继电保护原理第4章-纵联.ppt

第四节 纵联电流差动保护 一、纵联电流差动保护原理 M N k1 k2 KD 正常、外部故障： 内部故障： 1. 工作原理 基尔霍夫定律 2. 保护特性 1）无制动作用 不平衡 躲过外部短路最大不平衡电流: 躲过最大负荷电流（一侧CT断线）: 整定： 校验： 灵敏度采用单侧电源最小方式最小短路电流进行校验 M N k1 k2 KD 动作/差动电流： M N k1 k2 KD 2）有制动作用 动作线圈电流： 制动线圈电流： 正常、外部故障： 内部故障： 动作作用强，制动作用弱 制动作用强，动作作用弱 制动特性： 动作电流不是定值，而是随制动电流变化的特性。 动作方程： 动作区 I r I res I op0 特点： 内部短路时提高了灵敏性；外部短路时提高了可靠性。 制动电流的选择 可以采用不同方法计算制动电流，不同计算方法在内部故障时灵敏度不同。 动作方程为： 提高了内部短路时的灵敏度，提高了外部短路时的可靠性。 3. 两侧电流的同步测量 “同步数据”： 同步采样、 同时刻采样点计算 1）基于数据通道的同步方法 2）基于GPS的同步方法 采样时刻调整法 同步采样：秒脉冲 相同时标：标准时间 采样数据修正法 时钟校正法 M N k1 k2 二、纵联电流相位差动保护原理 区内短路：两侧电流几乎同相； 措施：正半周发信，负半周停发。 区内: 高频电流是间断的； wt 0 im in wt 0 im in 区外短路：两侧电流相位几乎反相。 区外: 高频电流是连续的。 M N k1 k2 wt 0 wt 0 理 想 情 况 区内短路间断角大， 区外短路间断角小。 间断角 整定闭锁角 ： 确定区外短路的最大间断角。 wt wt 0 动 作 区 时保护不动。 整定： 校验： 线路长度的增加，使得闭锁角整定值增大，动作角减小。 区内短路最不利情况下保护可能拒动。 0 动 作 区 M N k2 N端保护先动作跳闸, 停止本侧发信， M端保护再动作跳闸。 相 继 动 作 M 端保护可能不动 三、影响纵联电流差动保护正确动作的因素 1. 电流互感器的误差和不平衡电流 2. 输电线路分布电容的影响 3. 过渡电阻的影响的影响 故障分量电流与负荷电流相差不大， 负荷电流为穿越性质，降低保护动作灵敏度。 线路两端电流之和不为零，为线路电容电流。 M N k2 第 四 章 输电线路纵联保护Pilot Protection for Transmission Lines  第一节 输电线路纵联保护概述 一、引言（ 纵联保护的提出 ） 1. 电流、距离保护的缺陷 反映：一侧电气量，即只采集线路一侧的电气量 缺陷：Ⅱ段有延时，无法实现全线速动， M N 1 2 3 ≥220kV线路 难以满足快速性要求。 k1 k2 2. 反映线路两侧电气量的纵联保护 纵联保护：将线路一侧电气量信息传到另一侧去，两侧电气量同时比较、联合工作的保护。即线路两侧之间有纵向联系的保护。 纵联保护两端比较的电气量可以是流过两端的电流相量、电流相位和两端功率方向等，比较两端不同电气量的差别构成不同原理的纵联保护。 纵联保护特点：可以快速、可靠地区分本线路内部任意点短路与外部短路，即可以实现全线速动。 纵联保护：又称为单元保护。 Pilot Protection 或 Unit Protection 二、输电线路纵联电流差动保护原理 根据基尔霍夫电流定律，线路两侧电流参考方向如上图所示。 （1）当线路上没有内部故障或外部故障（K2）时，线路两侧的电流之和为零，即流入线路元件的电流之和为零； （2）当线路有内部故障（K1）时，线路两侧电流之和不为零。 输电线路纵联电流差动保护的工作原理： 当差动电流 时，认为是内部故障，保护动作。 输电线路纵联电流差动保护原理的特点 1、保护范围明确。保护范围是线路两侧电流互感器之间的范围。 2、动作速度快，可实现全线速动，即全线路瞬时切除区内故障。 这是由于纵联电流差动保护不需与相邻元件的保护配合。 3、不受系统振荡、系统运行方式变化的影响。 1. 两端电流相量和 三、输电线路两侧电气量的故障特征 M N k1 区内故障 M N k2 区外故障 （正方向：母线?线路） 2. 两端功率方向 M N k1 区内故障 区外故障 M N k2 两侧功率方向均为正 一侧功率方向为负 （正方向：母线?线路） 3. 两端电流相位特征 假设：两侧系统阻抗角、电势角相同，正方向：母线?线路 M N k1 区内故障 M N k2 区外故障 4. 两端测量阻抗 区内故障：两端距离Ⅱ段 ZII 均启动 区外