳之间、各个功能单元的绝缘电阻，其绝缘电阻不得小于20MΩ。安装人员要认真对照封闭式母线系统图，检查所有母线的规格、型号避免盲目安装，造成返工影响施工安装质量。

?封闭式母线安装时整体结构应横平竖直，水平符设时距地面安装高度不小于2.2m，垂直敷设时距地面1.8m以上，母线的拐弯处以及与插接箱的连接处应加支架。支架成排安装时支架成排安装时应排列整齐间距均匀，支架之间的距离不应大于2m。当母线的终端盒、始端盒悬空时应采用支架固定，墙体、顶板上的支架必须用两条膨胀螺栓固定，膨胀螺栓应加平光垫片和弹簧垫片如图2、3所示。母线垂直通过顶板敷设时，应在通过的底板上采用槽钢支撑固定如图4所示。当封闭式母线跨越建筑物的伸缩缝或沉降缝时，采用适应建筑物结构移动的措施，防止母线连接处水平移动造成断裂，影响母线的正常供配电。

五、目前封闭式母线存在的问题及其改进方法

?封闭式母线是目前工业、建筑等行业应用比较广泛的电气产品，它输送的电流比较大，所以供配电系统中只要有微小的电阻变化，都将会产生较大的热，如何降低封闭式母线的电阻阻值，将是该产品安装过程的关键问题。在正常条件下，封闭式母线的导电铜排本身的电阻是很小的，譬如1000A的密集型绝缘母线为34.5×10－6Ω/m，1000A的空气型绝缘母线为44×10－6Ω/m。然而各单元之间的连接处、插接箱的插接处，它们之间的接触电阻不应忽视。通常封闭式母线通电后易在此处发热，氧化周围的铜排。因此如何降低母线连接处的接触电阻，对于保证母线的供配电安全将是十分重要。

?1.在安装过程中，空气型绝缘母线之间主要是通过插接口进行连接的，插接口处的导电铜排是单面插接，其接处面并不是很紧密的。笔者建议插接口处的导电铜排改为双面插接，这样可增加插接口处导电铜排的接触面积一倍，降低接触电阻一倍，避免此处过热、氧化导电铜排的现象。

?2.密集型绝缘母线之间的接头连接，有些是采用在导电铜排上钻孔用铜螺栓连接。这样做将减小导电铜排的截面导致在钻孔周围发热氧化导电铜排。笔者建议母线接头处采用铜压板连接，铜压板应比导电铜排截面宽，并在铜压板的两侧采用扭距铜螺栓拧牢，直至扭距铜螺栓的保险颈被拧断，保证铜压板与导电铜排之间的接触面紧密且均衡，满足技术要求。

?3.母线单元之间的连接是否可靠，直接关系到整个供配电系统的安全运行。母线单元的连接好坏由其内部原因和外部原因决定的，如安装人员身体素质等内部原因、使用不同安装工具等外部原因，造成母线之间的连接处不紧密，导致连接处接触电阻增大，导电铜排发热并被氧化，形成事故隐患。因此笔者建议采用扭距铜螺栓、扭力距扳手，为验收封闭式母线内部的连接情况提供一种科学的依据。

母线范文篇4

静电场数值计算方法主要有有限差分法、有限元法和模拟电荷法。这三种方法在处理简单模型时的效果相差不多，但当模型较为复杂时，有限差分法已基本不适用。模拟电荷法与有限元法在实际使用中各有利弊，模拟电荷法有准确度高、三维模型计算中占用计算机内存少等优点，但其适用范围比较小，对于介质种类多、具有较多过小曲率半径的边界的系统等，用模拟电荷法来计算就比较麻烦，甚至不可能。有限元法虽然在电场强度计算上与实际值有一定偏差，但可以通过细化网格达到减小误差目的。本文研究的10kV母线内部电场分布，存在3种以上的介质、结构复杂，故选用有限元法。

2、10kV母线静电场仿真计算

2.1母线内部结构

基于已有的10kV母线端部结构图，并对其做出初步的改进。由于铝金属薄膜的截面是一个矩形，有四个直角，在电场中容易造成尖端效应，使电场产生畸变分布不均匀。因此，对铝金属薄膜的截面进行倒角操作，减少尖端效应。画出母线端部结构及尺寸二维视图如图1所示。为了能够更好地展示母线内部结构，利用ANSYS生成母线端部结构的三维视图。母线由绝缘护套层、接地铜带、主绝缘层、铜导体、铝金属薄膜构成，是一个轴对称模型，可采用PLANE121这一单元进行建模，PLANE121是一个二维八节点静电单元，适用于轴对称模型，适用于静电场计算。

2.2母线材料

铜导线电阻率小，传导过程中发热少，电能损耗低，不易生锈，质软而且可以制成多股软线，大大提高了屈折次数。铝金属薄膜重量较轻。

2.3母线电气性能要求

母线采用铜导体，其电流密度大，电阻小，集肤效应不明显，无须降容使用。电压降小也就意味着能量损耗小，最终节约用户的投资。工频耐压及雷电冲击耐压数值，符合国家标准。其负载性能要求如下，在额定电流下，外壳的温升符合GB/T11022–1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》标准要求。其短路性能要求如下，动热稳定试验符合GB2706–89《交流高压电器动热稳定试验方法》标准要求。

2.4母线模型及其仿真

本文将通过ANSYS软件建立二维电场的模型，来研究母线的电位和电场分布。ANSYS分析电磁场问题时，需要从以下3个方面进行考虑。第一由于此处只考虑单项母线，单根母线属于轴对称结构，因此使用二维模型即可反应母线电位和电场分布，从而得到符合实际的数据。第二目前电气设备电极间电压随时间的变化是比较缓慢的，所以母线在任一瞬间的电场都可以近似地认为是稳定的，可以按静电场来分析。第三采用基于节点法的传统的有限元法，其直观性较好。

2.5母线电场计算结果及分析

做完母线模型的仿真之后，利用ANSYS软件进行计算，提取电场强度及电位图，结合材料的击穿场强分析其是否满足要求，并作出优化，尽量减少尖端效应，使电场分布的更加均匀。母线端部采用的多层铝金属膜逐渐降低电位，此处也是电场分布最不均匀的地方。在三层铝金属薄膜端部，其电场畸变较为强烈，但在靠近接地层的端部电场畸变最为剧烈，此处的绝缘中电场最为集中，即此处的绝缘最易发生击穿损坏。而且可以看出，电场的不均匀也会延伸到母线的外皮处，当外皮出现污秽及水滴时，在外皮也会出现电场集中，从而导致表面放电的发生。为了进一步探讨屏蔽层对母线电位的影响，在母线端部无铝金属薄膜处、铝金属薄膜处和接地铜带处沿径向取了三条路径。由曲线走势可知，母线端部无接地层、金属薄膜处电位较高，金属薄膜处电位较低，接地层处电位最低，起点都是5774V。母线端部无铝金属薄膜、接地层处的电位变化平缓，铝金属薄膜处电位在第三层后基本无变化。由此可知，铝金属薄膜、接地层都起到了降低母线内部电位的作用，使母线内部电位变化均匀。由分析可知静电场中某点电场强度等于该点电位梯度的负值，母线内部电位降低，电场强度也相应降低，从而减少母线击穿的可能性。

3、10kV母线内部结构优化

母线端部易绝缘老化，容易发生击穿，缩短使用寿命，造成母线故障、发电厂和变电站停电，甚至对电力系统的安全运行带来严重危害。利用基于有限元法ANSYS软件研究母线的电压和电场分布，了解母线端部绝缘老化及击穿的原因并就此提出优化方案。影响母线绝缘的因素有很多，本文着重对绝缘护套层中的铝金属薄膜部分设计优化方案。由于母线绝缘护套端部电场比较集中，在其中加入多层铝金属薄膜可以强迫控制其内部和表面的电场均匀化。本次设计采用了不同层数铝金属薄膜、不同布置形式的铝金属薄膜、直角和倒圆角之后的铝金属薄膜三种不同的方案，计算母线内部电场分布并分析比较，确定最优方案。

3.1直角和圆角截面时母线电场的计算分析

本次设计将分别对母线以直角截面和圆角截面的铝金属薄膜方式进行建模，其他几何参数、载荷参数不变。铝金属薄膜的截面为圆角，截面为直角母线与之相比有较为明显的尖端效应，可能会导致护套层击穿，威胁到母线正常运行，故选择截面为圆角的铝金属薄膜较为合理。

3.2不同层数铝金属薄膜下母线电场的计算分析

本次设计分别采用2层、3层、4层铝金属薄膜对母线进行建模，其他几何参数和荷载参数不变。当采用三层铝金属薄膜时，母线绝缘护套层的最大场强值最小，为359.463kV/m。虽然采用四层铝金属薄膜时母线绝缘护套的电场分布比3层的稍微均匀些，但是不明显，而且绝缘化套层采用的是硅橡胶材料，其击穿场强为25000kV/m，比最大场强高2个数量级，在正常情况下是不会发生击穿的，处于经济性的考虑，采用三层铝金属薄膜最佳。

3.3两端对齐、阶梯式布置时母线电场的计算分析

本次设计采用两端对齐布置的铝金属薄膜对母线进行建模，计算母线电场分布，将其与铝金属薄膜阶梯式布置时母线电场分布进行对比。其他几何参数、载荷参数不变。得到的绝缘护套层端部电场强度为499.552kV/m，比阶梯式布置方案下的最大电场强度大100kV/m，而且两端对齐布置的铝金属薄膜端部的电场较为集中，不如阶梯式布置的均匀。阶梯式布置的铝金属薄膜，第一、二层铝金属薄膜的端部分别处在第二、三层铝金属薄膜的中间位置处，使得电场不那么集中，过度平滑且分布更加均匀。故母线中铝金属薄膜的阶梯式布置更为合理有效。

4、结束语

母线范文篇5

1母差保护的原理及特性

广州蓄能水电厂一期500kV母差保护采用DIFE3110型高阻差动保护，500kV断路器以QF1及QF2为一侧，QF3及QF4为另一侧，分别装设两套完全相同的高阻抗差动保护87-1，87-2及87-3，87-4。分相由两套DIFE3110型高阻抗继电器构成，采用被保护区域进出的电流矢量比较原理，取出差流在电阻器R上产生的电压值，作为测量值进入继电器内部与阀值比较。当外部有故障或无故障时，负荷电流I和I′在通过电阻器R时相位相反，幅值相等，电阻器R上的电压降为零，继电器不动作。当保护区域内部故障时，电流I和I′同相位使得对应的故障电流在电阻器R上产生一定大小的电压值，当该值大于阀值时启动继电器动作出口，见图2。保护整定值为：闭锁电压UB=20V，动作电压UD=25V。

保护动作结果：出口跳QF1，QF2或QF3，QF4，1号、2号机组或3号、4号机组跳闸，并启动故障录波器。

287-3和87-4故障

1998年11月广蓄电厂一期QF2断路器检修期间，发现当3号、4号机组在抽水工况运行时，母差保护87-3，87-4发出闭锁信号。测量母差保护装置发现L3相有不平衡输出，电阻器R上最高压降21.5V，且随一次电流成正比例增加，超过了闭锁电压整定值。

3故障查找与分析

1998年11月，对3号、4号机组及QF3，QF4断路器不同运行工况组合进行测试，在QF3合闸，QF4断开时，三相差流在电阻器R上的压降基本为零；当QF3断开，QF4合闸时，L3相差流在电阻器R上的压降较大，L1，L2相基本为零。判断故障为QF4出线侧L3相电流互感器54LRB006TI或54LRB007TI有问题。为进一步确定故障性质，又对87-3，87-4二次电流回路进行了对线及电流互感器极性试验，结果一切正常。同年12月进行了87-3，87-4的二次电流回路功率六角图检验，由此可判断电流互感器极性及接线正确。通过分析认为：

a)可能QF4断路器出线侧两组电流互感器有故障；

b)可能是电流互感器一次回路存在寄生回路，使二次产生不平衡输出。

为此，重点检查了QF4出线侧法兰螺栓的绝缘套，未发现故障。1999年2月，断开QF3及QF4，进行电流互感器伏安特性试验。L3相的两组电流互感器的伏安特性与QF4相截然不同。在重做L3相电流互感器伏安特性试验时，发现有一法兰连接螺栓发热烫手，拆开该螺栓绝缘套侧螺母，发现绝缘套下部断裂，使螺栓接触母线套管接地。将该绝缘套更换后，重做电流互感器伏安特性试验。电流互感器伏安特性恢复正常。QF3，QF4投运后，母差保护87-3，87-4不平衡电流消失，母差保护恢复正常。

绝缘套损坏后螺栓通过母线套管接地，螺栓与母线套形成电流回路。在此状况下运行，母线套管上产生一感生电流，使电流互感器感受到的电流为Ia＋I′a(Ia为一次侧工作电流，I′a为感生电流)，Ia与I′a的方向相反。假设螺栓与法兰完全金属接触，则Ia=I′a，故电流互感器感受到的电流为零。故障现象类似某组电流互感器断线或极性接反的情况。

4存在的问题

4.1电流互感器伏安特性

电流互感器型号为5P20，20VA。从这次伏安特性试验的结果看，其拐点电压约560V，可能不能满足高阻母差保护电流互感器需有较高拐点电压(如大于800V)的要求，应采取相应的补救措施。

母线范文篇6

广州蓄能水电厂500kV主接线采用四角形接线，线路接入点形成的两个母线T区，在线路保护安装点以内，由其本身的线路保护进行保护。主变压器并联点处形成的两个T区，采用母线差动保护(以下简称母差保护)。

1母差保护的原理及特性

广州蓄能水电厂一期500kV母差保护采用DIFE3110型高阻差动保护，500kV断路器以QF1及QF2为一侧，QF3及QF4为另一侧，分别装设两套完全相同的高阻抗差动保护87-1，87-2及87-3，87-4。分相由两套DIFE3110型高阻抗继电器构成，采用被保护区域进出的电流矢量比较原理，取出差流在电阻器R上产生的电压值，作为测量值进入继电器内部与阀值比较。当外部有故障或无故障时，负荷电流I和I′在通过电阻器R时相位相反，幅值相等，电阻器R上的电压降为零，继电器不动作。当保护区域内部故障时，电流I和I′同相位使得对应的故障电流在电阻器R上产生一定大小的电压值，当该值大于阀值时启动继电器动作出口，见图2。保护整定值为：闭锁电压UB=20V，动作电压UD=25V。

保护动作结果：出口跳QF1，QF2或QF3，QF4，1号、2号机组或3号、4号机组跳闸，并启动故障录波器。

287-3和87-4故障

1998年11月广蓄电厂一期QF2断路器检修期间，发现当3号、4号机组在抽水工况运行时，母差保护87-3，87-4发出闭锁信号。测量母差保护装置发现L3相有不平衡输出，电阻器R上最高压降21.5V，且随一次电流成正比例增加，超过了闭锁电压整定值。

3故障查找与分析

1998年11月，对3号、4号机组及QF3，QF4断路器不同运行工况组合进行测试，在QF3合闸，QF4断开时，三相差流在电阻器R上的压降基本为零；当QF3断开，QF4合闸时，L3相差流在电阻器R上的压降较大，L1，L2相基本为零。判断故障为QF4出线侧L3相电流互感器54LRB006TI或54LRB007TI有问题。为进一步确定故障性质，又对87-3，87-4二次电流回路进行了对线及电流互感器极性试验，结果一切正常。同年12月进行了87-3，87-4的二次电流回路功率六角图检验，由此可判断电流互感器极性及接线正确。通过分析认为：

a)可能QF4断路器出线侧两组电流互感器有故障；

b)可能是电流互感器一次回路存在寄生回路，使二次产生不平衡输出。

为此，重点检查了QF4出线侧法兰螺栓的绝缘套，未发现故障。1999年2月，断开QF3及QF4，进行电流互感器伏安特性试验。L3相的两组电流互感器的伏安特性与QF4相截然不同。在重做L3相电流互感器伏安特性试验时，发现有一法兰连接螺栓发热烫手，拆开该螺栓绝缘套侧螺母，发现绝缘套下部断裂，使螺栓接触母线套管接地。将该绝缘套更换后，重做电流互感器伏安特性试验。电流互感器伏安特性恢复正常。QF3，QF4投运后，母差保护87-3，87-4不平衡电流消失，母差保护恢复正常。

绝缘套损坏后螺栓通过母线套管接地，螺栓与母线套形成电流回路。在此状况下运行，母线套管上产生一感生电流，使电流互感器感受到的电流为Ia＋I′a(Ia为一次侧工作电流，I′a为感生电流)，Ia与I′a的方向相反。假设螺栓与法兰完全金属接触，则Ia=I′a，故电流互感器感受到的电流为零。故障现象类似某组电流互感器断线或极性接反的情况。

4存在的问题

4.1电流互感器伏安特性

电流互感器型号为5P20，20VA。从这次伏安特性试验的结果看，其拐点电压约560V，可能不能满足高阻母差保护电流互感器需有较高拐点电压(如大于800V)的要求，应采取相应的补救措施。

母线范文篇7

这两种分布式供电方案各有长处，也各有它的缺点。如果电路板上主要的负载需要3.3V的工作电压，而且在整个电路板上有多处需要3.3V，在这种情况下，一般是采用母线电压为3.3V的分布式供电系统。之所以采用这个方案通常是为了减少电路板上两级电压转换的数量，从而提高输出功率最大的电源的效率。但是，在使用母线电压为3.3V的分布式供电系统时，它还为每个负载点变换器供给电力。这些负载点变换器产生其他负载所需要的工作电压。另一个问题是，3.3V输出需要在电路中使用一只控制顺序的FET晶体管。在线路卡上，大多数工作电压需要对接通电源和切断电源的顺序加以控制。在这种分布式系统中，只能用电路中的顺序控制FET晶体管来进行控制。因为在隔离式转换器中，没有对输出电压的上升速度进行控制。在电路中的顺序控制FET晶体管只是在启动和切断电源时才用得上。在其他时间，这些FET晶体管存在直流损失，会影响效率，增加了元件数量，也提高了成本。由于工作电压一年一年地在下降，在将来，工作电压将下降到2.5V。在电路板上功率同样大的情况下，电流增大32%，在配电方面的损失增大74%左右。电路板上所有其他的工作电压。在电路板上往往有其他输出电压都要由3.3V的母线电压经过变换得到。往往需要几个负载点输出电压，每个输出电压可以使用高频开关型直流/直流转换器来产生。负载点转换器的高频开关会产生噪音，噪音会进入3.3V输入线路。由于3.3V是直接为负载供电的，所以需要很好的滤波器来保护3.3V的负载。专用集成电路（ASIC）是用3.3V母线电压供电的，它对噪音十分敏感，如果输入电压没有很好地滤波，有可能会损坏ASIC。ASIC的价钱很高，当然极不希望出现这样的事。如果电路板上需要很大功率，而且电路板上没有那一种电压的负载是占主要的，在这种情况下，一般是采用12V分布式供电系统。采用这个方案时，在功率相同的情况下，由于电流较小，配电的损失降低了。对于这种供电方案，所有的工作电压都是用负载点转换器来产生的。在偏重于使用负载点转换器的情况下，用12V的分布式供电系统实现就容易得多。也可以用电路中的顺序控制FET晶体管来控制负载点接通电源和切断电源的顺序，其中有一些可以由负载点本身来控制，这时就不需要控制顺序的FET晶体管，也减少了直流损失。在市场上现在可以买到的输出电压为12V的模块，一般是功能齐全的砖块型转换器，它提供经过稳压的12V输出电压。在砖块型12V转换器中有反馈，通过一只光耦合器把反馈信号送回到转换器的原边。砖块型12V转换器的有效值电流很大，次级需要额定电压为40V至100V的FET晶体管，额定电压较高的FET晶体管的Rds(on)高于额定电压较低的FET晶体管的Rds(on)，因而转换器的效率比较低──如果平均输出电较低的话就可以用额定电压较低的FET晶体管。在给定输出功率的情况下，具有稳压作用的砖块型转换器往往相当贵，而且体积大，因为在模块内有相当多的元件。使用分布式的12V母线电压时，也会略微降低负载点转换器的效率，因为输入电压直接影响负载点转换器的开关损生。

如图2所示，在电路板上进行配电，最好的方法是使用一个在3.3V与12V之间的中间电压。在使用两级功率转换的情况下，这个中间母线电压不需要严格地进行稳压。新型负载点转换器的输入电压范围很宽，这就是说，产生中间母线电压的隔离式转换器可以用比较简单的方法来实现。对于负载点转换器来讲，最优的输入电压介于6V至8V之间，这时，功率损失最小。就两级转换的优化而言，这是最好的办法，尤其是对于功率为150W的系统。结果我们可以在很小的面积中、用数量很少的元件，设计出一个高效率的隔离式转换器。功能齐全的砖块型转换器使用的元件数量高达五十个还要多，整个设计不必要地变得十分复杂。如果把输出电压稳压电路去掉，可以大量地减少模块中的元件数量。直流母线电压转换器使用隔离式转换器，它工作在占空比为50%的状态，因而可以使用比较简单、自行驱动的次级同步整流器，最大程度地提高了功率转换的效率，也最大程度地减轻了对输入电压和输出电压滤波的要求，而且还提高了可靠性。

用于电路板的两级功率转换的未来发展

直流母线电压转器是把48V输入变成中间母线电压的新方法。中间母线电压为负载点转换器供电。做一个隔离式转换器并不难，它是开环的，占空比固定为50%，把48V输入电压变为8V的中间母线电压。它使用变比为3:1的变压器，再通过初级半桥整流器得到输入电压与输出电压的比为6：1。由于现在有了作为第二级的负载点转换器解决方案，例如iPOWIRTM技术，它的输入电压范围很宽，所以对于48V系统来讲，这个方法极有吸引力，它也可以用于输入电压变化范围很宽的系统（36V至75V）。当输入电压在很宽范围变化时，输出电压也以同样的比率变化，所以如果输入电压在36V至75V的范围变化，输出电压的变化范围就是6V至12V。直流母线转换器作为前端电路加上作为第二级的iPOWIRTM，便构成高效率的两级功率转换方案。直流母线转换电路的效率最高、占的空间最小，在功率密度方面是最好的，大量地减少了元件数量，因而有利于降低总成本。这个方案对输入滤波和输出滤波的要求也是最低的，所以可以进一步减少电容器和其他元件。这种电源系统的控制、监控、同步以及顺序控制都大大地简化了。图3是直流母转换器设计的例子，其中使用了很有创意的新技术，因而可以达到这样的性能。如图4所示，可以利用直流母线转换器解决方案来实现两级供电系统。直流母线转换器芯片组四周是原边半桥整流器控制器和驱动器集成电路和MOSFET技术，正是由于这个芯片组，才能达到这样的性能。

IR2085S是一种新的控制器集成电路，是针对用于电路板上48V两级配电系统的非稳压型隔离式直流母线电压转换器而研制的。控制器是针对性能、简单、成本进行了优化的。它把一个占空比为50%的时钟与100V、1A的半桥整流器驱动器集成电路整合在一起，装在一个SO-8封装中。它的频率和死区时间可以在外面进行调节，满足各种应用的要求。它还有限制电流的功能。为了限制接通电源时突然增大的电流，在IR2085S里面有软启动功能，它控制占空比，由零慢慢地增加到50%。在软启动过程中，一般持续2000个栅极驱动信号脉冲这么长时间。在48V的直流母线电压转换器演示板上有新的控制器集成电路与原边的低电荷MOSFET晶体管，以及副边的低导通电阻、热性能提高了的MOSFET，它们配合在一起工作，在输出电压为8V时可以提供150W功率，效率超过96%，如图3所示，它的尺寸比1/8砖转换器的外形尺寸还要小。与安装在电路板上、具有稳压作用的常规功率转换器相比，它的效率高3~5%，尺寸小40%。有一种类似的方法可以用于全桥整流直流母线转换器，它使用新的IR2085S，输出功率达到240W，尺寸也相似，在输出电流满载时的效率大约为96.4%。图5是直流母线电压转换器的电路图，在这个电路中，原边使用控制器和驱动器集成电路IR2085S，它推动两只IRF7493型FET晶体管───这是新一代低电荷、80V的n型沟道MOSFET功率晶体管，它采用SO-8封装。在输入电压为36V至75V时，这只FET晶体管可以换成100V的IRF7495FET晶体管。在启动时，原边的偏置电压是由一只线性稳压器产生，在稳态时，则由变压器产生原边偏置电压。IRF7380中包含两个80V的n型沟道MOSFET功率晶体管，采用SO-8封装，就是用于在稳态时产生原边偏置电压。IRF6612或者IRF6618──这是使用DirectFET封装的新型30V、n型沟道MOSFET功率晶体管，可以用于副边的自驱动同步整流电路。

DirectFET半导体封装技术实际上消除了MOSFET晶体管的封装电阻，最大程度地提高了电路的效率，处于导通状态时的总电阻很小。利用DirectFET封装技术，它到印刷电路板的热阻极小，大约是1°C/W，DirectFET器件的半导体结至顶部（外壳）的热阻大约是1.4°C/W。IRF6612或者IRF6618的栅极驱动电压限制在最优的数值7.5V，与包含两个30V、使用SO-8封装的MOSFET晶体管IRF9956一样。副边的偏置电路是为了把两个直流母线转换器的输出并联起来，而它们的输入电压是不同的，而且在其中一个输入出现短路或者切断的情况下，仍然可以连续地提供输出功率。

功率为150W的直流母线转换器的尺寸可以做到是1.95×0.85英寸，比符合工业标准的1/8砖还小，1/8砖的标准尺寸是2.30×0.90英寸，小了25%。有一些功能齐全的解决方案现在有尺寸为1/4砖的产品，它的标准尺寸是2.30×1.45英寸，如果使用直流母线转换器，可节省空间53%。如图6所示，在尺寸这么小的空间里，在功率为150W时，直流母线转换器芯片组的效率高达96%左右。

为了让大家看到直流母线电压器的优异性能，我们选择原边开关频率为220kHz。使用较高的开关频率，可以减少输出电压的脉动，而且，由于磁通密降低了，可以使用比较小的磁性元件。变压器的磁芯比较小，损耗也降低了。但是，由于开关频率较高，增加了原边和副边的开关损失，因而降低了整个电路的效率。磁通不平衡是桥式电路的一个问题，为了防止磁通不平衡，高压边和低压边的脉冲宽度之差不到25ns。针对不同的应用、不同的输出功率和不同的开关器件，频率以及驱动半桥整流电路的低压边脉冲和高压边脉冲之间的死区时间是可以调节的，这是利用外面的定时电容器来实现的。

在两级分布式供电系统中，直流母线转换器是前置级。在对作为第二级的非隔离式负载点转换器进行优化时，也有许多独特的问题需要考虑到。在主要关注的是电路板的空间以及设计的复杂程度的情况下，与完整的模块或完全用分立元件的设计比较，使用嵌入式功能块的设计有很多优点。如图4所示，设计人员可以利用新的iPOWIRTMiP1202功能块周围的那些外部元件，很快地而且很容易地制造一个高性能的两路输出的两相同步降压转换器，为几个负载供电。除了设计人员可以更容易地进行设计，与使用分立元件的同类设计相比，这种使用功能块的设计可以为电脑板节省空间50%，同时大大地缩短设计时间。

供工程师使用的这些器件是百分之百经过测试、性能是有保证的，而且用这种器件时，电路板的设计不像使用分立元件进行设计时那么复杂。用分立元件进行设计时，这些是不可能做到的。

此外，它的转换效率很高，而且十分灵活，可以很容易地用它为需要不同电压的其他负载供电。

简单的解决方案

为了提供能够解决上述问题的解决方案，并且还具所需要的功能，国际整流器公司把它先进的iPOWIR封装技术用于制造一种集成功能块。国际整流器公司运用它在功率系统设计和芯片组方面的专业知识，把PWM控制器和驱动器以及相应的控制MOSFET开关和同步MOSFET开关、肖特基二极管和输入旁通电容器都整合在一个封装之中。为了提高性能，在这单一封装的模块中，功率元件匹配得很好，电路的布置进行了最优化设计。得到的结果是，这个器件可以当作基本功能块用于设计高性能的两路同步降压转换器。在完整的两路输出电源所需要的外部元件是输出电感器、输出电容器、输入电容器（图7a），加上几只其他的无源元件。因为内部电路是与固定频率的电压型控制信号同步的，可以很容易地把两路输出并联起来作为一路电压输出，而输出供电流的能力则增大一倍（图7b）。

在单输出或者并联输出的电路中，使用相位相差180°的工作方式，脉动的频率提高了，它的优点是，可以减少外部元件的数量和尺寸。iP1202可以直接由直流母线转换器的输出电压供给电力，外面不需要偏置电路，又进一步减少了外部元件，也降低了设计的复杂程度。新的功能块的尺寸是9.25mm×15.5mm×2.6mm，可以为设计人员节省十分宝贵的电路板空间，并且提高了功率密度──这是一个很有价值的贡献。

iP1202的每一个通道都使用简单的电阻分压电路，它的各路输出电压可以独立地进行调节，输入工作电压的范围从5.5V至13.2V，作为前端电路的直流母线电压转换器为它供电是很容易的。利用这个负载点转器解决方案，可以实现独立的15A输出或者两相30A输出。用直流母线电压转换器为iP1202供电，产生三个输出，它的总效率如图8所示。

在器件上有一个设定电流过载保护的引脚，可以用它设定电流过载保护电路在什么时候起作用。可以把它连接成栓锁，或者在检测到短路时自动启动。对于现在的电讯系统或网络系统中，这是很重要的，因为很多电讯系统和网络系统是在距离很远的地方，增加它们正常运作的时间，具备自动启动的能力，可以降低维护成本，也是很方便的，这些都会影响服务质量。

母线范文篇8

某一变电站是220kV新建负荷站，220kV和110kV电气主接线均使用双母线接线方式，通过2213，2214和－500kV变电站连接并接入系统，110kV系统和10kV系统尚无出线。站内有2台三卷变压器，接线型式为Y0/Y0/Δ-11，额定容量是180000/180000/90000kVA，电压组合是220±8×1.25%/115110.5kV。

2相量检查的意义

对新安装或电流回路有过变动的保护装置，在其投入运行前，必须用一次电流和工作电压检验，也就是进行相量检查。在检验保护装置电流回路接线正确后，方可将保护投入运行，为电网的安全、稳定运行提供保障。

3相量数据采集和分析

3.1井目量数据分析

502所带为10kV5母线，投入3组电容器，每组容量为7.5Mvar，总容量为22.5Mvar。因为所带负荷为纯电容元件，所以，有功P为0Mvar，无功Q为22.5Mvar。即得出视在功率S为22.5MVA。取10kV系统平均电压为10.5kV，得出502的一次电流为1237A。已知502保护用TA变比是4000/1，可求得502TA保护绕组二次电流为0.309A。通过相量检查，可知502各TA保护绕组电流为0.294A左右，计算值与测量值相差不大。因此，可以得出502各TA保护绕组变比使用正确。同理可推导出503各TA保护绕组变比使用正确。3.1.1.2502，503相位分析，10kV5母线通过502向2号主变输送无功，10kV3母线通过503向3号主变输送无功，并且已知有功为0，因此，对应相电压超前一次电流90°，电流以母线侧为极性，则二次对应相电压超前二次电流90°。通过相量检查所得电流相位与理论推导一致。3.1.22202，2203相量数据分析

3.2变比分析

502各TA保护绕组电流为0.294A左右，且已验证502各TA保护绕组变比使用正确，因此，通过502的一次电流是1176A。由于102，103，145均在合位，所以，10kV5母线通过502向2号主变输送等量无功，10kV3母线通过503向3号主变输送等量无功。根据基尔霍夫定律可知，102，103，145没有电流流过。因此，2号主变可视为只有高低压侧运行，即两卷变运行。根据能量守恒定律，低压侧输入功率等于高压侧输出功率，取10kV系统的平均电压为10.5kV，220kV系统的平均电压为231kV，由此可得，2202一次电流I为（1.732×1176×10.5）/（1.732×231）＝53.45A。已知2202的主变差动保护用TA变比是1250/1，则可求得2202主变差动保护二次电流是0.0428A。2202母线差动保护用TA变比是2500/1，则可求得2202母线差动保护二次电流是0.0214A。通过相量检查可得2202TA保护绕组的电流分别为0.0413A和0.0205A，计算值与测量值相差不大，由此可得，2202各TA保护绕组变比使用正确。同理可推导出2203各TA保护绕组变比使用正确。

3.3相位分析

220kV5母线通过2202，2203接受无功，并且已知有功为0，因此，对应相电压超前一次电流270°，电流以母线侧为极性，则二次对应相电压超前主变差动二次电流270°。因为母差用保护绕组为反极性，由此可得二次对应相电压超前母差二次电流为90°。通过相量检查所得的电流相位与理论推导一致。观察可知，A相、B相、C相的电流幅值基本相等，相位互差120°，即A相电流超前B相120°，B相电流超前C相120°，C相电流超前A相120°。由此可得，2202，2203各TA保护绕组极性正确。

3.4相量数据分析

3.5母联极性问题

该变电站220kV系统为双母线，配置母线保护BP-2B和RCS-915AB.BP-2B母线保护各元件TA的极性端必须一致，装置默认母联TA的极性与2母线上的元件一致。RCS-915AB母线保护TA极性要求支路TA同名端在母线侧，母联TA同名端在母线1侧，可将该变电站的母线1称作4母线，母线2称作5母线。因此，2245母联BP-2B母线保护用TA同名端在5母线侧，2245母联RCS-915AB母线保护用TA同名端在4母线侧。

3.6变比分析

2214是2202通过2245提供一次电流，因此，2245一次电流为51.625A。已知2245各TA保护绕组变比为2500/1，则可求得2245各TA绕组二次电流为0.0207A。通过相量检查可得2245各TA保护绕组电流为0.0202A左右，计算值与测量值相差不大。由此可得，2245各TA保护绕组变比使用正确。

3.7相位分析

220kV4母线通过2245接受无功，且已知有功为0，因此，对应的相电压超前一次电流270°，充电保护电流以4母线为极性，则二次对应相电压超前充电保护二次电流270°。2245母联BP-2B母线保护用TA同名端在5母线侧，并且母差用保护绕组为反极性，则二次对应相电压超前BP-2B母线保护二次电流270°。2245母联RCS-915AB母线保护用TA同名端在4母线侧，并且母差用保护绕组为反极性。由此可得，二次对应相电压超前RCS-915AB母线保护二次电流90°。通过相量检查可知，电流相位与理论推导相差不大。

3.8相量检查结论

之前多通过表记得出一次电流的大小和送受关系，其实这是不准确的（TA表记绕组也需要相量检查），应该通过负荷情况，用理论方法计算和推导出一次电流的大小和送受关系，以便核实相量检查结果。相量检查后的相量分析不但包括相位分析，还应包括变比分析，只有在变比和相位都正确的情况下，才能算作相量正确。

4结束语

母线范文篇9

Jemena保护技术特别分析

Jemena变电站不同设备的保护都有其独自的特点，也有一些是共用特点，且跟我国保护产品的设计规范和回路设计相比有很大不同，如失灵保护配置、跳闸监视继电器（TCS）、高阻抗母线保护，以及其高、中压保护特点等介绍如下。失灵保护：无论66kV还是22kV，所有开关均需配置独立的失灵保护装置，失灵一时限跳本断路器（同时发信远跳对侧线路断路器），二时限跳相邻断路器。所有保护跳断路器均需启动失灵，不区分是电气量保护还是非电量保护。跳闸监视继电器：对开关跳闸回路进行监视，要求无论在断路器处于分位还是合位都可连续监跳闸线圈TC的状态，为下一次合闸和分闸做准备，避免断路器处于分位时跳闸线圈TC损坏，否则下次断路器合闸时合于故障断路器无法立即跳闸。一旦跳闸回路有异常，会在设定时间内发出告警并闭锁合闸回路。该继电器不含电流保持回路，由保护动作接点直接去跳闸，因此保护动作接点动作后需保持一段时间，该时间大于开关跳开时间以防止接点拉弧，且保护接点容量满足要求，避免烧毁。高阻抗母差保护：无论66kV还是22kV母线保护均为高阻抗母差保护。高阻抗母差保护是在差动回路中串接阻抗值很大（几kΩ）的电阻而构成的，其优点是保护的接线简单、选择性好、灵敏度高，在一定程度上可防止母线发生外部短路故障并且TA饱和时母线保护的误动作。66kV线路保护：线路保护是变电站继电保护的重要组成之一，是变电站可靠稳定运行的重要保障。也是二次设计中难点之一。Jemena线路保护采用双套主保护，纵联差动或距离保护。Jemena线路保护在运行方式等方面有其独特的特点：Jemena双套66kV线路主保护均含有重合闸功能，正常情况下两套线路保护重合闸都投入。为保证两套保护网络的独立性，X套线路保护通过goose启动X套开关失灵保护实现重合闸功能，Y套线路保护通过硬接线启动X套开关失灵保护实现重合闸功能。当X套开关失灵保护故障时自动投入Y套开关失灵保护，当X套开关失灵保护恢复运行时自动切换为X套失灵开关保护。变压器保护：Jemena变压器保护采用三相双绕组有载调压变压器，接线方式YNynd，高压侧中性点直接接地，中压侧经电阻接地。每台66kV变压器配置双套变压器差动保护测控装置，其中X套变压器保护配置常规变压器差动和低阻抗零差功能；变压器差动保护采用的电流是相电流，因此变压器发生内部单相接地故障时灵敏度较低。变压器零序电流差动保护（REF）可避免差动保护在单相接地故障时灵敏度不足，零序电流差动保护具有很高的灵敏性；主变非电量保护一般含在主变保护中，非电量保护动作均启动主变各侧开关失灵保护，国内对非电量保护是不允许启动失灵保护的，这是一个重要的差异；Jemena变压器保护除含电量保护功能，还含非电量保护和测控功能。变压器保护只有电流差动和低阻抗零差功能，所以不需采集主变各侧电压。由于每个断路器配置了单独的断路器失灵保护，所以变压器保护不含主变各侧断路器后备保护功能。高压母线保护：Jemena变电站66kV侧均为内桥及扩大内桥接线，母差保护按照双套配置且采用集中式高阻抗母差保护，双套母差保护组屏安装于控制室。66kV母线保护不需要采集母线电压且含测控功能，母线保护动作启动对应断路器失灵保护。22kV线路保护：Jemena变电站22kV侧为单母分段接线，采用空气绝缘金属封闭开关柜。每回馈线配置一套多功能保护测控装置，保护除配置常规速断、过流、零流保护以外、还配置方向敏感性零流和断路器失灵保护功能；其所有接地保护受变电站的主接地保护（MasterEarthFault）动作联锁，且应能闭锁由相邻线路接地故障引起的容性放电电流；变电站的主接地保护（MEF）通过采集变电站所有变压器和电容器中性点电流之和，如采集的中性点电流之和为0则变电站不存在接地故障，则闭锁所有22kV馈线保护的（方向）定时限灵敏接地保护和反时限接地保护功能，避免22kV馈线保护误动作。如采集中性点电流之和不为0则说明站内存在接地故障，此时MEF开放所有22kV馈线保护的（方向）定时限灵敏接地和反时限接地功能。由于22kV线路为架空线，保护动作整定值比较小容易误动，通过MEF联锁线路保护的零流功能提高了保护动作的可靠性；22kV馈线保护的断路器失灵保护通过goose启动相应X套母线保护，跳相应22kV母线上所有断路器；22kV线路还有带电检修功能，带电检修线路时线路带电检修（LLS）投入，此时线路发生任何故障，保护经短延时跳闸并闭锁重合闸以保障检修工程师的安全，且LLS投入时保护动作整定值比较小。22kV母线保护：22kV每段母线配置一套高阻抗母线差动保护和一套多功能母线阻抗控制过流保护测控装置。由于Jemena的22kV母线合环运行、故障点短路电流大，保护感受到的电流值比较小、保护灵敏度低，为解决这个问题一般配置双套母线保护。X套母线保护类似66kV母线保护，采集被保护母线所涉及的各支路电流，且跳被保护母线所涉及的每一个断路器，X套母线保护不采集母线电压。Y套母线保护是含阻抗距离元件的过流保护装置，保护配置原则为：含高阻抗相距离元件控制反时限过流保护功能及定时限电流速断功能；以主变低压侧进线断路器为分界点，通过阻抗元件区分故障在区内还是区外，在22kV馈线出线方向发生严重故障时Y套母线保护能立即断开母线，以便提高供电质量。当主变22kV进线断路器处于分位、22kV分段断路器处于分位或66kV线路保护在动作时当闭锁Y套母线保护动作；Y套母线距离保护应采集被保护母线所涉及的分段间隔和变压器进线间隔的各支路共用电流值总和（不含馈线间隔和电容器间隔）；Y套母线保护需要采集22kV母线电压。两套22kV母线保护动作应闭锁电容器无功自动投切功能。22kV总灵敏接地闭锁保护（MEF）：Jemena每个区域变电站配置了一套22kV总灵敏接地闭锁保护（MEF）和一套各段22kV母线三段后备接地保护（BUEF）。由于22kV线路大部分是架空线路，故障时零序电流值比较小，故保护整定值比较小，保护容易误动。为避免这个问题，增加22kV总灵敏接地闭锁保护（MEF）闭锁22kV线路保护零流功能。变电站接地主保护与区域变电站馈线（方向）定时限敏感性接地故障保护和馈线反时限接地故障保护联锁。变电站接地主保护不闭锁任何电容器零流功能。MEF只闭锁对应的线路保护，且不出口跳任何馈线断路器。注意，变电站接地主保护应采用独立的电流互感器线圈，且接主变低压侧中性点最靠近接地点的电流互感器绕组。后备接地保护（BUEF）：22kV后备接地保护为没有清除的馈线、母线和变压器接地故障提供后备保护功能。后备接地保护一般包含3个阶段。22kV后备接地保护不启动断路器失灵保护和自动重合功能，且阶段2和3动作时电容器给无功控制器发闭锁无功自动投切功能：阶段1。保护装置的阶段1含反时限接地故障元件和无方向的定时限敏感性接地故障元件。阶段1跳站内所有22kV分段断路器；阶段2。保护装置的阶段1动作后立即启动阶段2和阶段3。每段母线单独设置一个阶段2保护功能。第2阶段应包括定时敏感接地故障保护元件，能够控制方向。阶段2跳所保护母线的变压器进线断路器及电容器断路器；阶段3。每个变压器配置一个阶段3保护功能且无方向功能，第3阶段应包括定时敏感接地故障保护元件。阶段3保护装置跳相应的66kV断路器。

与国内继电保护的对比分析和启示

母线范文篇10

关键词：变压器热稳定保护配置整定

1引言

电力变压器的故障分为内部和外部两种故障。内部故障指变压器油箱里面发生的各种故障，主要靠瓦斯和差动保护动作切除变压器；外部故障指油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，一般情况下由差动保护动作切除变压器。速动保护（瓦斯和差动）无延时动作切除故障变压器，设备是否损坏主要取决于变压器的动稳定性。而在变压器各侧母线及其相连间隔的引出设备故障时，若故障设备未配保护（如低压侧母线保护）或保护拒动时，则只能靠变压器后备保护动作跳开相应开关使变压器脱离故障。因后备保护带延时动作，所以变压器必然要承受一定时间段内的区外故障造成的过电流，在此时间段内变压器是否损坏主要取决于变压器的热稳定性。因此，变压器后备保护的定值整定与变压器自身的热稳定要求之间存在着必然的联系。

2变压器设计热稳定指标

文献［1］中要求“对称短路电流I的持续时间：当使用部门未提出其它要求时，用于计算承受短路耐热能力的电流I的持续时间为2s。注：对于自耦变压器和短路电流超过25倍额定电流的变压器，经制造厂与使用部门协商后，采用的短路电流持续时间可以小于2s。”

GB1094．5—85中仅提供双绕组三相变压器对称短路电流I值的计算式：

式中：Zt为折算到所考虑绕组的变压器的短路阻抗，Zs为系统阻抗。

当以平均电压作为基准电压，以1000MVA为基准容量时，可以计算出与表1相对应的系统等值电抗标幺值如表2。

按以上设计考虑，一台220kV/120MVA普通三卷变压器，取变压器典型参数（高低压阻抗比为22．4）计算可知：低压侧能够承受的热稳定电流标幺值约为0．51。当两台这样的变压器并列运行，低压侧母线故障本侧分段开关跳开时，变压器低压绕组中可能的短路电流可达到0．75倍标幺值，比设计值增大了近50％。若三台这样的变压器并列运行，变耦变压器，按技术规程［2］要求，装设瓦斯保护、过激磁保护、双重差动保护，同时在其高、中压侧均装设了阻抗保护及零序方向电流保护，低压侧装设过流保护。这些保护均作用于跳闸。高、中压侧的阻抗保护和低压侧过流保护属变压器的相间后备保护。由于500kV变压器多为单相式变压器，所以变压器本体不会发生相间故障。在变压器所连接的高、中压系统中，线路保护一般配置了双重纵联保护，并有完整的后备保护，这样线路的故障一般会较快地切除，对变压器影响较小。因此，变压器的相间后备保护应主要在其各侧母线故障时起作用，特别是中、低压侧母线的故障（500kV侧母线设有双套母差保护）。中、低压母线故障流过变压器的短路电流大，不仅引起变压器绕组过热，还可能造成绕组的动稳定破坏，诱发严重的内部故障。零序方向电流保护属变压器的接地故障后备保护，可以反应变压器内部、高中压侧母线及与高中压母线邻近的电气设备的接地故障。

3．2220kV及以下变压器

220kV变压器多为三相式三卷变压器，按技术规程要求，一般装设瓦斯保护、差动保护，同时在其高、中压侧均装设了复合电压闭锁过流保护及零序方向过电流保护与间隙保护，低压侧装设复合电压闭锁过流保护。各侧复合电压闭锁过流保护及零序方向过电流保护综合，可以反应变压器内部、各侧母线及母线邻近的电气设备的接地与相间故障，作为变压器自身主保护及各侧母线及母线邻近的电气设备的后备保护。110kV及以下变压器一般装设瓦斯保护（对油浸式变压器）、差动保护，110kV侧零序过电流保护、间隙保护及各侧过流保护或复合电压闭锁过流保护，这些保护的作用与220kV变压器的作用相似。

4可能考验变压器热稳定性的故障

4．1500kV变压器

由于变压器自身主保护装置及其交、直流回路的完全双重化配置，应可以不再考虑变压器差动保护范围内故障对变压器热稳定性的考验。500kV系统母线、线路保护的完全双重化配置，快速保护在保护范围上的交叉布置，及完善的失灵保护，笔者认为可以不考虑500kV系统侧故障对变压器热稳定性的考验。

220kV系统侧线路保护双重化配置，母线保护目前多为单配置。因此，当母差保护校验停运或故障拒动时，变压器只能靠其后备保护动作使其脱离故障点。变压器开关（或转带时旁路开关）与TA间的故障很可能靠变压器后备保护脱离故障点。

变压器低压侧一般经由母线带站用变、电抗器及电容器，有的变电站可能带较少的站外负荷。很多站低压母线未配母差保护，因此母线故障变压器只能靠其后备保护动作使其脱离故障点；再者，当站用变或电抗器及电容器故障而其开关或保护拒动时，变压器也要靠其后备保护动作使其脱离故障点。

4．2220kV及以下变压器

对于两侧系统都有电源的联络变压器：任何一侧母差保护校验停运或故障拒动时；变压器开关与TA间故障时；旁路转带方式在主变套管TA至旁母引线、旁路母线、旁路开关与TA间故障时；母线（220kV母线除外）上其他开关所带电气设备故障而其开关或保护拒动时变压器只能靠其后备保护动作使其脱离故障点。

对于仅高压侧系统有电源的降压变压器：中、低侧母差保护校验停运或故障拒动时；中、低压侧变压器开关与TA间故障时；中、低压侧母线上其他开关所带电气设备故障而其开关或保护拒动时变压器只能靠其后备保护动作使其脱离故障点。

5变压器相间后备保护的配置与整定

变压器接地故障保护定值与其所带负荷的关系不大，因此接地故障后备保护的整定延时一般较短，能够满足2s的热稳定时间要求。在此仅关心变压器相间后备保护的定值问题。

5．1整定规程要求

《220～500kV电网继电保护装置运行整定规程》中要求［3］：

变压器各侧的过电流保护均按躲变压器额定负荷整定，但不作为短路保护的一级参与选择性配合，其动作时间应大于所有出线保护的最长时间。

变压器短路故障后备保护应主要作为相邻元件及变压器内部故障的后备保护。主电源侧的变压器相间短路后备保护主要作为变压器内部故障的后备保护。其它各侧的后备保护主要作为本侧引线、本侧母线和相邻线路的后备保护，并尽可能当变压器内部故障时起后备作用。以较短时限动作于缩小故障影响范围，以较长时限动作于断开变压器各侧断路器。

主电网间联络变压器的短路故障后备保护整定：高（中）压侧（主电源侧）相间短路后备保护动作方向可指向变压器，作为变压器高（中）压侧绕组及对侧母线相间短路故障的后备保护，并对中（高）压侧母线故障有足够的灵敏度，灵敏系数大于1．5；如采用阻抗保护作为后备保护，且不装设振荡闭锁回路，则其动作时间应躲过系统振荡周期，其反方向偏移阻抗部分作为本侧母线故障的后备保护。

供电变电所降压变压器的短路故障后备保护整定：高压侧（主电源侧）相间短路后备保护动作方向指向变压器，对中压侧母线故障有足够灵敏度。

5．2500kV变压器的保护

当220kV侧母差保护校验停运或故障拒动及开关与TA间故障时，变压器高压侧及本侧的阻抗保护对于金属性短路故障应能可靠动作，且保护整定延时可以在1．5～2．0s之间。如果短路为非金属性的，经弧光短路时，阻抗保护可能灵敏度不足或整定延时长于2．0s。最好在本侧设一个保变压器热稳定的反时限过流保护，其整定值应由变压器的热稳定要求决定。如果只设一个电压闭锁定时限的过流保护，则其电流定值应保证在变压器本侧流过的电流接近热稳定电流时可靠动作，如整定为0．8倍的设计允许热稳定电流值（主要考虑TA和保护装置本身的测量误差），且使变压器脱离故障点动作延时不长于2．0s。问题是当实际故障电流略小于保护定值时，保护将不能动作使变压器脱离故障点，故障电流仍有可能在较长的时间内造成变压器热稳定的破坏。所以，还需要有一个延时较长（如3．0～5．0s），动作值更小的电压闭锁过流保护。笔者认为：220kV侧母差保护双重化配置，并合理设计失灵保护，由它们共同实现使变压器快速脱离故障点，也应是较好的方案。（220kV母差保护直接跳变压器各侧开关，虽也可解决开关与TA间故障及母线故障变压器该侧开关拒动的问题，但在多数情况下多跳了开关，在一些情况下还可能导致500kV另一元件停电。）

变压器低压侧一般采用三角形接线，高、中压侧的阻抗保护很可能对低压侧短路起不到保护作用［4］。因此，变压器低压侧的电压闭锁过流保护多重化配置，才可以保证在任何情况下运行设备都由两套交、直流输入和输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。单相式500kV变压器的低压侧设有套管TA，可测量到变压器低压侧各相线圈流过的电流。在近低压侧断路器处还设有外附TA。这样的TA布局方便了低压侧保护多重化的交流电流回路接线要求，可将过流保护分别接于套管TA和外附TA。在保护装置设计和制造时，要做到过流各有自身的直流逆变电源和出口跳闸继电器。在二次回路设计时，要做到使它们的直流电源受不同的熔断器控制，其中一套保护的直流熔断器熔断时不影响其他过流保护的正常运行。在保护出口所跳断路器的设计中，应满足既有跳低压侧断路器的保护段，又有跳变压器各侧断路器的保护段。实际计算表明：此过流保护应能保证对低压母线的故障有足够的灵敏度且动作时间在1．0s以内。

5．3220kV联络变压器的保护

一般中压侧的电源较弱（不以中压侧的电压等级为主网架的电网），高压侧故障时流过变压器的故障电流远小于中、低压侧故障时流过的电流，应重点考虑中、低压侧相关设备短路时对变压器热稳定性的影响。

变压器低压侧：过流保护对于未装设母差的低压侧母线，应是此母线故障的主保护；装设了母差的低压侧母线，主变开关与TA间的故障（TA未在开关近母线侧时）也只能靠后备保护切除；作为出线保护的后备。基于另外两侧并列运行及故障时分段开关跳闸的因素，低压侧过流保护切除故障的时间不仅要不大于2．0s，而且要尽量压缩到更短的时间。实际运行中定值整定的可行性取决于低压侧是否有送出线路。低压侧为10kV的变压器，其出线一般直供用户，出线保护延时应限制在1s，主变低压侧过流保护的延时可控制在2s内。低压侧为35kV的变压器均有送出线路，此线路带下一级变电站，因此，此线路保护的延时按正常配合一般要长于1．5s，这就使得主变低压侧过流保护的整定延时大于2s。若将主变低压侧过流保护的延时整定为2s，必然与出线后备保护失配，有越级跳闸的可能。需要增加与出线保护限时电流速断配合的变压器低压侧短路过流保护，综合考虑有配合关系的保护定值，提高保护的速动性和选择性。此短路过流保护应有跳变压器各侧的功能。

变压器中压侧：使本侧相间后备保护动作时间不大于2s应该说有很大的困难。在现有按躲变压器负荷电流整定的过流保护整定原则不变的情况下，增加一段短路保护过流定值。为了压缩动作时间，可考虑与出线的阻抗II段配合，但要求此II段应对本线及相邻的下一级线路故障有灵敏度，联络线的阻抗II段因有电源的助增很难满足此要求。因此，变压器本侧电流定值应躲过出线阻抗II段保护范围末端的短路。对于辐射线可考虑与出线的阻抗II段配合（II段应对本线及相邻的下一级线路故障有灵敏度），躲过出线相联变电站其他侧母线短路流过本变压器的故障电流。短路过流保护动作后先跳本侧母联再跳变压器本侧开关最后跳各侧。实际系统试算表明，在变压器并列运行、系统有检修时此保护对本侧母线两相短路的灵敏度难以达到1．5的要求。可以考虑增加负序电流保护以提高两相短路的灵敏度，但综合考虑各种短路的需求，最好还是在本侧设一个保变压器热稳定的反时限过流保护，其整定值应由变压器的热稳定要求决定。

变压器高压侧：作为主电源的短路过流保护应作为变压器中、低压侧故障的后备保护。在中、低压侧故障但保护拒动或开关拒动时，高压侧过流保护应动作切除故障，并与中、低压的短路过流段配合，但对中、低压侧故障可能灵敏度不足，在220kV变压器保护微机化并实现双重配置，且中、低压侧过流都具有满足延时要求并跳三侧的保护段后，高压侧过流可不做严格要求。高压侧母线故障时，流过变压器绕组的电流一般较中、低压侧故障时小，变压器热稳定允许的情况下，由按躲额定负荷电流整定的过流保护动作（延时在5s左右）使变压器脱离故障。

5．4220kV及以下仅高压侧有电源的变压器保护

只考虑变压器中、低压侧相关设备短路时对变压器热稳定性的影响。

变压器低压侧：应与联变低压侧的保护相同。

变压器中压侧：增加一段短路保护过流定值，可考虑与出线的阻抗II段配合（II段应对本线及相邻的下一级线路故障有灵敏度），躲过出线相联变电站其他侧母线短路流过本变压器的故障电流，确保变压器的热稳定，其动作后先跳母联再跳变压器各侧。对于多级串供的线路保护要做好保护定值的综合考虑，尽量减少不配合。此短路过流保护若在某方式下对中压侧母线灵敏度不足时，应核算此时流过变压器的故障电流是否允许持续到按躲变压器负荷电流整定的过流保护动作。

变压器高压侧：与联络变类似，作为变压器中、低压侧故障的后备保护。也可增加一段短路过流保护，与中、低压的短路过流段配合。在中、低压侧故障但保护拒动或开关拒动时，高压侧过流保护动作切除故障。

以保大容量主设备安全为首，并尽量兼顾对用户供电可靠性的原则。尽可能将不配合点靠近用户，使保护越级动作造成的影响范围尽量缩小。重要用户负荷可以考虑用备投方式解决供电可靠性。

6建议

1）变压器作为电力系统中的重要电气设备，设计、制造及运行各环节都应注意其安全性。其动、热稳定性的设计应充分考虑变压器是否并列运行，并列运行的台数，几侧有电源及电网中性点接地方式等要求。

2）为了确保变压器运行中承受故障的热稳定性，制造厂应提供变压器绕组流过故障电流大小与允许时间的关系曲线，类似于发电机允许承受负序的A值要求。

3）变压器保护的配置与整定时，应根据制造厂提供的变压器绕组流过故障电流大小与允许时间的关系曲线配置与之相适应的保护。

4）变压器差动保护的范围应包括低压侧开关，使低压侧开关与TA间的故障不对变压器的热稳定构成威胁。

5）变压器保护应尽可能实现微机化，可以有较多的过流保护段，使各侧的过流保护能有相对较快的延时段跳变压器各侧开关，特别是中、低压侧保护跳变压器各侧开关的保护段有利于变压器尽快脱离故障点。

参考文献：

［1］GB1094．5—85，电力变压器［S］．

［2］GB14285－93．继电保护和安全自动装置技术规程［S］．