第7章 輸電線路的差動(dòng)保護(hù)

1、第第7 7章章 輸電線路差動(dòng)保護(hù)輸電線路差動(dòng)保護(hù)瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)2 教學(xué)要求：掌握輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的工作原理；熟悉反映故障分量電流相位差動(dòng)保護(hù)工作原理；熟悉橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)工作原理；了解平衡保護(hù)工作原理。 7-1 輸電線路差動(dòng)保護(hù)基本原理 7-2 輸電線路縱差動(dòng)保護(hù) 7-3 平行線路橫差動(dòng)保護(hù) 7-4 平行線路的電流平衡保護(hù)第第7 7章章 輸電線路差動(dòng)保護(hù)輸電線路差動(dòng)保護(hù)瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)37.1.1 反應(yīng)單側(cè)電氣量保護(hù)的缺陷： 因?yàn)闊o法區(qū)分本線路末端短路與相鄰線路出口短路。所以無法實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)。 原因（1）電氣距離接近相等。 （2）繼電器本身測量誤差。（3）線路參數(shù)不準(zhǔn)確。（4

2、）LH、YH有誤差。（5）短路類型不同。（6）運(yùn)行方式變化等。7-1 7-1 輸電線路差動(dòng)保護(hù)基本原理輸電線路差動(dòng)保護(hù)基本原理瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)41.定義：比較被保護(hù)元件兩端電流大小和相位的保護(hù)。2.種類：（1）輸電線路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) （2）輸電線路的橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù) （3）平行線路的電流平衡保護(hù)3.接線原理：用導(dǎo)引線傳送電流（大小或方向），根據(jù)電流在導(dǎo)引線中的流動(dòng)情況，可分為環(huán)流式和均壓式兩種。7.1.2 7.1.2 輸電線路差動(dòng)保護(hù)：（全線速動(dòng)保護(hù)）輸電線路差動(dòng)保護(hù)：（全線速動(dòng)保護(hù)）瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)57.2.1 原理接線： 按正常時(shí)“環(huán)流接線”：圖7-1 7-2 7-2 輸電線路

3、縱差動(dòng)保護(hù)輸電線路縱差動(dòng)保護(hù)瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)6圖7-1 電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的示意圖(a)外部短路 (b)內(nèi)部短路按正常時(shí)“環(huán)流接線”：圖7-1 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)7 正?；騾^(qū)外短路： Ij=Im2-In2=0 KD（CJ）不動(dòng) 區(qū)內(nèi)短路：Ij=Im2+In2=（Im1+ In1）/nLH = Id/ nLH KD（CJ）動(dòng)作同時(shí)跳兩側(cè)QF,切除故障7.2.2 7.2.2 工作原理：工作原理：圖圖7-17-1瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)8優(yōu)點(diǎn)： 保護(hù)范圍：是兩側(cè)TA之間。 全線速動(dòng)：0s 靈敏性高。存在的問題： 輔助導(dǎo)線長:若用于長線路技術(shù)上有困難且經(jīng)濟(jì)上不合理。在發(fā)電機(jī)、變壓器、母線保

4、護(hù)中應(yīng)用得更廣泛。 不能作后備保護(hù)7.2.37.2.3特點(diǎn)：特點(diǎn)：圖圖7-17-1 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)9（1）輔助導(dǎo)引線（2）電力線載波：高頻保護(hù)（3）微波：微波保護(hù)（4）光纖：光纖保護(hù)線路電壓（KV）輔助導(dǎo)線長度（KM）10KV及以上1235KV及以上34110220KV577.2.4 7.2.4 縱聯(lián)保護(hù)信號(hào)傳輸方式：縱聯(lián)保護(hù)信號(hào)傳輸方式：圖圖7-17-1瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)101.電流互感器的誤差和不平衡電流圖7-2 電流互感器的等效電路和勵(lì)磁特性(a)等效電路 (b)勵(lì)磁特性7.2.57.2.5影響輸電線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)正確工作的因素影響輸電線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)正確工作的因素瀘州職業(yè)技

5、術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)112.引導(dǎo)線的阻抗和電容分布圖7-3 外部短路暫態(tài)過程中的電流互感器的勵(lì)磁電流及不平衡電流波形圖(圖中的Id,IL,IL均為折合到電流互感器的二次側(cè)的電流)(a)外部短路電流(b),(c)兩側(cè)電流互感器的勵(lì)磁電流(d)兩個(gè)勵(lì)磁電流之差(e)實(shí)驗(yàn)錄取的不平衡電流瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)127-3 7-3 平行線路橫差動(dòng)保護(hù)平行線路橫差動(dòng)保護(hù) 為了提高供電可靠性和增加供電容量，電網(wǎng)常采用平行線路對(duì)重要用戶供電。所謂平行線路，是指線路長度，導(dǎo)電材料等都相同的兩條并列連結(jié)的線路，在正常情況下，兩條線路并聯(lián)運(yùn)行，只有在其中一條線路發(fā)生故障時(shí)，另一條線路才單獨(dú)運(yùn)行。這就要求保護(hù)在平行線路同

6、時(shí)運(yùn)行時(shí)能有選擇地切除故障線路，保證無故障線路正常運(yùn)行。 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)137.3.17.3.1接線：圖接線：圖7-47-4瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)141.構(gòu)成平行線路同側(cè)兩個(gè)電流互感器型號(hào)、變比相同，二次側(cè)按環(huán)流接線；電流繼電器KA1按兩回線路電流差接入作為起動(dòng)元件；方向繼電器KP1、KP2作為判斷元件。 7.3.17.3.1接線：接線：圖7-4瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)152.工作原理：當(dāng)平行線路正常運(yùn)行或區(qū)外短路時(shí)，線路同側(cè)兩電流大小、相位相等，差動(dòng)回路無電流，保護(hù)不起動(dòng)。當(dāng)平行線路L1內(nèi)部短路時(shí)，則II ，Ir 0 。KA1起動(dòng)，KP1起動(dòng)、KP2不起動(dòng)（電流方向相反）保護(hù)動(dòng)作

7、切除QF1，閉鎖QF3 ；對(duì)側(cè)同理有I方向改變KA2、KP3動(dòng)作切除QF2，閉鎖QF4；同理有L2內(nèi)短路，保護(hù)切除QF3、QF4而閉鎖QF1、QF2。7.3.17.3.1接線：接線：圖7-4瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)163.注意： 橫聯(lián)差動(dòng)方向保護(hù)只在兩條線路同時(shí)運(yùn)行時(shí)起到保護(hù)作用，而當(dāng)一條線路故障時(shí)，保護(hù)切除該故障線路后為使保護(hù)不出現(xiàn)誤動(dòng)作而使橫差保護(hù)退出運(yùn)行，也就是說單條線路運(yùn)行橫差保護(hù)是不起作用的。 7.3.17.3.1接線：接線：圖7-4瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)17 如圖所示，在L1線路末端短路時(shí)，兩回線路首端電流近似相等，KA1不起動(dòng)，而對(duì)側(cè)I與I方向相反，加入繼電器的電流很大，KA2起動(dòng)并將QF2切除。QF2斷開后，短路電流重新分配，KA1才起動(dòng)，稱之為相繼動(dòng)作。要求相繼動(dòng)作區(qū)小于5%。 7.3.27.3.2橫差保護(hù)保護(hù)相繼動(dòng)作區(qū)橫差保護(hù)保護(hù)相繼動(dòng)作區(qū) ：圖：圖7-57-5瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)18躲過單回線路運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流； 躲過雙回線路運(yùn)行時(shí)外部短路的最大不平衡電流； 躲過在相繼動(dòng)作區(qū)內(nèi)發(fā)生接地短路時(shí)最大非故障相電流。7.3.3整定計(jì)算 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院繼電保護(hù)197-4 平行線路的電流平衡保護(hù) 電流平衡保護(hù)是橫差方向保