輸電線縱差保護(hù)的基本原理教學(xué)課件

1、 如圖所示；輸電線兩側(cè)用變比相同的電流互感器取出電流信號，電流互感器的極性與連接方式如圖所示，且當(dāng)電流互感器的一次電流從 * 端流入時(shí)，二次電流從 * 端流出， 圖中KD為差動(dòng)電流測量元件，簡稱差動(dòng)元件或差動(dòng)繼電器。* 輸電線縱差保護(hù)的基本原理輸電線縱差保護(hù)的基本原理LIMINI 圖11-28 縱差保護(hù)的基本原理電流互感器的二次電流 圖中用實(shí)線表示 ，流入差動(dòng)繼電器的電流，為正常時(shí)二次電流之差，由圖可見，其不平衡電流值較小。和正常運(yùn)行時(shí)，正常運(yùn)行時(shí)，若線路的潮流從M端送向N端，則線路兩側(cè)電流為同一電流。 當(dāng)線路MN外部短路時(shí)（如k2點(diǎn)），電流互感器一次和二次電流方向與正常運(yùn)行時(shí)相同，故流入差動(dòng)

2、電流元件KD的電流仍為不平衡電流，但因電流互感器的一次電流為短路電流，故流入差動(dòng)電流元件的不平衡電流大得多。當(dāng)線路MN內(nèi)部短路（k1點(diǎn)）時(shí)，流入差動(dòng)元件KD的電流如圖中虛線所示，為故障點(diǎn)二次故障電流之和，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常運(yùn)行和外部短路時(shí)流入差動(dòng)元件KD的不平衡電流。 故正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，差動(dòng)元件KD不能動(dòng)作。 MN線路內(nèi)部短路時(shí)，差動(dòng)元件動(dòng)作，向被保護(hù)線路兩側(cè)送出跳閘信號， 可見，縱差保護(hù)在原理上區(qū)分了線路的內(nèi)部和外部故障，故不必采用延時(shí)元件,而是無延時(shí)切除線路兩側(cè)電流互感器之間任何地方的故障。 缺點(diǎn): 需用與輸電線同等長度的輔助導(dǎo)線，向?qū)?cè)傳輸線路兩側(cè)電流信號。在技術(shù)上帶來很多困難，經(jīng)濟(jì)上也

3、不合理。 縱差保護(hù)一般用在短線路，發(fā)電機(jī)、母線和變壓器等元件上作為主保護(hù)。 關(guān)于關(guān)于變壓器差動(dòng)保護(hù) 變壓器縱差保護(hù)作為主保護(hù)，它能反應(yīng)變壓器內(nèi)部及引線的相間短路故障、大接地系統(tǒng)側(cè)繞組及引出線的單相接地故障和繞組的匝間短路故障。變壓器縱差保護(hù)的特點(diǎn)變壓器縱差保護(hù)的特點(diǎn) 變壓器縱差保護(hù)與線路縱差保護(hù)原理相同但不平衡電流比線路縱差保護(hù)大，主要有以下原因:變壓器高、低壓側(cè)使用不同變比的電流互感器。 變壓器高、低壓側(cè)一次繞組接法不同，故將變壓器星形側(cè)電流互感器二次接成三角形， 帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器在分接頭改變時(shí)，也產(chǎn)生不平衡電流。變壓器勵(lì)磁涌流使差回路產(chǎn)生不平衡電流變壓器的勵(lì)磁電流。僅流經(jīng)變壓器的某一側(cè)，

4、因此，通過電流互感器反應(yīng)到差動(dòng)回路中不能被平衡。在正常運(yùn)行情況下，此電流很小，一般不超過額定電流的210。在外部故障時(shí)，由于電壓降低，勵(lì)磁電流減小，它的影響就更小。 但是當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，則可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電流(又稱勵(lì)磁涌流)。如圖72所示。如果空載合閘時(shí)，正好在電壓瞬時(shí)值u=0時(shí)接通電路，鐵心中的磁通應(yīng)滯后于外加電壓90 ，則鐵心中應(yīng)該具有磁通-m。由于鐵心中的磁通不能突變，將出現(xiàn)一個(gè)非周期分量的磁通，其幅值為+ m 。經(jīng)過半個(gè)周期以后，鐵心中的磁通就達(dá)到2 m。如果鐵心中還有剩余磁通s。則總磁通將為2 m+ s，如圖所示。此時(shí)變壓器的鐵心嚴(yán)重飽和，勵(lì)磁電流I

5、，將劇烈增大。此電流就稱為變壓器的勵(lì)磁涌流l，其數(shù)值最大可達(dá)額定電流的68倍，同時(shí)包含有大量的非周期分量和高次諧波分量，如圖所示。表71所示的數(shù)據(jù)，是對幾次勵(lì)磁涌流試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析。由此可見，勵(lì)磁涌流具有以下特點(diǎn)： 1)包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于時(shí)間軸的一側(cè)； 2)包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主； 3)波形之間出現(xiàn)間斷，如圖所示，在一個(gè)周期中間斷角為a在變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)中防止勵(lì)磁涌流影響的方法有： 1)鑒別短路電流和勵(lì)磁涌流，波形的差別間斷角； 2)利用二次諧波制動(dòng)等。 1)二次諧波制動(dòng)。利用三相差動(dòng)電流中的二次諧波分量作為勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)。動(dòng)作方程如下：式中： Iop2為A，B，C三相各自的二次諧波電流，Iop1為對應(yīng)的三相基波差動(dòng)電流動(dòng)作值，K為系數(shù)。閉鎖方式為“或”門出口，即任一相滿足條件，同時(shí)閉鎖三相保護(hù)。 對于500kV超高壓變壓器的差動(dòng)保護(hù)，還可增加5次諧波制動(dòng)量。2)波形