35KV線路光纖差動(dòng)保護(hù)原理(共12頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上首先，的原理和一般的原理基本上是一樣的，都是保護(hù)裝置通過計(jì)算的變化，判斷的向量和是否為零來確定是否動(dòng)作，當(dāng)接在的二次側(cè)的電流繼電器（包括）中有電流流過達(dá)到保護(hù)動(dòng)作整定值是，保護(hù)就動(dòng)作，跳開故障線路的開關(guān)。即使是，其原理也是這樣的。 但是，采用分相電流差動(dòng)元件作為快速主保護(hù)，并采用PCM光纖或光纜作為通道，使其動(dòng)作速度更快，因而是短線路的主保護(hù)！另外，和其它差動(dòng)保護(hù)的不同之處，還在于所采用的通道形式不同。的通道一般有以下幾種類型： 1.，也就是常說的，利用電力輸電線路作為通道傳輸； 2.微波，簡(jiǎn)稱微波保護(hù)，利用無線通道，需要天線無線傳輸； 3.光纖縱聯(lián)保護(hù)，簡(jiǎn)稱光纖保護(hù)

2、，利用光纖光纜作為通道； 4.導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)，簡(jiǎn)稱導(dǎo)引線保護(hù)，利用導(dǎo)引線直接比較線路兩端電流的幅值和相位，以判別區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)保護(hù)是輸入CT（電流互感器）的兩端電流矢量差，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的動(dòng)作值時(shí)啟動(dòng)動(dòng)作元件。保護(hù)范圍在輸入CT的兩端之間的設(shè)備（可以是線路，發(fā)電機(jī)，電動(dòng)機(jī)，變壓器等電氣設(shè)備）。中文名差動(dòng)保護(hù)外文名Differential protection目錄1. 12. 23. 34. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 43. 54. 6概述電流差動(dòng)保護(hù)是中的一種保護(hù)。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是 A 超前C,C超前B各是120度。有功方

3、向變反只是電壓和電流的之間的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序1 。差動(dòng)保護(hù)是根據(jù)“電路中流入電流的總和等于零”原理制成的。差動(dòng)保護(hù)把被保護(hù)的電氣設(shè)備看成是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么正常時(shí)流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流相等，差動(dòng)電流等于零。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流不相等，差動(dòng)電流大于零。當(dāng)差動(dòng)電流大于差動(dòng)保護(hù)裝置的整定值時(shí)，上位機(jī)報(bào)警保護(hù)出口動(dòng)作，將被保護(hù)設(shè)備的各側(cè)跳開，使故障設(shè)備斷開電源。原理 差動(dòng)保護(hù) 差動(dòng)保護(hù)2 是利用電流定理工作的，當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時(shí)，將其看作理想變壓器，則流入變壓器的電流和流出電流（折算后的電流）相等，差動(dòng)不動(dòng)作。當(dāng)時(shí)，兩側(cè)（或三側(cè)）

4、向故障點(diǎn)提供短路電流，差動(dòng)保護(hù)感受到的二次電流的和正比于，差動(dòng)繼電器動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)原理簡(jiǎn)單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動(dòng)作不需延時(shí)，一直用于變壓器做主保護(hù)。另外變壓器保護(hù)還有線路差動(dòng)保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)等等。變壓器差動(dòng)保護(hù)是防止變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)。其接線方式，按原理，把變壓器兩側(cè)二次線圈接成環(huán)流，變壓器正常運(yùn)行或外部故障，如果忽略，在兩個(gè)互感器的二次回路臂上沒有差電流流入繼電器，即：iJ=ibp=iI-iII=0。如果內(nèi)部故障，如圖ZD點(diǎn)短路，流入繼電器的電流等于短路點(diǎn)的總電流。即：iJ=ibp=iI2+iII2。當(dāng)流入繼電器的電流大于，保護(hù)動(dòng)作斷路器跳閘。技術(shù)參數(shù)環(huán)境條件正常溫度： -10

5、55極限溫度： -3070存儲(chǔ)溫度： -4085相對(duì)濕度：95%，不凝露大氣壓力： 80110kPa工作電源電壓范圍： 85265V（AC或DC)正常功耗：<10W最大功耗：<20W電源跌落：200ms上電沖擊：4A隔離耐壓：3kV控制電源額定電壓：220V（AC/DC)過載能力：70%120%額定電壓，連續(xù)工作隔離耐壓：4kV交流電流回路額定電流：5A功率消耗：<0.5VA/每相過載能力：2倍額定電流，連續(xù)工作10倍額定電流，允許10S40倍額定電流，允許1S隔離耐壓：4kV交流電壓回路額定電壓：100V 功率消耗：<0.5VA/每相過載能力：2倍額定電壓，連續(xù)工作隔

6、離耐壓：4kV開關(guān)量輸入回路額定電壓：24VDC 功率消耗：<0.5VA/每相過載能力：2倍額定電壓，連續(xù)工作隔離耐壓：4kV繼電器輸出回路分段電壓： 250VAC、220VDC分段功率：1250VA交流或120W直流（電阻性負(fù)載）功能差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，是按循環(huán)電流原理裝設(shè)的。主要用來保護(hù)雙繞組或繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時(shí)也可以用來保護(hù)變壓器單相匝間短路故障。在繞組變壓器的兩側(cè)均裝設(shè)電流互感器，其二次側(cè)按循環(huán)電流法接線，即如果兩側(cè)電流互感器的同極性端都朝向母線側(cè)，則將同極性端子相連，并在兩接線之間并聯(lián)接入。在繼電器線圈中流過的電流是兩側(cè)電流互感器的二次電流之

7、差，也就是說差動(dòng)繼電器是接在差動(dòng)回路的。從理論上講，正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，差動(dòng)為零。實(shí)際上由于兩側(cè)電流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，差動(dòng)回路中仍有不平衡電流Iunb流過，此時(shí)流過繼電器的電流IK為 Ik=I1-I2=Iunb要求不平衡電流應(yīng)盡量的小，以確保繼電器不會(huì)誤動(dòng)。差動(dòng)保護(hù)原理圖當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生相間短路故障時(shí)，在差動(dòng)回路中由于I2改變了方向或等于零（無電源側(cè)），這是流過繼電器的電流為I1與I2之和，即Ik=I1+I2=Iunb能使繼電器可靠動(dòng)作。變壓器差動(dòng)保護(hù)的范圍是構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)的電流互感器之間的電氣設(shè)備、以及連接這些設(shè)備的導(dǎo)線。由于差動(dòng)保護(hù)對(duì)保護(hù)區(qū)外故

8、障不會(huì)動(dòng)作，因此差動(dòng)保護(hù)不需要與保護(hù)區(qū)外相鄰元件保護(hù)在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限上相互配合，所以在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，可以瞬時(shí)動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)是反映被保護(hù)元件（或區(qū)域）兩側(cè)電流差而動(dòng)作的保護(hù)裝置。差動(dòng)保護(hù)是保護(hù)變壓器的內(nèi)部短路故障，電流互感器安裝在變壓器的兩側(cè)，在正常負(fù)荷情況或外部發(fā)生短路時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為不平衡電流，在適當(dāng)選擇好兩側(cè)電流互感器的變壓比和接線方式的條件下，該不平衡電流值很小，并小于差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流，故保護(hù)不動(dòng)作；在變壓器內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，流入繼電器的電流大于差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作于跳閘。由于變壓器一、二次電流、電壓大小不同，相位不同，電流互感器特性差異，電源側(cè)有勵(lì)磁電流，都將造成

9、不平衡電流流過繼電器，必須采用相應(yīng)措施消除不平衡電流的影響。主要措施（1）減小穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)用的電流互感器，選用變壓器差動(dòng)保護(hù)專用的D級(jí)電流互感器；當(dāng)通過外部最大時(shí)，差動(dòng)保護(hù)回路的二次負(fù)荷要能滿足10%誤差的要求。（2）減小電流互感器的二次負(fù)荷這實(shí)際上相當(dāng)于減小二次側(cè)的端電壓，相應(yīng)地減少電流互感器的勵(lì)磁電流。減小二次負(fù)荷的常用辦法有：減小控制電纜的電阻(適當(dāng)增大導(dǎo)線截面，盡量縮短控制電纜長(zhǎng)度)；采用弱電控制用的電流互感器(二次額定電流為lA)等。（3）采用帶小氣隙的電流互感器這種電流互感器鐵芯的剩磁較小，在一次側(cè)電流較大的情況下，電流互感器不容易飽和。因而勵(lì)磁電流較小

10、，有利于減小不平衡電流。同時(shí)也改善了電流互感器的暫態(tài)特性。比率差動(dòng)保護(hù)是差動(dòng)保護(hù)的一種。差動(dòng)保護(hù)需采取比率差動(dòng)的原理：防止在變壓器區(qū)外故障（穿越性故障）時(shí)，高低壓側(cè)CT傳變特性不一致，導(dǎo)致差流的產(chǎn)生，并且超過定值而動(dòng)作，當(dāng)采用了帶比率制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)后，隨著穿越電流的增大，差動(dòng)啟動(dòng)的門檻將會(huì)抬高，保證穿越性故障不誤動(dòng)。缺點(diǎn)差動(dòng)保護(hù)的缺點(diǎn)：對(duì)變壓器內(nèi)部的不嚴(yán)重的匝間 短路故障不能反映 1、用一句話就可以說明原理，即將變壓器縮小成一個(gè)點(diǎn)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)電流定律，流進(jìn)等于流出。如果不相等，就跳閘！向左轉(zhuǎn)|向右轉(zhuǎn)2、是的定義如下：當(dāng)區(qū)內(nèi)發(fā)生某些短路性故障的時(shí)候，在變壓器各側(cè)CT的中將產(chǎn)生大小相同，相位不同的，

11、當(dāng)這些的向量和即差流達(dá)到一定值時(shí)，跳開變壓器各側(cè)斷路器的保護(hù)，就是變壓器向左轉(zhuǎn)|向右轉(zhuǎn)微機(jī)線路保護(hù)1）維護(hù)調(diào)試方便2）可靠性高3）動(dòng)作正確率高4) 易于獲得各種附加功能5）保護(hù)性能容易得到改善6）使用靈活、方便7）具有遠(yuǎn)方監(jiān)控特性微機(jī)線路保護(hù)特點(diǎn)1）維護(hù)調(diào)試方便2）可靠性高3）動(dòng)作正確率高4) 易于獲得各種附加功能5）保護(hù)性能容易得到改善6）使用靈活、方便7）具有遠(yuǎn)方監(jiān)控特性微機(jī)線路保護(hù)硬件結(jié)構(gòu)1.繼電保護(hù)的基本結(jié)構(gòu)大致上可以分為三部分：信息獲取與初步加工 信息的綜合、分析與邏輯加工、決斷 決斷結(jié)果的執(zhí)行2.微機(jī)保護(hù)裝置實(shí)質(zhì)是一種依靠單片微機(jī)智能地實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的工業(yè)控制裝置：信號(hào)輸入回路（模擬

12、量、開關(guān)量）單片微機(jī)統(tǒng)人機(jī)接口部分輸出通道回路電源3.微機(jī)保護(hù)裝置輸入信號(hào)主要有兩類： 開關(guān)量 、 模擬信號(hào)4.目前微機(jī)保護(hù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有兩種方案：1）采用逐次逼近原理的A/D芯片構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2）采用VFC芯片構(gòu)成的積分式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)5.變換器：電流變換器（TA），電壓變換器（TV），電抗變換器（TL）6.采樣保持器的作用：對(duì)各個(gè)電氣量實(shí)現(xiàn)同步采樣 在模數(shù)變換過程中輸入的模擬量保持不變 實(shí)現(xiàn)阻抗變換7.微型計(jì)算機(jī)中的總線通常分為：地址總線（AB）數(shù)據(jù)總線（DB）控制總線（CB）微機(jī)線路保護(hù)軟件原理1.微機(jī)保護(hù)硬件可分為：人機(jī)接口、保護(hù)相應(yīng)的軟件也就分為：接口軟件、保護(hù)軟件2.保護(hù)軟

13、件三種工作狀態(tài)：運(yùn)行、調(diào)試、不對(duì)應(yīng)狀態(tài)3.實(shí)時(shí)性：在限定的時(shí)間內(nèi)對(duì)外來事件能夠及時(shí)作出迅速反應(yīng)的性4.微機(jī)保護(hù)算法主要考慮：計(jì)算機(jī)精度和速度中低壓線路保護(hù)程序邏輯原理4.選項(xiàng)子程序原理：判別故障相（選項(xiàng)），判定了故障的種類及相別，才能確定阻抗計(jì)算應(yīng)取用什么 相別的電流和電壓5.電力系統(tǒng)的振蕩大致分為：一種 靜穩(wěn)破壞引起系統(tǒng)振蕩，另一種 由于系統(tǒng)內(nèi)故障切除時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致系統(tǒng)的兩側(cè)電源之間的 不同步引起的超高壓線路保護(hù)程序邏輯原理6.高頻閉鎖方向保護(hù)的啟動(dòng)元件兩個(gè)任務(wù)：一是 啟動(dòng)后解除保護(hù)的閉鎖二是 啟動(dòng)發(fā)信回路，因此要求啟動(dòng)元件靈敏度高，以防止故障時(shí)不能啟動(dòng)發(fā)信7.（1）閉鎖式高頻方向保護(hù)基本原

14、理：閉鎖式高頻方向保護(hù)原則上規(guī)定每端短路功率方向?yàn)檎龝r(shí)，不送高頻信號(hào)。因此在故障時(shí)收不到高頻信號(hào)表示兩側(cè)都為正方向，允許出口跳閘；在一段相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)收到高頻信號(hào)時(shí)表示兩側(cè)中有一側(cè)為負(fù)方向，就閉鎖保護(hù)。（2）允許式高頻方向保護(hù)基本原理：當(dāng)兩側(cè)均發(fā)允許信號(hào)時(shí)，可判斷是區(qū)內(nèi)故障，但就每一側(cè)而言，其程序邏輯是收到對(duì)側(cè)允許信號(hào)及 本側(cè)視正方向，同時(shí)滿足經(jīng)延時(shí)確認(rèn)后發(fā)跳閘脈沖。8.綜合重合閘四種工作方式：?jiǎn)蜗?、三相、綜合、停用綜合重合閘兩種啟動(dòng)方式：由保護(hù)啟動(dòng) 由斷路器位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)電力變壓器微機(jī)線路保護(hù)9.比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)的基本概念：比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流是隨外部短路電流按比率增大， 既能保證

15、外部短路不誤動(dòng)，又能保證內(nèi)部短路有效高的靈敏度10.二次諧波制動(dòng)原理：在變壓器勵(lì)磁涌流中含有大量的二次諧波分量，一般占基波分量的40%以上。利用差電流中二次諧 波所占的比率作為制動(dòng)系數(shù)，可以鑒別變壓器空載合閘時(shí)的勵(lì)磁涌流，從而防止變壓器空載合閘時(shí) 保護(hù)的誤動(dòng)。11.變壓器零序保護(hù)主變零序保護(hù)適用于110KV及以上電壓等級(jí)的變壓器。主變零序保護(hù)由主變零序電流、主變零序電 壓、主變間隙零序電流元件構(gòu)成，根據(jù)不同的主變接地方式分別設(shè)置如下三種保護(hù)形式：中性點(diǎn)直接按接地保護(hù)方式中性點(diǎn)不接地保護(hù)方式中性點(diǎn)經(jīng)間隙接地保護(hù)方式12.在放電間隙放電時(shí)。應(yīng)避免放電時(shí)間過長(zhǎng)。為此對(duì)于這種接地式應(yīng)裝設(shè)專門的反應(yīng)間隙

16、放電電流的 零序電流保護(hù)，其任務(wù)是即時(shí)切除變壓器，防止間隙長(zhǎng)時(shí)間放電微機(jī)母線保護(hù)及斷路器失靈保護(hù)13.1）母線是發(fā)電廠和變電站重要組成部分之一。母線又稱匯流是匯集電能及分配電能的重要設(shè)備2）在發(fā)電廠或變電站，當(dāng)母線電壓為 35至66kv出線較少時(shí)，可采用單母線接線方式；而出線較 多時(shí)，可采用單母線分段；對(duì)110kv母線，當(dāng)出線數(shù)不大于4回線時(shí)，可采用單母線分段3）母線故障類型主要有 ：?jiǎn)蜗嘟拥毓收?，兩相接地短路故障（幾率?。┘叭喽搪饭收?）要求：高度安全性可靠性 選擇性強(qiáng)、動(dòng)作速度快14.母差保護(hù)分類按阻抗分類：高、中、低母差保護(hù)低阻抗母差保護(hù)（電流型母線差動(dòng)保護(hù)） 按動(dòng)作條件分：電流差動(dòng)式

17、母差保護(hù) 母聯(lián)電流比相式母差保護(hù)電流相位比較式母差保護(hù)15.大差元件用于檢查母線故障，小差元件選擇出故障所在的哪段或哪條母線16.不同型號(hào)母差保護(hù)，采用的啟動(dòng)元件有差異，通常有：電壓工頻變化量元件、電流工頻變化量元 件、差流越限元件17.TA飽和時(shí)其二次電流有如下特點(diǎn)：（1）在故障瞬間，由于鐵芯中的磁通不能越變，TA不能立即進(jìn)入飽和區(qū)，而是存在一個(gè)時(shí)域?yàn)?至5ms 的線性傳遞區(qū)。在線性傳遞區(qū)內(nèi)，TA二次電流與一次電流成正比（2）TA飽和之后，在每個(gè)周期內(nèi)一次電流流過零點(diǎn)附近存在不飽和時(shí)段，在此段內(nèi)，TA二次電流又與 一次電流成正比（3）TA飽和后其勵(lì)磁阻抗大大減小，使其內(nèi)阻大大降低，嚴(yán)時(shí)內(nèi)阻為零（4）TA飽和，其二次電流偏 于時(shí)間軸一側(cè)，致使電流的正、負(fù)半波不對(duì) 稱，電流中有很大的二次和三次諧波電流分量18.TA飽和鑒別元件的構(gòu)成原理：（1）同步識(shí)別法：當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，母線電壓及各出線元件上的電流將發(fā)生很大的變化，于此同 時(shí)在差動(dòng)元件中出現(xiàn)差流，即電壓或工頻電流的變化量與差動(dòng)元件中的差流是同時(shí)出現(xiàn)（2）自適應(yīng)阻抗加權(quán)抗飽和法（3）基于采樣值的重復(fù)多次判別法（4）諧波制動(dòng)原理橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在阻抗相同的兩條平行上可裝設(shè)橫聯(lián)方向保護(hù)。橫聯(lián)方向保護(hù)反應(yīng)的是平行的內(nèi)部，而不反應(yīng)平行的外部。橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)則能克服短線路保護(hù)的整定