35KV線路光纖差動保護原理

1、首先，光纖差動保護的原理和一般的 縱聯(lián)差動保護原理基本上是 一樣的，都是保護裝置通過計算 三相電流的變化，判斷 三相電流 的向量和是否為零來確定是否動作，當接在電流互感器的二次側(cè)的電流繼電器（包括 零序電流）中有電流流過達到保護動作整定 值是，保護就動作，跳開故障線路的開關(guān)。即使是微機保護裝置，其原理也是這樣的。但是，光纖差動保護 采用分相電流差動元件作為快速主保護， 并采用PCM光纖或光纜作為通道， 使其動作速度更快， 因而是短 線路的主保護！另外， 光纖差動保護 和其它差動保護的不同之處， 還在于所采用的通道形式不同?？v聯(lián)保護 的通道一般有以下幾種類型：1 .電力線載波縱聯(lián)保護，也就是常說

2、的 高頻保護，利用電力輸電線 路作為通道傳輸高頻信號；2 .微波縱聯(lián)保護，簡稱微波保護，利用無線通道，需要天線無線傳 輸；3 .光纖縱聯(lián)保護，簡稱光纖保護，利用光纖光纜作為通道；4 .導(dǎo)引線縱聯(lián)保護，簡稱導(dǎo)引線保護，利用導(dǎo)引線直接比較線路兩 端電流的幅值和相位，以判別區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。差動保護差動保護是輸入 CT （電流互感器）的兩端電流矢量差，當達到設(shè)定的動作值時啟動動作元件。保護范圍在輸入CT的兩端之 間的設(shè)備（可以是線路，發(fā)電機，電動機，變壓器等電氣設(shè)備）。 中文名差動保護外文名Differential protection目錄1. 1概述2. 2原理3. 3技術(shù)參數(shù)4. 環(huán)境條件1. 江

3、作電源2. ?空制電源3. 校流電流回路4. 我流電壓回路5. 7開關(guān)量輸入回路1. ?他電器輸出回路2. 4功能3. 5主要措施4. 6缺點概述編輯電流差動保護是 繼電保護中的一種保護。正相序是 A超前 B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是 A超前C,C 超前B各是120度。有功方向變反只是電壓和電流的之間的角加 上180度，就是反相功率，而不是逆相序1。差動保護是根據(jù)電路中流入節(jié)點電流的總和等于零”原理制 成的。差動保護把被保護的電氣設(shè)備看成是一個節(jié)點，那么正常時 流進被保護設(shè)備的電流和流出的電流相等，差動電流等于零。當 設(shè)備出現(xiàn)故障時，流進被保護設(shè)備的電流和流出的電流不相等，

4、 差動電流大于零。當差動電流大于差動保護裝置的整定值時，上 位機報警保護出口動作，將被保護設(shè)備的各側(cè) 斷路器跳開，使故 障設(shè)備斷開電源。原理編輯差動保護fir差動保護2是利用基爾霍夫 電流定理工作的，當變壓器正常工 作或區(qū)外故障時，將其看作理想變壓器，則流入變壓器的電流和 流出電流（折算后的電流）相等，差動繼電器不動作。當 變壓器內(nèi)部故障時，兩側(cè)（或三側(cè)）向故障點提供短路電流，差動保護 感受到的二次電流的和正比于 故障點電流，差動繼電器動作。差動保護原理簡單、使用電氣量單純、保護范圍明確、動作 不需延時，一直用于變壓器做主保護。另外變壓器保護還有線路 差動保護、母線差動保護等等。變壓器差動保護

5、是防止變壓器內(nèi)部故障的主保護。其接線方 式，按回路電流法 原理，把變壓器兩側(cè) 電流互感器 二次線圈接成 環(huán)流，變壓器正常運行或外部故障，如果忽略 不平衡電流，在兩 個互感器的二次回路臂上沒有差電流流入繼電器，即： iJ=ibp=iI-iII=0 。如果內(nèi)部故障，如圖 ZD點短路，流入繼電器的電流等于短 路點的總電流。即：iJ=ibp=iI2+iII2 。當流入繼電器的電流大于 動 作電流，保護動作斷路器跳閘。技術(shù)參數(shù)編輯環(huán)境條件正常溫度：-10 C55 C極限溫度：-30 C 70 C存儲溫度：-40 C 85 C相對濕度：95%),不凝露大氣壓力：80110kPa工作電源電壓范圍：85265

6、V (AC或DC)正常功耗：10W最大功耗：20W電源跌落：200ms上電沖擊：4A隔離耐壓：3kV控制電源額定電壓：220V (AC/DC)過載能力：70%120%額定電壓，連續(xù)工作隔離耐壓：4kV交流電流回路額定電流：5A功率消耗：0.5VA/每相過載能力：2倍額定電流，連續(xù)工作10倍額定電流，允許 10S40倍額定電流，允許 1S隔離耐壓：4kV交流電壓回路額定電壓：100V功率消耗：0.5VA/每相過載能力：2倍額定電壓，連續(xù)工作隔離耐壓：4kV開關(guān)量輸入回路額定電壓：24VDC 功率消耗：0.5VA/每相過載能力：2倍額定電壓，連續(xù)工作隔離耐壓：4kV繼電器輸出回路分段電壓：250V

7、AC、220VDC分段功率：1250VA交流或120W直流（電阻性負載）功能編輯差動保護是變壓器的主保護，是按循環(huán)電流原理裝設(shè)的。主要用來保護雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上 發(fā)生的各種相間短路故障，同時也可以用來保護變壓器單相匝間 短路故障。在繞組變壓器的兩側(cè)均裝設(shè)電流互感器，其二次側(cè)按循環(huán)電 流法接線，即如果兩側(cè)電流互感器的同極性端都朝向母線側(cè)，則 將同極性端子相連，并在兩接線之間并聯(lián)接入電流繼電器。在繼電器線圈中流過的電流是兩側(cè)電流互感器的二次電流之差，也就 是說差動繼電器是接在差動回路的。從理論上講，正常運行及外部故障時，差動 回路電流為零。 實際上由于兩側(cè)電流互感器的特性不可

8、能完全一致等原因，在正 常運行和外部短路時，差動回路中仍有不平衡電流Iunb流過，此時流過繼電器的電流 IK為Ik=I1-I2=I unb要求不平衡電流應(yīng)盡量的小，以確保繼電器不會誤動。當變壓器內(nèi)部發(fā)生相間短路故障時，在差動回路中由于I2改變了方向或等于零（無電源側(cè)），這是流過繼電器的電流為I1與I2之和,即Ik=I1+I2=I unb能使繼電器可靠動作。變壓器差動保護的范圍是構(gòu)成變壓器差動保護的電流互感器之間的電氣設(shè)備、以及連接這些設(shè)備的導(dǎo)線。由于差動保護對保護區(qū)外故障不會動作，因此差動保護不需要與保護區(qū)外相鄰元件保護在動作值和動作時限上相互配合，所以在區(qū)內(nèi)故障時，可以瞬時動作。差動保護是反

9、映被保護元件（或區(qū)域）兩側(cè)電流差而動作的保護裝置。差動保護是保護變壓器的內(nèi)部短路故障，電流互感器安裝在變壓器的兩側(cè)，在正常負荷情況或外部發(fā)生短路時，流入差動繼電器的電流為不平衡電流，在適當選擇好兩側(cè)電流互感器的變壓比和接線方式的條件下，該不平衡電流值很小，并小于差動保護的動作電流，故保護不動作；在變壓器內(nèi)部發(fā)生短路時,流入繼電器的電流大于差動保護的動作電流，差動保護動作于跳由于變壓器一、二次電流、電壓大小不同，相位不同，電流互感器特性差異，電源側(cè)有勵磁電流，都將造成不平衡電流流過繼電器，必須采用相應(yīng)措施消除不平衡電流的影響。cUMttt 1 30ft11差動保護原理圖中k%公共輪機1L電it比

10、 ,2 400 1比內(nèi)主要措施編輯(1)減小穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流變壓器差動保護各側(cè)用的電流互感器，選用變壓器差動保護 專用的D級電流互感器；當通過外部最大 穩(wěn)態(tài)短路電流時，差動 保護回路的二次負荷要能滿足 10%誤差的要求。(2)減小電流互感器的二次負荷這實際上相當于減小二次側(cè)的端電壓，相應(yīng)地減少電流互感 器的勵磁電流。減小二次負荷的常用辦法有：減小控制電纜的電 阻(適當增大導(dǎo)線截面， 盡量縮短控制電纜長度)；采用弱電控制用 的電流互感器(二次額定電流為1A)等。(3)采用帶小氣隙的電流互感器這種電流互感器鐵芯的剩磁較小，在一次側(cè)電流較大的情況 下，電流互感器不容易飽和。因而勵磁電流較小，有

11、利于減小不 平衡電流。同時也改善了電流互感器的暫態(tài)特性。比率差動保護是差動保護的一種。差動保護需采取比率差動的原理：防止在變壓器區(qū)外故障(穿 越性故障)時，高低壓側(cè) CT傳變特性不一致，導(dǎo)致差流的產(chǎn)生， 并且超過定值而動作，當采用了帶比率制動的差動保護后，隨著 穿越電流的增大，差動啟動的門檻將會抬高，保證穿越性故障不 誤動。缺點差動保護的缺點：對變壓器內(nèi)部的不嚴 重的匝間短路故障不能反映1、差動保護用一句話就可以說明原理， 即將變壓器縮小成一個點， 根據(jù)節(jié)點電流定律，流進等于流出。如果不相等，就跳閘！向左轉(zhuǎn)|向右轉(zhuǎn)變壓器縱差動保貨的原理接線圖2、差動保護 是的定義如下：當區(qū)內(nèi)發(fā)生某些短路性故障

12、的時候， 在變壓器各側(cè)電流互感器CT的二次回路中將產(chǎn)生大小相同，相位 不同的短路電流，當這些短路電流的向量和即差流達到一定值時， 跳開變壓器各側(cè)斷路器的保護，就是變壓器差動保護 向左轉(zhuǎn)晌右轉(zhuǎn)1111向微機線路保護1）維護調(diào)試方便2）可靠性高3）動作正確率高4）易于獲得各種附加功能5）保護性能容易得到改善6）使用靈活、方便7）具有遠方監(jiān)控特性微機線路保護特點1）維護調(diào)試方便2）可靠性高3）動作正確率高4）易于獲得各種附加功能5）保護性能容易得到改善6）使用靈活、方便7）具有遠方監(jiān)控特性微機線路保護硬件結(jié)構(gòu)1 .繼電保護的基本結(jié)構(gòu)大致上可以分為三部分：信息獲取 與初步加工信息的綜合、分析與邏輯加工

13、、決斷決斷結(jié)果的執(zhí)行2 .微機保護裝置實質(zhì)是一種依靠單片微機智能地實現(xiàn)保護功 能的工業(yè)控制裝置：信號輸入回路（模擬量、開關(guān)量）單片微機統(tǒng)人機接口部分輸出通道回路電源3 .微機保護裝置輸入信號主要有兩類：開關(guān)量、模擬信號4 .目前微機保護的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有兩種方案：1 ）采用逐次逼近原理的 A/D芯片構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2 ）采用VFC芯片構(gòu)成的積分式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)5 .變換器：電流變換器（TA）,電壓變換器（TV）,電抗變換 器（TL）6 .采樣保持器的作用：對各個電氣量實現(xiàn)同步采樣在模數(shù)變換過程中輸入的模擬量保持不變實現(xiàn)阻抗變換7 .微型計算機中的總線通常分為：地址總線（ AB）數(shù)據(jù) 總線（D

14、B）控制總線（CB ）微機線路保護軟件原理1 .微機保護硬件可分為：人機接口、保護相應(yīng)的軟件也就分為：接口軟件、保護軟件2 .保護軟件三種工作狀態(tài)：運行、調(diào)試、不對應(yīng)狀態(tài)3 .實時性：在限定的時間內(nèi)對外來事件能夠及時作出迅速反 應(yīng)的性4 .微機保護算法主要考慮：計算機精度和速度中低壓線路保護程序邏輯原理5 .選項子程序原理：判別故障相（選項），判定了故障的種類及相別，才能確定阻抗計算應(yīng)取用什么相別的電流和電壓6 .電力系統(tǒng)的振蕩大致分為：一種靜穩(wěn)破壞引起系統(tǒng)振蕩，另一種由于系統(tǒng)內(nèi)故障切除時間過長，導(dǎo)致系統(tǒng)的兩側(cè)電源之間的不同步引起的超高壓線路保護程序邏輯原理7 .高頻閉鎖方向保護的啟動元件兩個

15、任務(wù)：一是啟動后解除保護的閉鎖二是啟動發(fā)信回路，因此要求啟動元件靈敏度高，以防止故 障時不能啟動發(fā)信8 . (1)閉鎖式高頻方向保護基本原理：閉鎖式高頻方向保護原則上規(guī)定每端短路功率方向為正時，不送高頻信號。因此在故障時收不到高頻信號表示兩側(cè)都為正方向，允許出口跳閘；在一段相對較長時間內(nèi)收到高頻信號時表示兩側(cè)中有一側(cè)為負方向，就閉鎖保護。(2)允許式高頻方向保護基本原理：當兩側(cè)均發(fā)允許信號時，可判斷是區(qū)內(nèi)故障，但就每一側(cè)而言，其程序邏輯是收到對側(cè)允許信號及本側(cè)視正方向，同時滿足經(jīng)延時確認后發(fā)跳閘脈沖。9 .綜合重合閘四種工作方式：單相、三相、綜合、停用綜合重合閘兩種啟動方式： 由保護啟動 由斷

16、路器位置不 對應(yīng)啟動電力變壓器微機線路保護10 比率制動式差動保護的基本概念：比率制動式差動保護的 動作電流是隨外部短路電流按比率增大，既能保證外部短路不誤動，又能保證內(nèi)部短路有效高的靈敏度11 .二次諧波制動原理：在變壓器勵磁涌流中含有大量的二次諧波分量，一般占基波分量的40%以上。利用差電流中二次諧 波所占的比率作為制動系 數(shù)，可以鑒別變壓器空載合閘時的勵磁涌流，從而防止變壓器空 載合閘時保護的誤動。12 .變壓器零序保護主變零序保護適用于 110KV及以上電壓等級的變壓器。 主變 零序保護由主變零序電流、主變零序電壓、主變間隙零序電流元件構(gòu)成，根據(jù)不同的主變接地方式分別設(shè)置如下三種保護形

17、式：中性點直接按接地保護方式中性點不接地保護方式中性點經(jīng)間隙接地保護方式13 .在放電間隙放電時。應(yīng)避免放電時間過長。為此對于這種 接地式應(yīng)裝設(shè)專門的反應(yīng)間隙放電電流的零序電流保護，其任務(wù)是即時切除變壓器，防止間隙長時間放電微機母線保護及斷路器失靈保護13.1）母線是發(fā)電廠和變電站重要組成部分之一。母線又稱 匯流是匯集電能及分配電能的重要設(shè)備2）在發(fā)電廠或變電站，當母線電壓為35至66kv出線較少時，可采用單母線接線方式； 而出線較 多時，可采用單母線分段； 對110kv母線，當出線數(shù)不大于 4回線時，可采用單母線分段3）母線故障類型主要有：單相接地故障，兩相接地短路故障（幾率?。┘叭喽搪饭?/p>

18、障4）要求：高度安全性可靠性選擇性強、動作速度快14 .母差保護分類按阻抗分類：高、中、低母差保護低阻抗母差保護（電流型母線差動保護）按動作條件分：電流差動式母差保護母聯(lián)電流比相式母差保護電流相位比較式母差保護15 .大差元件用于檢查母線故障， 小差元件選擇出故障所在的 哪段或哪條母線16 .不同型號母差保護，采用的啟動元件有差異，通常有：電壓工頻變化量元件、電流工頻變化量元件、差流越限元件17 .TA飽和時其二次電流有如下特點：（1） 在故障瞬間，由于鐵芯中的磁通不能越變，TA不能立即進入飽和區(qū)，而是存在一個時域為 3至5ms的線性傳遞區(qū)。在 線性傳遞區(qū)內(nèi)，TA二次電流與一次電流成正比（2） TA飽和之后，在每個周期內(nèi)一次電流流過零點附近存在不飽和時段，在此段內(nèi)，TA二次電流又與 一次電流成正比（3） TA飽和后其勵磁阻抗