一、装设母线保护的基本原则

母线发生故障的几率较线路低，但故障的影响面很大。这是因为母线上通常连有较多的电气元件，母线故障将使这些元件停电，从而造成大面积停电事故，并可能破坏系统的稳定运行，使故障进一步扩大，可见母线故障是最严重的电气故障之一，因此利用母线保护清除和缩小故障造成的后果，是十分必要的。

母线保护总的来说可以分为两大类型：一、利用供电元件的保护来保护母线，二、装设母线保护专用装置。

一般来说母线故障可以利用供电元件的保护来切除。

   B处的母线故障，可由1DL处的Ⅱ或Ⅲ段切除，2DL和3DL处的发电机、变压器的过流保护切除。

缺点：延时太长，当双母线或单母线时，无选择性。所以下列情况应装设专门的母线保护：母线保护应特别强调其可靠性，并尽量简化结构。对电力系统的单母线和双母线保护采用差动保护一般可以满足要求，所以得到广泛应用。

母线上连接元件较多，所以母差保护的基本原则为：

（1）幅值上看：正常运行和区外故障时，即，母线故障时 ＝0     动作

（2）相位上看：正常运行和区外故障时，流入、流出电流反相位。母线故障时，流入电流同相位

母差保护分为：

1 母线完全差动。2 固定连接的双母线差动保护。3 电流比相式差动保护。4 母联相位差动保护。

 

二、母线的完全差动保护 

 1 作用原理

将母线的连接元件都包括在差动回路中，需在母线的所有连接元件上装设具有相同变比和特性的CT。

① 正常运行或外部故障时（）

所以，

二次侧 

②  母线故障时

二次侧 

三、固定连接母线的差动保护

为提高供电的稳定性，常采用双母线同时运行的方式。按一定要求将引出线和有电源的支路固定联于两条母线上——固定连接母线。任一母线故障时，只切除联于该母线上的元件，另一母线可以继续运行，从而缩小了停电范围，提高了供电可靠性，此时需要母线差动保护具有选择故障母线的能力。

1、构成以及作用原理  

5DL母联（开关）断路器

  三部分组成：① 1CT、2CT、6CT和1CJ——用于选择母线Ⅰ的故障

               ② 3CT、4CT、5CT和2CJ——用于选择母线Ⅱ的故障

               ③完全差动保护1~6CT和3CJ——整套保护的启动元件

 

原理：① 正常运行或区外故障时，由上图电流分布情况可知：1CJ、2CJ、3CJ中均为不平衡电流，保护不动作。

② 区内故障时，例，母线Ⅰ故障，见上图红色电流分布情况可见：1CJ、3CJ中流入全部短路电流，所以1CJ、3CJ启动，跳开1DL、2DL和5DL；2CJ中为不平衡电流，不动，所以母线Ⅱ仍可继续运行。当母线Ⅱ故障时，分析同上。2CJ、3CJ起动，跳开3DL、4DL、和5DL，母线Ⅰ继续运行。

 2、固定连接破坏时，例线路1由母线Ⅰ切换到母线Ⅱ，因二次回路不能随之切换，所以外部短路时，1CJ、2CJ中有较大的差动电流而误动，但3CJ仍流过不平衡电流，不会误动。区内短路时，1CJ、2CJ都可能动作，3CJ动作，所以两条母线都可能切除。

     该保护优点：能快速而有选择性的切除母线故障；

      缺点： 当固定连接破坏时，不能选择故障母线，限制了系统运行调度的灵活性。

 

四、电流比相式母线保护

  为提高母线保护运行的灵活性而提出 

正常运行或者故障时：

母线故障时：

即：利用比相元件比较各元件的相位，便可判断区内、区外故障。

             单相方框图

  从每个连接元件的CT引出三相电流，经电压形成回路分别送入各相的小母线，每相的小母线分别送至本相的比较回路。延时回路的作用是从时间上躲开外部短路时出现的相位误差，脉冲展宽回路的作用是使出口继电器可靠动作。

  特点： ①只与电流相位有关，而与电流的幅值大小无关

          ②不需考虑不平衡电流的影响，提高了灵敏度

          ③不要求采用同型号和同变比的CT，增加了使用的灵活性。

五、母联相位差动保护

     固定连接母线的差动保护的改进。比较母联中电流与总差电流的相位作为故障母线的选择元件。

 ① Ⅰ母线发生故障时，母联中电流方向从Ⅱ母线流向Ⅰ母线

 ② Ⅱ母线发生故障时，母联中电流方向从Ⅰ母线流向Ⅱ母线，两种情况下电流相位变化180°。

基准量：总差电流，相位不变，同时为故障启动元件。可见，不管母线上元件如何连接，只要母联中有电流流过，则能选择出故障母线，无固定连接的要求。这是它的优点。