第9章習題及思考題9.1簡述雙母線上母線保護的配置。答：雙母線是發電廠和變電所中廣泛采用的一種母線方式。這樣，當任一組母線上發生故障，可只短時影響到一半的負荷供電，而另一組母線上的連接元件仍可繼續運行，這就大大提高了供電的可靠性。為此，要求母線保護具有選擇故障母線的能力。通常雙母線上母線保護可配置完全電流差動保護、母聯電流比相式保護等。9.2試述判別母線故障的基本方法。答：(1)全電流差動原理判別母線故障。在正常運行以及母線范圍以外故障時，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，或表示為；當母線上發生故障時，所有與母線連接的元件都向故障點供給短路電流或流出殘留的負荷電流，按基爾霍夫電流定律，有(短路點的總電流)。(2)電流相位差動原理判別母線故障。如從每個連接元件中電流的相位來看，則在正常運行以及外部故障時，則至少有一個元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體說來，就是電流流入的元件和電流流出的元件這兩者的相位相反。而當母線故障時，除電流等于零的元件以外，其他元件中的電流是接近同相位的。9.3簡述雙母線的完全電流差動保護的組成，以及在母線上元件固定連接方式破壞前后保護的動作情況。答：（1）雙母線完全電流差動保護組成如下圖所示：題9.3圖保護功能組成部分主要由三組差動保護組成。第一組由電流互感器TA1、TA2、TA6，以及差動繼電器KDl組成。該部分可構成選擇母線Ⅰ故障的保護，故也被稱為母線Ⅰ的小差動。第二組由電流互感器TA3、TA4、TA5，以及差動繼電器KD2組成。該部分可構成選擇母線Ⅱ故障的保護，故也被稱為母線Ⅱ的小差動。第三組由電流互感器TAl～TA6，以及差動繼電器KD3組成。該部分可構成包括母線Ⅰ、Ⅱ故障均在內的保護，故也被稱為母線Ⅰ、Ⅱ的大差動。（2）雙母線固定連接方式破壞后母線差動保護的工作情況在實際運行過程中，母線固定連接方式很可能被破壞。若母線Ⅰ上一條線路切換到母線Ⅱ時，由于電流差動保護的二次回路不能跟著切換，從而失去了構成差動保護的基本原則。即按固定連接方式工作的兩母線各自的差流回路都不能客觀準確地反應兩組母線上實際的流人流出值。1）正常運行或區外故障時母線差動保護動作情況。此時，差動繼電器KD1、KD2都將流過一定的電流而可能誤動作，但差動繼電器KD3僅流過不平衡電流，不會動作。因此，在雙母線固定連接被破壞的時候，作為起動元件的差動繼電器KD3能夠防止正常運行或外部故障時差動保護的誤動作。2）區內故障時母線差動保護動作情況。任一母線發生故障時，差動繼電器KDl、KD2、KD3都有故障電流流過，因此，它們都將動作并切除兩組母線。在此情況下，差動繼電器KD3首先動作于跳開母聯斷路器，之后差動繼電器KD1、KD2上仍有故障電流流過，不能起到選擇故障母線的作用，兩者均動作并切除兩組母線。雙母線固定連接方式的完全電流差動保護接線簡單、調試方便，在母聯斷路器斷開和閉合情況下保護都具有選擇故障母線的能力。但是，固定連接的運行方式被破壞后，內部故障時，保護失去對故障母線的選擇性。9.4對于雙母線的母聯電流比相式保護，當母線上元件固定連接方式破壞后，為什么仍能夠正確選擇將故障母線切除？答：母聯電流比相式保護更適于做雙母線連接元件運行方式常常改變的母線保護。如下圖所示，此母線保護包括啟動元件KA和選擇元件KP。啟動元件KA接在除母聯斷路器外所有連接元件的二次側電流和（差動電流）的回路中，它的作用是區分兩組母線的內部和外部短路故障。只有在母線發生短路時，啟動元件KA動作后整組母線保護才得以啟動。題9.4圖母線Ⅰ上故障時和母線Ⅱ上故障時比較，這兩種故障情況下，母聯斷路器電流相位變化了180°，而差動電流是反應任一母線故障的總故障電流，其相位是不變的。因此利用這兩個電流的相位比較，就可以選擇出故障母線，并切除連接在該母線上的全部斷路器。基于這種原理，當任一母線故障時，不管母線上的元件如何連接，只要母聯斷路器中有電流流過，選擇元件KP就能正確動作。這是母聯電流比相式母線差動保護的主要優點，該保護適用于連接元件切換較頻繁的場合。9.5在母線差動保護中，為什么要采用電壓閉鎖元件？怎樣閉鎖？答：（1）為了防止由于差動保護或開關失靈保護出口回路被誤碰或出口繼電器損壞等原囚而導致母線保護誤動作，母線差動保護中一般還設有復合電壓閉鎖元件。（2）復合電壓閉鎖元件的動作判據為（9.1）式中分別是相電壓、3倍零序電壓以及負序電壓，和對應的閉鎖定值。式（9.1）中任一判據滿足條件，則復合電壓閉鎖元件開放，使保護可以出口跳閘。因此，復合電壓閉鎖元件必須保證母線在各種故障情況下其電壓閉鎖的開放有足夠的靈敏度。每一段母線都相應的設有一個復合電壓閉鎖元件，只有當母線差動保護判斷出某段母線故障，同時該母線的復合電壓元件動作，才認為該母線發生故障并予以切除。9.6試分析下圖線路上k處短路，而QF1拒動時斷路器失靈保護的動作情況。題9.6圖答：所有連接至一組（或一段）母線上的元件的保護裝置，當其出口繼電器動作于跳開本身斷路器的同時，也啟動失靈保護中的公用時間繼電器，此時間繼電器的延時應大于故障元件的斷路器跳閘時間及保護裝置返回時間之和，因