縱聯(lián)電流差動保護演示文稿

縱聯(lián)電流差動保護演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.1縱聯(lián)電流差動保護原理1.縱聯(lián)電流差動保護原理

~~KD現(xiàn)在是2頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.1縱聯(lián)電流差動保護原理1.縱聯(lián)電流差動保護原理

在正常行運行及區(qū)外故障時，，流過差動繼電器的電流（不平衡電流）為：電流繼電器正確動作時，差動電流（動作電流）應(yīng)躲過最大不平衡電流，即：現(xiàn)在是3頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.1縱聯(lián)電流差動保護原理

在工程上，不平衡電流穩(wěn)態(tài)值采用電流互感器的10%的誤差曲線按下式計算：當兩側(cè)互感器的型號、容量相同時取0.5，不同取1。非周期分量系數(shù)。外部短路時流過互感器的短路電流（二次值）?？梢姡翰黄胶怆娏鞯拇笮『屯獠慷搪冯娏鞯拇笮∮嘘P(guān)，短路電流越大，不平衡電流越大?，F(xiàn)在是4頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.1縱聯(lián)電流差動保護原理

因此，差動保護的判據(jù)有兩種思路：

（1）躲過最大不平衡電流Iunb.max，這種方法可以防止區(qū)外短路的誤動，但對區(qū)內(nèi)故障則降低了差動保護的靈敏度；

（2）采用浮動門坎，即帶制動特性的差動保護。因為區(qū)外故障時流過差動回路的不平衡電流與短路電流的大小有關(guān)系，短路電流小，不平衡電流也越小，因此可以根據(jù)短路電流的大小調(diào)整差動保護的動作門坎?，F(xiàn)在是5頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.1縱聯(lián)電流差動保護原理

外部短路時穿過兩側(cè)電流互感器的實際短路電流可以采用以下方法計算：

在差動繼電器的設(shè)計中，差動的動作門坎隨著的增大而增大，起制動作用，稱為制動電流。動作方程為：比率制動方式標積制動方式現(xiàn)在是6頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.1縱聯(lián)電流差動保護原理2.輸電線路縱聯(lián)電流差動保護特性分析（1）不帶制動特性的差動繼電器特性

動作方程：

的選擇方法：

1）躲過外部短路時的最大不平衡電流

2）躲過最大負荷電流外部短路時流過電流互感器的最大短路電流（二次值）線路正常運行時的最大負荷電流的二次值取兩者中的較大者作為整定值。可靠系數(shù)，取1.2~2非周期分量系數(shù)，差動回路采用速飽和變流器時取1；采用串聯(lián)電阻時取1.5~2；互感器10%誤差系數(shù)互感器同型系數(shù)，取0.5或1現(xiàn)在是7頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.1縱聯(lián)電流差動保護原理（1）不帶制動特性的差動繼電器特性靈敏度檢驗：保護應(yīng)滿足在單側(cè)電源運行發(fā)生內(nèi)部短路時有足夠靈敏度的要求。單側(cè)最小電源作用且被保護線路末端短路時，流過保護的最小短路電流。若縱差動保護不滿足靈敏度要求，可采用帶制動特性的縱差動保護?，F(xiàn)在是8頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.1縱聯(lián)電流差動保護原理（2）帶制動特性的差動繼電器特性

這種原理的差動繼電器有兩組線圈：制動線圈和動作線圈。制動線圈流過兩側(cè)互感器的電流之差（循環(huán)電流），動作線圈流過兩側(cè)互感器的電流之和，動作條件為：很小，克服繼電器機械摩擦或保證電路狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)做需要的值。制動系數(shù)，在0~1之間選擇?，F(xiàn)在是9頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.1縱聯(lián)電流差動保護原理區(qū)外故障時（k2點短路），

~~很大，制動作用強很小，動作作用弱提高了外部短路時不動作的可靠性?，F(xiàn)在是10頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.1縱聯(lián)電流差動保護原理區(qū)內(nèi)故障時（k1點短路），~~較小，制動作用較弱很大，動作作用很強提高了內(nèi)部短路時保護動作的靈敏性現(xiàn)在是11頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.2縱聯(lián)電流相位差動保護1.縱聯(lián)電流相位差動保護的工作原理

縱聯(lián)電流差動保護要求傳輸兩端的電流相量，對傳輸設(shè)備的容量和速率都有較高的要求，并要求兩端的數(shù)據(jù)要嚴格同步，利用電力線載波通道很難滿足要求。因此縱聯(lián)電流差動保護主要用于發(fā)電機、變壓器和母線等元件上。

縱聯(lián)電流相位差動保護僅利用輸電線路的兩端電流相位在區(qū)外短路時相差180°、區(qū)內(nèi)短路時相差0°來區(qū)分故障范圍。此時需要傳遞兩端各自的相位信息，需要傳遞的信息量小?，F(xiàn)在是12頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.2縱聯(lián)電流相位差動保護在傳遞相位信息時，兩端保護僅在本端正半波（負半波）時啟動發(fā)信機發(fā)送高頻信號，這樣外部故障時兩端電流按照規(guī)定的正方向相位為反相，則輸電線路上將出現(xiàn)連續(xù)的高頻信號；若是內(nèi)部故障，兩端電流近似同相，輸電線路上將出現(xiàn)間斷的高頻信號。因此可以從高頻信號的連續(xù)和間斷反應(yīng)兩端電流相位比較結(jié)果，構(gòu)成相位縱聯(lián)保護。下面結(jié)合圖形具體說明?，F(xiàn)在是13頁\一共有28頁\編輯于星期一~~區(qū)外故障時180°360°180°360°當某端的電流處于正半波時，由該端保護向輸電線上發(fā)出高頻信號。該高頻信號可以同時被本端保護和對端保護所接收。

可見，區(qū)外故障時，兩端電流反向，輸電線路上存在連續(xù)的高頻信號?，F(xiàn)在是14頁\一共有28頁\編輯于星期一~~區(qū)內(nèi)故障時180°360°180°360°

可見，區(qū)內(nèi)故障時，兩端電流同相，向線路發(fā)送高頻信號的時刻基本相同，因此，輸電線路上的高頻信號是不連續(xù)的?，F(xiàn)在是15頁\一共有28頁\編輯于星期一過濾器&啟發(fā)信收信跳閘對稱短路時啟動不對稱短路時啟動發(fā)信機操作元件，正波發(fā)信啟動跳閘元件故障啟動發(fā)信機元件收信比較時間元件，功能分析見后頁現(xiàn)在是16頁\一共有28頁\編輯于星期一收信比較時間元件時間元件在收到輸電線路上的高頻信號后，將延時后有輸出，并展寬時間。延時時間才有輸出的原因區(qū)外故障區(qū)內(nèi)故障區(qū)外故障時，延時后，仍然有高頻信號，保護不跳閘；區(qū)內(nèi)故障時，延時后，高頻信號出現(xiàn)了間斷，保護跳閘。實際上，考慮短路前兩側(cè)電勢的相角差、分布電容的影響、高頻信號的傳輸延遲等因素，在區(qū)外短路時受到的高頻信號不完全連續(xù)，內(nèi)部短路時，高頻電流間斷的時間也會小于半個周波，因而需要對t3進行整定。現(xiàn)在是17頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.2縱聯(lián)電流相位差動保護2.縱聯(lián)電流相位差動保護的動作特性和相繼動作縱聯(lián)電流相位差動保護的閉鎖角及其整定：為了保證在任何外部短路條件下保護都不誤動，需要分析區(qū)外短路時兩側(cè)收到的高頻電流之間可能出現(xiàn)的最大不連續(xù)時間，據(jù)此得到對應(yīng)工頻的相角差，以整定t3延時。現(xiàn)在是18頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.2縱聯(lián)電流相位差動保護（1）區(qū)外故障

考慮互感器誤差：+7°

考慮器件延時：+15°

考慮傳播延時：+

考慮裕量：+15°

閉鎖角：現(xiàn)在是19頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.2縱聯(lián)電流相位差動保護180°360°180°360°由于各種因素的影響，在區(qū)外故障時，高頻信號可能出現(xiàn)間斷，間斷角為，可見，只有合理設(shè)置時間t3才能夠防止其誤動作。

現(xiàn)在是20頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.2縱聯(lián)電流相位差動保護當按照上述原則整定閉鎖角以后，還要校驗在區(qū)內(nèi)短路最不利于動作時保護的動作靈敏度。對于如圖所示的系統(tǒng)：

~~MN超前約70°，設(shè)在靠近N側(cè)發(fā)生三相短路；M側(cè)電流滯后的角度考慮最不利情況，設(shè)為60°；N側(cè)電流滯后的角度考慮最不利情況，設(shè)為90°；因此兩側(cè)電流相位差可達到100°。現(xiàn)在是21頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.2縱聯(lián)電流相位差動保護當按照上述原則整定閉鎖角以后，還要校驗在區(qū)內(nèi)短路最不利于動作時保護的動作靈敏度。對于如圖所示的系統(tǒng)：

~~MN現(xiàn)在是22頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.2縱聯(lián)電流相位差動保護保護動作的判據(jù)為兩側(cè)電流同相位，而此時兩側(cè)電流相位相差100°，因此，對保護動作很不利。若再考慮互感器誤差、保護裝置的角度誤差和高頻信號由滯后的N側(cè)傳輸?shù)組側(cè)的時間延遲，則在M側(cè)收到的高頻信號相位差最大可達：隨著線路的增長，兩側(cè)電流相位差增大，高頻信號不連續(xù)的間隔縮短，有可能進入不動作區(qū)。如下圖所示。現(xiàn)在是23頁\一共有28頁\編輯于星期一~~MN180°360°延遲現(xiàn)在是24頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.2縱聯(lián)電流相位差動保護若再考慮互感器誤差、保護裝置的角度誤差和高頻信號由滯后的M側(cè)傳輸?shù)絅側(cè)的時間延遲，則在N側(cè)收到的高頻信號相位差最大可達：隨著線路的增長，兩側(cè)電流相位差減小，高頻信號不連續(xù)的間隔增加，則保護可以動作。如下圖所示?，F(xiàn)在是25頁\一共有28頁\編輯于星期一（2）區(qū)內(nèi)故障

~~MN180°360°延遲現(xiàn)在是26頁\一共有28頁\編輯于星期一4.4.2縱聯(lián)電流相位差動保護從上述分析可以看到，由于誤差的影響，M側(cè)保護可能不能跳閘，為了解決這一問題，當N側(cè)跳閘后，則停發(fā)高頻信號，M側(cè)則只能收到自己發(fā)出的高頻信號，間隔180°，滿足跳閘條件，隨機跳閘。這種一側(cè)保護隨著另一側(cè)保護動作而動作的情況稱為保護的“相繼速動”，保護的相繼速動使得一側(cè)的保護切除故障時間減慢?，F(xiàn)在是27頁\一共有28頁\編輯