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【摘要】母线是电力系统变电站最重要的设备之一。母线保护是保障母线安全和可靠运行的保护设备。获取保护性能和可靠性更高的母线保护是母线保护研究的方向。本论文就是以母线保护相关技术要求为研究对象，围绕母线保护装置在设计、安装、调试和运行各个阶段相关技术原则和母线保护装置的相关反措要求等方面开展研究。
【关键词】母线保护；技术原则；反措要求
引 言：母线保护的发展现状
继电保护技术发展快速从电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型，一直到微机型，母线保护也由过去的固定连接式母线完全差动保护、电流相位比较式母线差动保护，发展到现在的中阻抗比率制动母线差动保护和微机母线差动保护。迄今为止，在电网中广泛应用过的母联电流比相式差动保护、电流相位比較式差动保护、比率制动式差动保护，经各发、供电单位多年电网运行经验总结，普遍认为就适应母线运行方式、故障类型、过渡电阻等方面而言，无疑是按分相电流差动原理构成的比率制动式母差保护效果最佳。随着我国电网电压等级的提高，新型传感器的应用以及1EC-61850标准（变电站通信网络与系统）的推行，母线保护技术也必将提高到一个新的水平_中阻抗比率制动母线差动保护和集中式微机母线差动保护以其良好的性能在目前的市场占据主导地位，分布式微机母线保护将是未来的主要发展方向。
1、母线保护的重要性
母线差动保护是保证电网安全、稳定运行的重要系统设备，它的安全性、可靠性、灵敏性和快速性对保证整个区域电网的安全具有决定性的意义。因此，对母线差动保护在设计、安装、调试和运行的各个阶段都应加强质量管理和技术监督，不论在新建工程，还是扩建和技改工程中都必须保证母线差动保护不留隐患地投入运行。
随着电网微机保护技术的普及和微机型母差保护的不断完善，以中阻抗比率差动保护为代表的传统型母差保护的局限性逐渐体现出来。尤其是随着变电站自动化程度的提高，各种设备的信息需上传到监控系统中进行远方监控，使传统型的母差保护无法满足现代变电站运行维护的需要。母线故障大部分是由于绝缘子对地放电引起，母线故障开始阶段很多表现为单相接地故障，而随着短路电弧的移动，故障往往发展为两相或三相接地短路。绝缘子污秽老化、电流互感器损坏或爆炸、运行人员误操作是造成母线故障主要原因。
拖长切除母线故障时间将给电力系统和设备安全运行带来严重后果：由于需要由线路对侧和变压器后备保护来切除母线短路故障，扩大事故范围。故障使功率输送不平衡，将使故障母线两侧的发电机组失去同步，系统电压大幅波动，将大量甩负荷，而发电机组重新启动与电网并列花费很长时间，破坏电力系统稳定运行。
2、母线保护的相关技术原则
2.1 断路器或隔离开关闭锁回路辅助触点的选择
断路器或隔离开关闭锁回路不能用重动继电器，应直接用断路器或隔离开关的辅助触点；母差CT切换用的隔离刀闸辅助接点对于母差失灵保护的正常运行和可靠动作具有特别重要的意义。
2.2 电流互感器的选择要求
现今，电磁式电流互感器是一个铁芯元件。它是一个非线性元件。当一次电流很大时、当一次电流中含有较大直流分量时、当铁芯有很大剩磁时、当二次负载电阻很大时，它的工作点将进入磁化曲线的饱和部份为避免差动保护误动而设立的电流互感器饱和的判据又往往造成母线内短路时差动保护的延缓动作。
鉴于电流互感器饱和的问题，尤其对于高压母线差动保护用电流互感器的选择，由于母线故障时短路电流大，而且外部短路时流过个电流互感器的差别也可能很大，即使各侧选用特性相同的电流互感器，其暂态饱和程度也可能很不一致。另外，在保护装置原理方面采取了由谐波制动原理构成的TA饱和检测元件、自适应加权式抗TA饱和的差动保护来抗CT饱和。
2.3 母线互联或分裂运行时汲出电流影响母差灵敏度问题
对于双母单分段或双分段的中阻抗没有大差元件的母差，均在母差上增设一个灵敏电流继电器作为母线分列保护，在母线互联时投入，该元件动作后，第一时间将非互联段母分开关断开。对于没有装设母线分裂继电器的母差保护，要求在母线倒闸操作时，将非互联母线段上的母联开关断开，则可避免母差保护灵敏度问题。
3、母线保护反措要求
3.1 双重化配置
为确保母线差动保护检修时母线不至失去保护、防止母线差动保护拒动而危及系统稳定和事故扩大，必要时在500千伏母线以及重要变电站、发电厂的220千伏母线应采用双重化保护配置，同时还应注意做到：每条母线采用两套完整、独立的母线差动保护，并安装在各自的柜内。进行母差保护校验工作时，应保证每条母线至少保留一套母差保护运行；用于母线差动保护的断路器和隔离刀闸的辅助接点、切换回路、辅助变流器以及与其他保护配合的相关回路亦应遵循相互独立的原则按双重化配置。
3.2 采用相位比较原理的母线差动保护在用于双母线时，必须增设两母线相继发生故障时能可靠切除后一组故障母线的保护回路。
3.3 对空母线充电时，固定连接式和母联电流相位比较式母线差动保护应退出运行。
3.4 母联、母联分段断路器宜配置独立的母联、母联分段断路器充电保护。该保护应具备可瞬时跳闸和延时跳闸的回路。
3.5 断路器失灵保护按一套配置。断路器失灵保护二次回路牵涉面广、依赖性高，投运后很难有机会利用整组试验的方法进行全面检验。因此，对断路器失灵保护在设计、安装、调试和运行各个阶段都应加强质量管理和技术监督，保证断路器失灵保护不留隐患地投入运行。
3.6 做好电气量保护与非电气量保护出口继电器分开的反措，不得使用不能快速返回的电气量保护和非电量保护作为断路器失灵保护的起动量，并要求断路器失灵保护的相电流判别元件动作时间和返回时间均不应大于20毫秒。
3.7 用于双母线接线形式的变电站，其母差保护、断路器失灵保护的复合电压闭锁接点应分别串接在各断路器的跳闸回路中，不得共用。
4、结束语
母线保护是电力系统中的主保护之一，该保护对系统安全、稳定运行至关重要。在解决这些问题之前，将中阻抗母差保护的逻辑回路、信号回路微机化，既发挥了中阻抗保护的优点，又具有微机保护自检、通信接口的优势，应是目前一种较理想的选择。要提高母线保护的能力，不仅需要保护厂家不断改善母线保护的性能和基于新原理的母线保护研究，也需要一次设备性能的进一步改进，倘若未来的光CT取代了如今的电磁式互感器，也就不存在CT的饱和问题，这样，无论在精确度还是灵敏度上将有新的突破。
【关键词】母线保护；技术原则；反措要求
引 言：母线保护的发展现状
继电保护技术发展快速从电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型，一直到微机型，母线保护也由过去的固定连接式母线完全差动保护、电流相位比较式母线差动保护，发展到现在的中阻抗比率制动母线差动保护和微机母线差动保护。迄今为止，在电网中广泛应用过的母联电流比相式差动保护、电流相位比較式差动保护、比率制动式差动保护，经各发、供电单位多年电网运行经验总结，普遍认为就适应母线运行方式、故障类型、过渡电阻等方面而言，无疑是按分相电流差动原理构成的比率制动式母差保护效果最佳。随着我国电网电压等级的提高，新型传感器的应用以及1EC-61850标准（变电站通信网络与系统）的推行，母线保护技术也必将提高到一个新的水平_中阻抗比率制动母线差动保护和集中式微机母线差动保护以其良好的性能在目前的市场占据主导地位，分布式微机母线保护将是未来的主要发展方向。
1、母线保护的重要性
母线差动保护是保证电网安全、稳定运行的重要系统设备，它的安全性、可靠性、灵敏性和快速性对保证整个区域电网的安全具有决定性的意义。因此，对母线差动保护在设计、安装、调试和运行的各个阶段都应加强质量管理和技术监督，不论在新建工程，还是扩建和技改工程中都必须保证母线差动保护不留隐患地投入运行。
随着电网微机保护技术的普及和微机型母差保护的不断完善，以中阻抗比率差动保护为代表的传统型母差保护的局限性逐渐体现出来。尤其是随着变电站自动化程度的提高，各种设备的信息需上传到监控系统中进行远方监控，使传统型的母差保护无法满足现代变电站运行维护的需要。母线故障大部分是由于绝缘子对地放电引起，母线故障开始阶段很多表现为单相接地故障，而随着短路电弧的移动，故障往往发展为两相或三相接地短路。绝缘子污秽老化、电流互感器损坏或爆炸、运行人员误操作是造成母线故障主要原因。
拖长切除母线故障时间将给电力系统和设备安全运行带来严重后果：由于需要由线路对侧和变压器后备保护来切除母线短路故障，扩大事故范围。故障使功率输送不平衡，将使故障母线两侧的发电机组失去同步，系统电压大幅波动，将大量甩负荷，而发电机组重新启动与电网并列花费很长时间，破坏电力系统稳定运行。
2、母线保护的相关技术原则
2.1 断路器或隔离开关闭锁回路辅助触点的选择
断路器或隔离开关闭锁回路不能用重动继电器，应直接用断路器或隔离开关的辅助触点；母差CT切换用的隔离刀闸辅助接点对于母差失灵保护的正常运行和可靠动作具有特别重要的意义。
2.2 电流互感器的选择要求
现今，电磁式电流互感器是一个铁芯元件。它是一个非线性元件。当一次电流很大时、当一次电流中含有较大直流分量时、当铁芯有很大剩磁时、当二次负载电阻很大时，它的工作点将进入磁化曲线的饱和部份为避免差动保护误动而设立的电流互感器饱和的判据又往往造成母线内短路时差动保护的延缓动作。
鉴于电流互感器饱和的问题，尤其对于高压母线差动保护用电流互感器的选择，由于母线故障时短路电流大，而且外部短路时流过个电流互感器的差别也可能很大，即使各侧选用特性相同的电流互感器，其暂态饱和程度也可能很不一致。另外，在保护装置原理方面采取了由谐波制动原理构成的TA饱和检测元件、自适应加权式抗TA饱和的差动保护来抗CT饱和。
2.3 母线互联或分裂运行时汲出电流影响母差灵敏度问题
对于双母单分段或双分段的中阻抗没有大差元件的母差，均在母差上增设一个灵敏电流继电器作为母线分列保护，在母线互联时投入，该元件动作后，第一时间将非互联段母分开关断开。对于没有装设母线分裂继电器的母差保护，要求在母线倒闸操作时，将非互联母线段上的母联开关断开，则可避免母差保护灵敏度问题。
3、母线保护反措要求
3.1 双重化配置
为确保母线差动保护检修时母线不至失去保护、防止母线差动保护拒动而危及系统稳定和事故扩大，必要时在500千伏母线以及重要变电站、发电厂的220千伏母线应采用双重化保护配置，同时还应注意做到：每条母线采用两套完整、独立的母线差动保护，并安装在各自的柜内。进行母差保护校验工作时，应保证每条母线至少保留一套母差保护运行；用于母线差动保护的断路器和隔离刀闸的辅助接点、切换回路、辅助变流器以及与其他保护配合的相关回路亦应遵循相互独立的原则按双重化配置。
3.2 采用相位比较原理的母线差动保护在用于双母线时，必须增设两母线相继发生故障时能可靠切除后一组故障母线的保护回路。
3.3 对空母线充电时，固定连接式和母联电流相位比较式母线差动保护应退出运行。
3.4 母联、母联分段断路器宜配置独立的母联、母联分段断路器充电保护。该保护应具备可瞬时跳闸和延时跳闸的回路。
3.5 断路器失灵保护按一套配置。断路器失灵保护二次回路牵涉面广、依赖性高，投运后很难有机会利用整组试验的方法进行全面检验。因此，对断路器失灵保护在设计、安装、调试和运行各个阶段都应加强质量管理和技术监督，保证断路器失灵保护不留隐患地投入运行。
3.6 做好电气量保护与非电气量保护出口继电器分开的反措，不得使用不能快速返回的电气量保护和非电量保护作为断路器失灵保护的起动量，并要求断路器失灵保护的相电流判别元件动作时间和返回时间均不应大于20毫秒。
3.7 用于双母线接线形式的变电站，其母差保护、断路器失灵保护的复合电压闭锁接点应分别串接在各断路器的跳闸回路中，不得共用。
4、结束语
母线保护是电力系统中的主保护之一，该保护对系统安全、稳定运行至关重要。在解决这些问题之前，将中阻抗母差保护的逻辑回路、信号回路微机化，既发挥了中阻抗保护的优点，又具有微机保护自检、通信接口的优势，应是目前一种较理想的选择。要提高母线保护的能力，不仅需要保护厂家不断改善母线保护的性能和基于新原理的母线保护研究，也需要一次设备性能的进一步改进，倘若未来的光CT取代了如今的电磁式互感器，也就不存在CT的饱和问题，这样，无论在精确度还是灵敏度上将有新的突破。