文件4.4 纵联电流差动保护.ppt

4.4.1 纵联电流差动保护原理 1.纵联电流差动保护原理 在正常行运行及区外故障时， ，流过差动继电器的电流（不平衡电流）为： 电流继电器正确动作时，差动电流（动作电流） 应躲过最大不平衡电流，即： ., * 4.4.1 纵联电流差动保护原理 在工程上，不平衡电流稳态值采用电流互感器的10%的误差曲线按下式计算： 当两侧互感器的型号、容量相同时取0.5，不同取1。 非周期分量系数。 外部短路时流过互感器的短路电流（二次值）。 可见：不平衡电流的大小和外部短路电流的大小有关，短路电流越大，不平衡电流越大。 ., * 4.4.1 纵联电流差动保护原理 因此，差动保护的判据有两种思路： （1）躲过最大不平衡电流Iunb.max，这种方法可以防止区外短路的误动，但对区内故障则降低了差动保护的灵敏度； （2）采用浮动门坎，即带制动特性的差动保护。因为区外故障时流过差动回路的不平衡电流与短路电流的大小有关系，短路电流小，不平衡电流也越小，因此可以根据短路电流的大小调整差动保护的动作门坎。 ., * 4.4.1 纵联电流差动保护原理 外部短路时穿过两侧电流互感器的实际短路电流 可以采用以下方法计算： 在差动继电器的设计中，差动的动作门坎随着 的增大而增大， 起制动作用，称为制动电流。动作方程为： 比率制动方式 标积制动方式 ., * 4.4.1 纵联电流差动保护原理 2.输电线路纵联电流差动保护特性分析 （1）不带制动特性的差动继电器特性 动作方程： 的选择方法： 1）躲过外部短路时的最大不平衡电流 2）躲过最大负荷电流 外部短路时流过电流互感器 的最大短路电流（二次值） 线路正常运行时的最大负荷电流的二次值 取两者中的较大者作为整定值。 可靠系数，取1.2~2 非周期分量系数，差动回路采用速饱和变流器时取1；采用串联电阻时取1.5~2； 互感器10%误差系数 互感器同型系数，取0.5或1 ., * 4.4.1 纵联电流差动保护原理 （1）不带制动特性的差动继电器特性 灵敏度检验：保护应满足在单侧电源运行发生内部短路时有足够灵敏度的要求。 单侧最小电源作用且被保护线路末端短路时，流过保护的最小短路电流。 若纵差动保护不满足灵敏度要求，可采用带制动特性的纵差动保护。 ., * 4.4.1 纵联电流差动保护原理 （2）带制动特性的差动继电器特性 这种原理的差动继电器有两组线圈：制动线圈和动作线圈。制动线圈流过两侧互感器的电流之差（循环电流） ， 动作线圈流过两侧互感器的电流之和 ，动作条件为： 很小，克服继电器机械摩擦或保证电路状态发生翻转做需要的值。 制动系数，在0~1之间选择。 ., * 4.4.1 纵联电流差动保护原理 区外故障时（k2点短路）， ~ ~ 很大，制动作用强 很小，动作作用弱 提高了外部短路时 不动作的可靠性。 ., * 4.4.1 纵联电流差动保护原理 区内故障时（k1点短路）， ~ ~ 较小，制动作用较弱 很大，动作作用很强 提高了内部短路时 保护动作的灵敏性 ., * 4.4.2 纵联电流相位差动保护 1.纵联电流相位差动保护的工作原理 纵联电流差动保护要求传输两端的电流相量，对传输设备的容量和速率都有较高的要求，并要求两端的数据要严格同步，利用电力线载波通道很难满足要求。因此纵联电流差动保护主要用于发电机、变压器和母线等元件上。 纵联电流相位差动保护仅利用输电线路的两端电流相位在区外短路时相差180°、区内短路时相差0°来区分故障范围。此时需要传递两端各自的相位信息，需要传递的信息量小。 ., * 4.4.2 纵联电流相位差动保护 在传递相位信息时，两端保护仅在本端正半波（负半波）时启动发信机发送高频信号，这样外部故障时两端电流按照规定的正方向相位为反相，则输电线路上将出现连续的高频信号；若是内部故障，两端电流近似同相，输电线路上将出现间断的高频信号。 因此可以从高频信号的连续和间断反应两端电流相位比较结果，构成相位纵联保护。 下面结合图形具体说明。 ., * ~ ~ 区外故障时 180° 360° 180° 360° 当某端的电流处于正半波时，由该端保护向输电线上发出高频信号。 该高频信号可以同时被本端保护和对端保护所接收。 可见，区外故障时，两端电流反向，输电线路上存在连续的高频信号。 ., * ~ ~ 区内故障时 180° 360° 180° 360° 可见，区内故障时，两端电流同相，向线路发