分相式電流縱差保護(hù)原理及光纖通道與保護(hù)接口一天

關(guān)于分相式電流縱差保護(hù)原理及光纖通道與保護(hù)接口一天RCS-931保護(hù)配置主保護(hù)

光纖電流縱差保護(hù)工頻變化量接地、相間距離Ⅰ段后備保護(hù)

以正序電壓為極化量的阻抗繼電器構(gòu)成的三段式接地、相間距離保護(hù)

A型：零序電流Ⅱ段(帶方向)、Ⅲ段(方向可選擇)B型：零序電流Ⅰ、Ⅱ段(帶方向)、Ⅲ、Ⅳ段(方向可選擇)

D型：零序電流Ⅱ段(帶方向)、零序反時(shí)限方向電流保護(hù)(方向可選擇)重合閘

單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘、重合閘仃用第2頁,共34頁，2024年2月25日，星期天光纖電流縱差保護(hù)原理以母線流向被保護(hù)線路方向?yàn)檎较颉?dòng)作電流(差動(dòng)電流)為：制動(dòng)電流為：動(dòng)作電流與制動(dòng)電流對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)位于比率制動(dòng)特性曲線上方，繼電器動(dòng)作。

第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天輸電線路電流縱差保護(hù)原理線路內(nèi)部短路動(dòng)作電流：

制動(dòng)電流：因?yàn)槔^電器動(dòng)作。凡是在線路內(nèi)部有流出的電流，都成為動(dòng)作電流。

第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天輸電線路電流縱差保護(hù)原理線路外部短路

動(dòng)作電流：制動(dòng)電流：因?yàn)槔^電器不動(dòng)。凡是穿越性的電流不產(chǎn)生動(dòng)作電流，只產(chǎn)生制動(dòng)電流。第5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天輸電線路電流縱差保護(hù)的主要問題⑴電容電流的影響電容電流是從線路內(nèi)部流出的電流，因此它構(gòu)成動(dòng)作電流。由于負(fù)荷電流是穿越性的電流，它只產(chǎn)生制動(dòng)電流。所以在空載或輕載下電容電流最容易造成保護(hù)誤動(dòng)。解決方法：①用起動(dòng)電流定值躲本線路電容電流。②起動(dòng)電流定值躲不了電容電流時(shí)，進(jìn)行電容電流補(bǔ)償。第6頁,共34頁，2024年2月25日，星期天輸電線路電流縱差保護(hù)的主要問題⑵重負(fù)荷情況下線路內(nèi)部經(jīng)高電阻接地短路，靈敏度可能不夠。負(fù)荷電流是穿越性的電流，它只產(chǎn)生制動(dòng)電流而不產(chǎn)生動(dòng)作電流。經(jīng)高電阻短路，短路電流很小，因此動(dòng)作電流很小因而靈敏度可能不夠。解決方法：采用工頻變化量比率差動(dòng)繼電器和零序差動(dòng)繼電器第7頁,共34頁，2024年2月25日，星期天輸電線路電流縱差保護(hù)的主要問題⑶TA斷線，差動(dòng)保護(hù)會(huì)誤動(dòng)。為了在單側(cè)電源線路內(nèi)部短路時(shí)電流縱差保護(hù)能夠動(dòng)作，因此差動(dòng)繼電器在動(dòng)作電流等于制動(dòng)電流時(shí)應(yīng)能保證動(dòng)作。這樣在一側(cè)TA斷線時(shí)差動(dòng)保護(hù)會(huì)誤動(dòng)。解決方法：采取措施防止TA斷線時(shí)差動(dòng)繼電器誤動(dòng)。第8頁,共34頁，2024年2月25日，星期天輸電線路電流縱差保護(hù)的主要問題

⑷

由于兩側(cè)TA暫態(tài)特性和飽和程度的差異、二次回路時(shí)間常數(shù)的差異在區(qū)外故障或區(qū)外故障切除時(shí)出現(xiàn)差動(dòng)電流（動(dòng)作電流），容易造成差動(dòng)繼電器誤動(dòng)。解決方法：提高比率制動(dòng)特性的起動(dòng)電流和制動(dòng)系數(shù)。在制動(dòng)量上增加浮動(dòng)門檻。第9頁,共34頁，2024年2月25日，星期天輸電線路電流縱差保護(hù)的主要問題⑸兩側(cè)采樣不同步，造成不平衡電流的加大。線路縱差保護(hù)與主設(shè)備保護(hù)中用的縱差保護(hù)不同，線路縱差保護(hù)兩側(cè)電流是由不同裝置采樣的。兩側(cè)電流采樣時(shí)間不一致，使動(dòng)作電流不是同一時(shí)刻的兩側(cè)電流的相量和，最大的誤差是相隔一個(gè)采樣周期（931保護(hù)是0.833ms,折合工頻電角度為）。這將加大區(qū)外故障時(shí)的不平衡電流。解決方法：使兩側(cè)采樣同步，或進(jìn)行相位補(bǔ)償。931保護(hù)采用小步幅調(diào)整采樣周期達(dá)到采樣同步。第10頁,共34頁，2024年2月25日，星期天931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)工頻變化量分相差動(dòng)繼電器的構(gòu)成：動(dòng)作電流：制動(dòng)電流：取為定值單中‘差動(dòng)電流高定值’、4倍實(shí)測電容電流和中的最大值。由于大于電容電流,依靠定值躲電容電流影響.

第11頁,共34頁，2024年2月25日，星期天931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)

工頻變化量差動(dòng)繼電器的特點(diǎn)不受負(fù)荷電流的影響。因此負(fù)荷電流不會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)電流。受過渡電阻的影響也較小。在單側(cè)電源線路上發(fā)生短路，只要短路前有負(fù)荷電流，短路后無電源側(cè)的工頻變化量電流也會(huì)形成動(dòng)作電流。由于上述原因該繼電器很靈敏。提高了重負(fù)荷線路上發(fā)生經(jīng)高電阻短路時(shí)的靈敏度。第12頁,共34頁，2024年2月25日，星期天931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)穩(wěn)態(tài)Ⅰ段分相差動(dòng)繼電器的構(gòu)成：動(dòng)作電流：

制動(dòng)電流：

取為定值單中‘差動(dòng)電流高定值’、4倍實(shí)測電容電流和中的最大值。依靠

定值躲電容電流。第13頁,共34頁，2024年2月25日，星期天931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)穩(wěn)態(tài)Ⅱ段分相差動(dòng)繼電器的構(gòu)成：動(dòng)作電流：

制動(dòng)電流：

取為定值單中‘差動(dòng)電流低定值’、1.5倍實(shí)測電容電流和中的最大值。依靠定值躲電容電流。經(jīng)40ms延時(shí)動(dòng)作。第14頁,共34頁，2024年2月25日，星期天931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)零序差動(dòng)繼電器的構(gòu)成：動(dòng)作電流：

制動(dòng)電流：

為定值單中‘零序起動(dòng)電流定值’。經(jīng)100ms延時(shí)動(dòng)作。零序差動(dòng)繼電器本身無選相功能，所以再另外用穩(wěn)態(tài)分相差動(dòng)繼電器選相。兩者構(gòu)成‘與’門。

第15頁,共34頁，2024年2月25日，星期天931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)

零序差動(dòng)繼電器的特點(diǎn)由于不反應(yīng)負(fù)荷電流，所以負(fù)荷電流不產(chǎn)生制動(dòng)電流。受過渡電阻的影響較小。因此在重負(fù)荷線路上發(fā)生經(jīng)高電阻短路時(shí)靈敏度較高。第16頁,共34頁，2024年2月25日，星期天931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)與零序差動(dòng)繼電器配合使用作為選相用的穩(wěn)態(tài)分相差動(dòng)繼電器的構(gòu)成：動(dòng)作電流為經(jīng)過電容電流補(bǔ)償后的差動(dòng)電流。制動(dòng)電流：

為、0.6倍實(shí)測電容電流和中的最大值。制動(dòng)系數(shù)僅取為0.15。第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)

選相用穩(wěn)態(tài)分相差動(dòng)繼電器特點(diǎn)由于值和制動(dòng)系數(shù)值都取得很小，所以該繼電器很靈敏。不會(huì)影響零序差動(dòng)繼電器的靈敏度。由于比電容電流小，故動(dòng)作電流要經(jīng)電容電流補(bǔ)償。第18頁,共34頁，2024年2月25日，星期天防止TA斷線誤動(dòng)的措施差動(dòng)保護(hù)部分的計(jì)算，包括:差動(dòng)繼電器的計(jì)算、邏輯程序和出口程序都在‘故障計(jì)算程序’中進(jìn)行。也可以說只有起動(dòng)元件起動(dòng)后才投入差動(dòng)保護(hù)。起動(dòng)元件如果不起動(dòng)，在正常運(yùn)行程序中差動(dòng)保護(hù)根本沒有計(jì)算，相當(dāng)于差動(dòng)保護(hù)沒有投入。第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天防止TA斷線誤動(dòng)的措施

防止TA斷線誤動(dòng)的措施是：只有在兩側(cè)起動(dòng)元件均起動(dòng)，兩側(cè)差動(dòng)繼電器都動(dòng)作的條件下才能發(fā)出跳閘命令。為此，每一側(cè)差動(dòng)繼電器動(dòng)作后都要向?qū)?cè)發(fā)一個(gè)允許信號(hào)。差動(dòng)保護(hù)要發(fā)跳閘命令必須滿足如下條件:①本側(cè)起動(dòng)元件起動(dòng)②本側(cè)差動(dòng)繼電器動(dòng)作③收到對(duì)側(cè)‘差動(dòng)動(dòng)作’的允許信號(hào)這樣當(dāng)一側(cè)TA斷線，由于電流有突變或者有‘零序電流’，起動(dòng)元件可能起動(dòng)，差動(dòng)繼電器也可能動(dòng)作。但對(duì)側(cè)沒有斷線，起動(dòng)元件沒有起動(dòng)，差動(dòng)繼電器沒有進(jìn)行計(jì)算，不能向本側(cè)發(fā)‘差動(dòng)動(dòng)作’的允許信號(hào)。所以本側(cè)不誤動(dòng)。

第20頁,共34頁，2024年2月25日，星期天系統(tǒng)圖

斷線側(cè)

非斷線側(cè)

第21頁,共34頁，2024年2月25日，星期天弱電側(cè)電流縱差保護(hù)存在的問題當(dāng)有一側(cè)是弱電源側(cè)或無電源側(cè)，在線路內(nèi)部短路時(shí)，無電源側(cè)起動(dòng)元件可能不起動(dòng)。例如無電源側(cè)變壓器中性點(diǎn)不接地，短路前線路空載，短路后由于既無電流突變量又無零序電流，起動(dòng)元件不動(dòng)作。起動(dòng)元件不動(dòng)作，程序在正常運(yùn)行程序。此時(shí)無電源側(cè)差動(dòng)繼電器沒有進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)向?qū)?cè)發(fā)允許信號(hào)。導(dǎo)致電源側(cè)電流縱差保護(hù)拒動(dòng)。為解決該問題，931保護(hù)中增加一個(gè)低壓差流起動(dòng)元件。第22頁,共34頁，2024年2月25日，星期天低壓差流起動(dòng)元件除兩相電流差突變量起動(dòng)元件、零序電流起動(dòng)元件和不對(duì)應(yīng)起動(dòng)元件外，931保護(hù)再增加一個(gè)低壓差流起動(dòng)元件。低壓差流起動(dòng)元件起動(dòng)條件：①差流元件動(dòng)作。該差流元件的特性就是選相用的穩(wěn)態(tài)分相差動(dòng)繼電器的特性。②差流元件的動(dòng)作相或動(dòng)作相間電壓、。③收到對(duì)側(cè)的允許信號(hào)。第23頁,共34頁，2024年2月25日，星期天 在64kb/s通信接口的條件下，實(shí)現(xiàn)了每周12點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)的傳輸，而其他有些廠家的差動(dòng)保護(hù)每周僅傳輸4～6點(diǎn)。每周12點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)保證了差動(dòng)繼電器工作的正確性和工頻變化量差動(dòng)繼電器的實(shí)現(xiàn)。 在2Mb/s通信接口的條件下，實(shí)現(xiàn)了每周24點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)的傳輸及差動(dòng)計(jì)算。采樣數(shù)據(jù)的傳輸?shù)?4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天本裝置通信接口原理其功能是將各電流量和開關(guān)量的二進(jìn)制的電信號(hào)轉(zhuǎn)變成編碼形式的光信號(hào)。裝置中的數(shù)據(jù)采用64Kb/s高速數(shù)據(jù)通道、同步通信方式。采用64Kb/s的傳輸速率，主要是考慮差動(dòng)保護(hù)的數(shù)據(jù)信息，可以復(fù)接數(shù)字通信設(shè)備(PCM微波或PCM光纖通信)的64Kb/s數(shù)字接口，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送。具體功能是將串行通信控制器（SCC）收發(fā)的反應(yīng)電流量和開關(guān)量的電信號(hào)的NRZI碼變換成64Kb/s同向接口的線路碼型，然后經(jīng)‘光電轉(zhuǎn)換’變成光信號(hào)，再由光纖通道來傳輸。第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天本裝置通信接口原理第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天外部通信方式一——專用光纖方式采用專用光纖光纜時(shí)，線路兩側(cè)的裝置通過光纖通道直接連接。

第27頁,共34頁，2024年2月25日，星期天專用光纖方式時(shí)的同步時(shí)鐘提取由于裝置是采用64Kb/s同步數(shù)據(jù)通信方式，就存在同步時(shí)鐘提取問題。采用專用光纖通道時(shí)，裝置的時(shí)鐘應(yīng)采用內(nèi)時(shí)鐘方式，即兩側(cè)的裝置發(fā)送時(shí)鐘工作在“主─主”方式，數(shù)據(jù)發(fā)送采用本機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘，接收時(shí)鐘從接收數(shù)據(jù)碼流中提取。

第28頁,共34頁，2024年2月25日，星期天外部通信方式二——通過64Kb/s同向接口復(fù)接PCM通信設(shè)備

需在通信機(jī)房內(nèi)加裝一臺(tái)專用光電變換的數(shù)字復(fù)接接口設(shè)備MUX-64。它通過雙絞線與PCM設(shè)備相連。

第29頁,共34頁，2024年2月25日，星期天外部通信方式二——通過2048Kb/s同向接