《比率差動保護元件技術(shù)規(guī)范》

ICS

K

備案號：DL

中華人民共和國電力行業(yè)標準

DL/T—201X

代替SD276-1988

比率差動保護元件技術(shù)規(guī)范

Functionspecificationofpercentagedifferenceprotection

(征求意見稿)

201X-XX-XX發(fā)布201X-XX-XX實施

國家能源局發(fā)布

DL/T-201X

前言

本標準根據(jù)國家能源局國能科技[2014]298號文的能源20140284項目計劃進行制定。

本標準是對SD276－1988《靜態(tài)比率差動保護裝置技術(shù)條件》進行的修訂，本標準與SD276－1988

的主要差別如下：

——標準由通用技術(shù)條件更改為功能技術(shù)規(guī)范；

——刪除與產(chǎn)品標準相關(guān)的內(nèi)容；

——增加差動保護的術(shù)語和定義；

——增加線路差動保護的技術(shù)要求；

——增加母線差動保護的技術(shù)要求；

——增加發(fā)電機、變壓器、高壓并聯(lián)電抗器、調(diào)相機和電動機等差動保護的部分技術(shù)要求；

——編輯性修改與勘誤。

本標準的各項規(guī)則、標準文本的起草和表述、編寫格式，遵循GB/T1.1—2009《標準化工作導則第

1部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫》的規(guī)定。

本標準自實施之日起代替SD276－1988。

本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化管理中心提出。

本標準由電力行業(yè)繼電保護標準化技術(shù)委員會歸口并負責解釋。

本標準起草單位：

本標準主要起草人：

本標準所代替標準的歷次發(fā)布情況為：

——SD276－1988，本次為首次修訂。

本標準在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化管理中心（北京市白廣路二條

一號，100761）。

II

DL/T-201X

比率差動保護元件技術(shù)規(guī)范

1范圍

本標準規(guī)定了比率差動保護功能元件的基本技術(shù)要求、技術(shù)參數(shù)、試驗方法等。

本標準適用于電力線路、母線、發(fā)電機、變壓器、高壓并聯(lián)電抗器、調(diào)相機和電動機等的比率差動

保護功能元件(以下簡稱元件)，并作為相關(guān)裝置功能元件的開發(fā)、設計、制造、試驗和運行的依據(jù)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T2900.1電工術(shù)語基本術(shù)語（GB/T2900.1－2008）

GB/T2900.17電工術(shù)語量度繼電器（IEC60050(446):2009，IDT）

GB/T2900.49電工術(shù)語電力系統(tǒng)保護（IEC60050(448):1995，IDT）

GB/T14285－2006繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程

DL/T478－2013繼電保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件

DL/T671－2010發(fā)電機變壓器組保護裝置通用技術(shù)條件

3術(shù)語和定義

GB/T2900.1、GB/T2900.17、GB/T2900.49、DL/T478－2013界定的術(shù)語和定義適用于本標準。

3.1

差動保護differentialprotection

基于基爾霍夫電流定律基本原理，由被保護設備（或范圍內(nèi)）的全部端電流（或分量）和構(gòu)成動作

量的保護。它能反應保護范圍內(nèi)的各種短路故障。

3.2

分相差動保護phasedifferentialprotection

由被保護設備（或范圍內(nèi)）的全部端電流（或分量）按相構(gòu)成的差動保護。它能反應保護范圍內(nèi)的

各種短路故障。

3.3

故障分量差動保護faultcomponentdifferentialprotection

由被保護設備全部端電流的零序分量、負序分量或變化量等構(gòu)成的差動保護。它能反應保護范圍內(nèi)

的輕微故障。

3.4

分側(cè)差動保護differentialprotectionforwinding

由變壓器的高、中及公共繞組的電流按相構(gòu)成的差動保護。它僅能反應自耦變壓器高、中及公共繞

組的相間或接地短路故障。（分相變壓器也有分側(cè)差動保護）

3.5

1

DL/T-201X

低壓側(cè)小區(qū)差動保護differentialprotectionforlowvoltageside

由變壓器低壓側(cè)繞組電流和斷路器電流構(gòu)成的差動保護，能反應變壓器低壓側(cè)繞組及引線的相間短

路故障。

3.6

不完全縱差保護incompletelongitudinaldifferentialprotection

由發(fā)電機機端電流和中性點分支電流構(gòu)成的差動保護，能反應發(fā)電機定子繞組及其引出線相間短路

故障、定子繞組匝間短路故障、定子繞組開焊。

3.7

裂相橫差保護split-phasetransversedifferentialprotection

由發(fā)電機中性點不同分支電流構(gòu)成的差動保護，能反應發(fā)電機定子繞組內(nèi)部相間短路故障、定子繞

組匝間短路故障、定子繞組開焊。

3.8

比率差動保護percentagedifferentialprotection

具有防止區(qū)外故障保護誤動的比率制動特性的差動保護。

4功能規(guī)范

4.1通用要求

4.1.1電力線路、母線、發(fā)電機、變壓器、高壓并聯(lián)電抗器、調(diào)相機、電動機等設備的差動保護配置

原則應符合GB/T14285－2006的要求。

4.1.2元件可通過選取不同的電流對象作為差動電流和制動電流，構(gòu)成不同原理的比率差動保護，常

見的有分相差動保護、故障分量差動保護，變壓器縱差保護、分側(cè)差動保護、小區(qū)差動保護等。

4.1.3元件應具有防止區(qū)外故障保護誤動的制動特性，動作方程如下：

?Iop>Iop.0+k1Ires,當Ires≤Ia時

?

?Iop≥Iop.0+k1Ia+k2(Ires?Ia),當Ia<Ires≤Ib時……（1）

?當時

?Iop≥Iop.0+k1Ia+k2(Ib?Ia)+k3(Ires?Ib),Ires>Ib

式中：

Iop為差動電流，

Iop.0為差動保護的最小動作電流整定值，

Ires為制動電流，

k1，k2，k3分別為比率制動系數(shù)，

Ia、Ib為拐點電流。

比率差動保護的動作特性見圖1，折線上方的陰影區(qū)為動作區(qū)。不同差動保護元件動作特性的區(qū)別

僅在于差動電流定值Iop.0，比率制動系數(shù)（k1、k2、k3），拐點電流（Ia、Ib）的取值不同。

2

DL/T-201X

Iop

k3

b

k2

Iop.0a

k1

0III

abres

圖1比率差動保護的動作特性

當k2不為0且k1、k3為0時，元件為單比率制動特性；

kkk

當2、3不為0且1為0時，元件為雙段比率制動特性；

kkk

當1、2、3都不為0時，元件為三段比率制動特性；

kkk

當1、2、3都為0時，元件無比率制動特性（差動速斷保護）。

4.1.4元件宜具有防止電流互感器暫態(tài)飽和過程中誤動的措施（差動速斷保護功能除外）。

4.1.5元件應具有CT斷線告警及閉鎖功能。

4.1.6元件應具有差流越限告警功能。

4.1.7元件應設置獨立的啟動元件。

4.1.8元件應用于330kV及以上電壓等級時，各側(cè)CT均應采用TPY型CT；應用于220kV電壓等級

時，各側(cè)CT優(yōu)先采用TPY型CT。

4.1.9元件各側(cè)CT若采用P級CT，為減輕可能發(fā)生的暫態(tài)飽和影響，其暫態(tài)系數(shù)不應小于2。

4.1.103/2斷路器接線或內(nèi)橋接線的兩組CT宜分別接入元件，兩組CT的變比和特性應一致。

4.2線路差動保護

4.2.1線路兩側(cè)縱聯(lián)電流差動保護應互相傳輸可供用戶整定的通道識別碼，并對通道識別碼進行校驗，

校驗出錯時告警并閉鎖差動保護。

4.2.2縱聯(lián)電流差動保護應具有通道監(jiān)視功能，如實時記錄并累計丟幀、錯誤幀等通道狀態(tài)數(shù)據(jù)，具

備通道故障告警功能。

4.2.3縱聯(lián)電流差動保護兩側(cè)啟動元件和本側(cè)差動元件同時動作才允許差動保護出口。線路兩側(cè)的縱

聯(lián)電流差動保護均應設置本側(cè)獨立的電流啟動元件，必要時可用交流電壓量和跳閘位置觸點等作為輔助

啟動元件，但應考慮PT斷線時對輔助啟動元件的影響，差動電流不能作為裝置的啟動元件。

4.2.4縱聯(lián)電流差動保護應具有電容電流自動補償功能。

3

DL/T-201X

4.2.5縱聯(lián)電流差動保護宜具有監(jiān)視光纖接口接收信號強度功能。

4.2.6縱聯(lián)電流差動保護在任何弱饋情況下，應可靠動作。

4.2.7縱聯(lián)電流差動保護兩側(cè)差動保護壓板不一致時宜發(fā)告警信號。

4.2.8CT斷線后固定閉鎖零序差動保護，選擇閉鎖分相差動保護時只閉鎖斷線相。

4.2.9雙重化配置的線路縱聯(lián)保護通道應相互獨立，通道及接口設備的電源也應相互獨立；線路保護

裝置中的雙通道應相互獨立。

4.2.10線路縱聯(lián)差動保護的光纖通道，短線、支線優(yōu)先采用專用光纖。采用復用光纖時，宜采用2

Mbit/s數(shù)字接口。

4.2.11線路縱聯(lián)電流差動保護通道的收發(fā)時延應相同。

4.3變壓器差動保護

4.3.1變壓器保護應配置縱差保護或分相差動保護；若僅配置分相差動保護，在低壓側(cè)有外附CT時，

需配置不需整定的低壓側(cè)小區(qū)差動保護。

4.3.2為提高切除自耦變壓器內(nèi)部單相接地短路故障的可靠性，可配置由高、中壓側(cè)和公共繞組CT構(gòu)

成的分側(cè)差動保護。

4.3.3可配置不需整定的零序分量、負序分量或變化量等反映輕微故障的故障分量差動保護。

4.3.4縱差保護、分相差動保護應具有防止勵磁涌流引起保護誤動的功能。

4.3.5縱差保護、分相差動保護應具有嚴重內(nèi)部故障CT飽和情況下快速動作的差動速斷功能，差動速

斷保護不經(jīng)勵磁涌流閉鎖。

4.3.6330kV及以上電壓等級變壓器，縱差保護、分相差動保護應具有防止過勵磁引起誤動的功能。

4.3.7CT二次電流回路采用“Y形接線”接入元件，其相位和電流補償應由元件實現(xiàn)。

4.3.8220kV變壓器低壓側(cè)引線配置接地變時，采用星轉(zhuǎn)角方式的元件，應采用軟件消除零序電流。

4.3.9元件各側(cè)CT變比的選擇，不宜使各側(cè)平衡系數(shù)大于10倍。

4.3.10元件低壓側(cè)外附CT宜安裝在低壓側(cè)母線和斷路器之間。

4.3.11縱差保護應取各側(cè)外附CT電流，500kV及以上電壓等級變壓器分相差動保護低壓側(cè)應取三角

內(nèi)部套管（繞組）CT電流。

4.4母線差動保護

4.4.1雙母線接線的母差保護應設有大差元件和小差元件；大差用于判別母線區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障，小差

用于故障母線的選擇。

4.4.2母差保護宜設置高、低兩個制動特性滿足不同運行方式下的要求。

4.4.3母差保護的母聯(lián)（分段）CT斷線（雙母雙分段接線的分段除外）不閉鎖差動保護，其余支路

CT斷線后應閉鎖差動保護。

4.4.4母差保護應能快速切除區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的故障。

4.4.5母差保護應允許使用不同變比的CT，并通過軟件自動校正。

4.4.6對構(gòu)成環(huán)路的各種母線，母差保護不應因母線故障時電流流出的影響而拒動。

4.4.7雙母線接線的母差保護，在母線分列運行時發(fā)生死區(qū)故障，應能有選擇地切除故障母線。

4.4.8母差保護應能自動識別母聯(lián)（分段）的充電狀態(tài)，合閘于死區(qū)故障時，應跳母聯(lián)（分段），不

應誤切除運行母線。

4.4.9母差保護出口應經(jīng)本段電壓元件閉鎖，除雙母雙分段接線分段斷路器以外的母聯(lián)和分段經(jīng)兩段

4

DL/T-201X

母線電壓“或門”閉鎖，雙母雙分段接線跳分段斷路器不經(jīng)電壓閉鎖。

4.4.10雙母線接線的母線PT斷線時，允許母線保護解除該段母線電壓閉鎖。

4.4.11雙母線接線的母差保護，通過隔離刀閘輔助觸點自動識別母線運行方式，當?shù)堕l輔助觸點與

實際位置不符時應發(fā)告警信號。當僅有一個支路隔離刀閘輔助觸點異常，且該支路有電流時，保護應具

有選擇故障母線的功能。

4.4.12雙母雙分段接線母差保護應提供啟動分段失靈保護的出口觸點。

4.4.13雙母線接線的母差保護應具備電壓閉鎖元件啟動后的告警功能。

4.4.14母差保護各支路CT變比差不宜大于4倍。

4.5發(fā)電機差動保護

4.5.1發(fā)電機保護應配置縱差動保護，當發(fā)電機定子繞組采用多分支結(jié)構(gòu)時，經(jīng)過計算分析，也可采

用不完全縱差保護，作為發(fā)電機定子繞組及其引出線相間短路故障的主保護。

4.5.2對定子繞組為星形接線、每相有并聯(lián)分支且中性點側(cè)有分支引出端的發(fā)電機，應裝設裂相橫差

保護、不完全縱差保護等作為定子繞組匝間短路故障主保護。

4.5.3當發(fā)電機定子繞組采用多分支結(jié)構(gòu)，且有分支引出端時，發(fā)電機差動保護（裂相橫差保護、不

完全縱差動保護）應允許使用不同變比的CT，并通過軟件自動校正。

4.6高壓并聯(lián)電抗器差動保護

4.6.1電抗器差動保護只能反映電抗器內(nèi)部相間短路和單相接地故障，應配置能靈敏地反映電抗器匝

間短路的匝間保護。

4.6.2電抗器差動保護應具有嚴重內(nèi)部故障情況下快速動作的差動速斷功能。

4.6.3主電抗器首端和末端CT變比不一致時，電流補償應由軟件實現(xiàn)。

4.6.4母線電抗器差動保護可由主電抗器差動保護和引線差動保護構(gòu)成，主電抗器差動保護應采用電

抗器首末端套管CT，引線差動保護應采用開關(guān)CT和電抗器首端套管CT。

4.7其他差動保護

4.7.1電動機正常起動過程中，電動機差動保護不應誤動。

4.7.2應用于加裝變頻器后的電動機，電動機差動保護應適應電動機工作頻率范圍在10Hz~70Hz

變化。

4.7.3采用靜止變頻器啟動的同步調(diào)相機，靜止變頻器啟動過程中，同步調(diào)相機差動保護不應誤動。

5性能規(guī)范

5.1通用要求

5.1.1差動保護啟動電流定值誤差不大于±5%或±0.02In（In為CT二次額定電流，下同）。

5.1.2差動保護比率制動系數(shù)誤差不大于±5%。

5.1.3差動保護返回系數(shù)不小于0.9。

5

DL/T-201X

5.2線路差動保護

5.2.1動作電流整定范圍：0.05In～2In。

5.2.2CT斷線后分相差動定值整定范圍：0.1In～20In。

5.2.3差動保護動作時間（2倍整定值）：220kV及以上電壓等級不大于30ms，110kV（66kV）及

以下電壓等級不大于40ms。

5.3變壓器差動保護

5.3.1差動保護啟動電流定值整定范圍：0.2Ie～1.0Ie（Ie為變壓器二次額定電流，下同）。

5.3.2差動速斷電流定值整定范圍：2Ie～15Ie。

5.3.3二次諧波制動系數(shù)定值整定范圍：0.1～0.2，絕對誤差不超過±0.02。

5.3.4差動速斷動作時間（2倍動作值）：220kV及以上電壓等級不大于20ms，110kV（66kV）及

以下電壓等級不大于30ms。

5.3.5差動保護動作時間（2倍動作值）：220kV及以上電壓等級不大于30ms，110kV（66kV）及

以下電壓等級不大于40ms。

5.3.6發(fā)電廠變壓器差動保護動作時間參照DL/T671－2010執(zhí)行。

5.4母線差動保護

5.4.1差動保護啟動電流定值整定范圍：0.05In～20In。

5.4.2差動保護動作時間：在2倍動作電流、0.5倍低電壓定值下，裝置動作時間不大于20ms。

5.5發(fā)電機差動保護

5.5.1差動保護啟動電流定值整定范圍：0.2Ie～1.0Ie（Ie為發(fā)電機二次額定電流，下同）。

5.5.2動作時間（2倍動作值）：不大于30ms。

5.6電抗器差動保護

5.6.1差動保護啟動電流定值整定范圍：0.1Ie～1.0Ie。

5.6.2差動速斷電流定值整定范圍：2Ie～15Ie。

5.6.3差動速斷動作時間（2倍動作值）：不大于20ms。

5.6.4差動保護動作時間（2倍動作值）：不大于30ms。

5.7其他差動保護

5.7.1差動保護啟動電流定值整定范圍一般為：0.2Ie～2.0Ie。

5.7.2差動速斷電流定值整定范圍一般為：2Ie～15Ie。

5.7.3差動速斷動作時間（2倍動作值）一般為：220kV及以上電壓等級不大于20ms，110kV（66kV）

及以下電壓等級不大于30ms。

5.7.4差動保護動作時間（2倍動作值）一般為：220kV及以上電壓等級不大于30ms，110kV（66kV）

及以下電壓等級不大于40ms。

6

DL/T-201X

6試驗方法

6.1通用要求

6.1.1試驗條件應符合DL/T478規(guī)定的要求。

6.1.2差動保護啟動電流定值試驗：分別在差動保護各側(cè)緩慢施加或突加電流至保護動作，動作電流

值與整定值的誤差不應大于±5%或±0.02In。

6.1.3差動保護比率制動系數(shù)試驗：在差動保護兩側(cè)分別施加一組電流（大于拐點電流），使差流為0，

II

然后緩慢增大一側(cè)電流至差動保護動作，保護動作時的差動電流和制動電流分別為op.1、res.1；在差

動保護兩側(cè)分別施加另一組電流（大于拐點電流），使差流為0，然后緩慢增大一側(cè)電流至差動保護動

I?I

k=op.1op.2

III-I

作，保護動作時的差動電流和制動電流分別為op.2、res.2，比率制動系數(shù)res.1res.2與定值的誤差

不大于±5%。

6.1.4差動保護返回系數(shù)試驗：在差動保護一側(cè)緩慢施加電流至保護動作，然后緩慢減少該電流至保

護返回，計算返回電流值與動作電流值的比值不應小于0.9。

6.1.5CT斷線試驗：在差動保護兩側(cè)分別施加正序電流，使正常運行時差流為0，然后斷開任一側(cè)的

一相電流，CT斷線應告警。

6.2線路差動保護

6.2.1抗CT暫態(tài)飽和試驗：模擬區(qū)外故障時電流互感器出現(xiàn)不同程度的暫態(tài)飽和，電流互感器的線性

傳變時間大于5ms時差動保護不應誤動。

6.2.2動作時間試驗：自環(huán)狀態(tài)下，突加2倍差動電流，220kV及以上電壓等級差動保護動作時間不

大于30ms，110kV（66kV）及以下電壓等級差動保護動作時間不大于40ms。

6.3變壓器差動保護

6.3.1二次諧波制動系數(shù)試驗：在差動保護任一側(cè)同時施加二次諧波電流和基波電流，使差流大于差

動保護啟動電流定值，緩慢降低二次諧波電流至差動保護動作，計算二次諧波電流和基波電流的比值與

整定值的絕對誤差不超過±0.02。

6.3.2抗CT暫態(tài)飽和試驗：模擬區(qū)外故障時電流互感器出現(xiàn)不同程度的暫態(tài)飽和，電流互感器的線性

傳變時間大于5ms時差動保護不應誤動。

6.3.3差動速斷動作時間試驗：在差動保護任一側(cè)突加電流，使差流大于2倍差動速斷動作電流，220

kV及以上電壓等級動作時間不大于20ms，110kV（66kV）及以下電壓等級動作時間不大于30ms。

6.3.4差動保護動作時間試驗：在差動保護任一側(cè)突加電流，使差流大于2倍差動保護動作電流，220

kV及以上電壓等級動作時間不大于30ms，110kV（66kV）及以下電壓等級動作時間不大于40ms。

6.3.5發(fā)電廠變壓器差動保護動作時間參照DL/T671－2010執(zhí)行。

6.4母線差動保護

6.4.1抗CT暫態(tài)飽和試驗：模擬區(qū)外故障時電流互感器出現(xiàn)不同程度的暫態(tài)飽和，電流互感器的線性

傳變時間大于3ms時差動保護不應誤動。

6.4.2差動保護動作時間試驗：正常負荷運行情況下，在任一支路上突加電流，電壓降低為0.5倍低

電壓定值，使差流大于2倍差動保護動作電流，母線差動保護動作時間不大于20ms。

6.5發(fā)電機差動保護

7

DL/T-201X

6.5.1抗CT暫態(tài)飽和試驗：模擬區(qū)外故障時電流互感器出現(xiàn)不同程度的暫態(tài)飽和，電流互感器的線性

傳變時間大于5ms時差動保護不應誤動。

6.5.2差動保護動作時間試驗：在差動保護任一側(cè)突加電流，使差流大于2倍差動保護動作電流，發(fā)

電機差動保護動作時間不大于30ms。

6.6電抗器差動保護

6.6.1差動速斷動作時間試驗：在差動保護任一側(cè)突加電流，使差流大于2倍差動速斷動作電流，電抗

器差動速斷動作時間不大于20ms。

6.6.2差動保護動作時間試驗：在差動保護任一側(cè)突加電流，使差流大于2倍差動保護動作電流，電抗

器差動保護動作時間不大于30ms。

6.7其他差動保護

6.7.1差動速斷動作時間試驗：在差動保護任一側(cè)突加電流，使差流大于2倍差動速斷動作電流，220

kV及以上電壓等級動作時間一般不大于20ms，110kV（66kV）及以下電壓等級動作時間一般不大于

30ms。

6.7.2差動保護動作時間試驗：在差動保護任一側(cè)突加電流，使差流大于2倍差動保護動作電流，220

kV及以上電壓等級動作時間一般不大于30ms，110kV（66kV）及以下電壓等級動作時間一般不大于

40ms。

8

DL/T-201X

目錄

前言..............................................................................................................................................................II

1范圍..................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件..............................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義......................................................................................................................................................1

4功能規(guī)范..........................................................................................................................................................2

5性能規(guī)范..........................................................................................................................................................5

6試驗方法..........................................................................................................................................................7

I

DL/T-201X

比率差動保護元件技術(shù)規(guī)范

1范圍

本標準規(guī)定了比率差動保護功能元件的基本技術(shù)要求、技術(shù)參數(shù)、試驗方法等。

本標準適用于電力線路、母線、發(fā)電機、變壓器、高壓并聯(lián)電抗器、調(diào)相機和電動機等的比率差動

保護功能元件(以下簡稱元件)，并作為相關(guān)裝置功能元件的開發(fā)、設計、制造、試驗和運行的依據(jù)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T2900.1電工術(shù)語基本術(shù)語（GB/T2900.1－2008）

GB/T2900.17電工術(shù)語量度繼電器（IEC60050(446):2009，IDT）

GB/T2900.49電工術(shù)語電力系統(tǒng)保護（IEC60050(448):1995，IDT）

GB/T14285－2006繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程

DL/T478－2013繼電保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件

DL/T671－2010發(fā)電機變壓器組保護裝置通用技術(shù)條件

3術(shù)語和定義

GB/T2900.1、GB/T2900.17、GB/T2900.49、DL/T478－2013界定的術(shù)語和定義適用于本標準。

3.1

差動保護differentialprotection

基于基爾霍夫電流定律基本原理，由被保護設備（或范圍內(nèi)）的全部端電流（或分量）和構(gòu)成動作

量的保護。它能反應保護范圍內(nèi)的各種短路故障。

3.2

分相差動保護phasedifferentialprotection

由被保護設備（或范圍內(nèi)）的全部端電流（或分量）按相構(gòu)成的差動保護。它能反應保護范圍內(nèi)的

各種短路故障。

3.3

故障分量差動保護faultcomponentdifferentialprotection

由被保護設備全部端電流的零序分量、負序分量或變化量等構(gòu)成的差動保護。它能反應保護范圍內(nèi)

的輕微故障。

3.4

分側(cè)差動保護differentialprotectionforwinding

由變壓器的高、中及公共繞組的電流按相構(gòu)成的差動保護。它僅能反應自耦變壓器高、中及公共繞

組的相間或接地短路故障。（分相變壓器也有分側(cè)差動保護）

3.5

1

DL/T-201X

低壓側(cè)小區(qū)差動保護differentialprotectionforlowvoltageside

由變壓器低壓側(cè)繞組電流和斷路器電流構(gòu)成的差動保護，能反應變壓器低壓側(cè)繞組及引線的相間短

路故障。

3.6

不完全縱差保護incompletelongitudinaldifferentialprotection

由發(fā)電機機端電流和中性點分支電流構(gòu)成的差動保護，能反應發(fā)電機定子繞組及其引出線相間短路

故障、定子繞組匝間短路故障、定子繞組開焊。

3.7

裂相橫差保護split-phasetransversedifferentialprotection

由發(fā)電機中性點不同分支電流構(gòu)成的差動保護，能反應發(fā)電機定子繞組內(nèi)部相間短路故障、定子繞

組匝間短路故障、定子繞組開焊。

3.8

比率差動保護percentagedifferentialprotection

具有防止區(qū)外故障保護誤動的比率制動特性的差動保護。

4功能規(guī)范

4.1通用要求

4.1.1電力線路、母線、發(fā)電機、變壓器、高壓并聯(lián)電抗器、調(diào)相機、電動機等設備的差動保護配置

原則應符合GB/T14285－2006的要求。

4.1.2元件可通過選取不同的電流對象作為差動電流和制動電流，構(gòu)成不同原理的比率差動保護，常

見的有分相差動保護、故障分量差動保護，變壓器縱差保護、分側(cè)差動保護、小區(qū)差動保護等。

4.1.3元件應具有防止區(qū)外故障保護誤動的制動特性，動作方程如下：

?Iop>Iop.0+k1Ires,當Ires≤Ia時

?

?Iop≥Iop.0+k1Ia+k2(Ires?Ia),當Ia<Ires≤Ib時……（1）

?當時

?Iop≥Iop.0+k1Ia+k2(Ib?Ia)+k3(Ires?Ib),Ires>Ib

式中：

Iop為差動電流，

Iop.0為差動保護的最小動作電流整定值，

Ires為制動電流，

k1，k2，k3分別為比率制動系數(shù)，

Ia、Ib為拐點電流。

比率差動保護的動作特性見圖1，折線上方的陰影區(qū)為動作區(qū)。不同差動保護元件動作特性的區(qū)別

僅在于差動電流定值Iop.0，比率制動系數(shù)（k1、k2、k3），拐點電流（Ia、Ib）的取值不同。

2

DL/T-201X

Iop

k3

b

k2

Iop.0a

k1

0III

abres

圖1比率差動保護的動作特性

當k2不為0且k1、k3為0時，元件為單比率制動特性；

kkk

當2、3不為0且1為0時，元件為雙段比率制動特性；

kkk

當1、2、3都不為0時，元件為三段比率制動特性；

kkk

當1、2、3都為0時，元件無比率制動特性（差動速斷保護）。

4.1.4元件宜具有防止電流互感器暫態(tài)飽和過程中誤動的措施（差動速斷保護功能除外）。

4.1.5元件應具有CT斷線告警及閉鎖功能。

4.1.6元件應具有差流越限告警功能。

4.1.7元件應設置獨立的啟動元件。

4.1.8元件應用于330kV及以上電壓等級時，各側(cè)CT均應采用TPY型CT；應用于220kV電壓等級

時，各側(cè)CT優(yōu)先采用TPY型CT。

4.1.9元件各側(cè)CT若采用P級CT，為減輕可能發(fā)生的暫態(tài)飽和影響，其暫態(tài)系數(shù)不應小于2。

4.1.103/2斷路器接線或內(nèi)橋接線的兩組CT宜分別接入元件，兩組CT的變比和特性應一致。

4.2線路差動保護

4.2.1線路兩側(cè)縱聯(lián)電流差動保護應互相傳輸可供用戶整定的通道識別碼，并對通道識別碼進行校驗，

校驗出錯時告警并閉鎖差動保護。

4.2.2縱聯(lián)電流差動保護應具有通道監(jiān)視功能，如實時記錄并累計丟幀、錯誤幀等通道狀態(tài)數(shù)據(jù)，具

備通道故障告警功能。

4.2.3縱聯(lián)電流差動保護兩側(cè)啟動元件和本側(cè)差動元件同時動作才允許差動保護出口。線路兩側(cè)的縱

聯(lián)電流差動保護均應設置本側(cè)獨立的電流啟動元件，必要時可用交流電壓量和跳閘位置觸點等作為輔助

啟動元件，但應考慮PT斷線時對輔助啟動元件的影響，差動電流不能作為裝置的啟動元件。

4.2.4縱聯(lián)電流差動保護應具有電容電流自動補償功能。

3

DL/T-201X

4.2.5縱聯(lián)電流差動保護宜具有監(jiān)視光纖接口接收信號強度功能。

4.2.6縱聯(lián)電流差動保護在任何弱饋情況下，應可靠動作。

4.2.7縱聯(lián)電流差動保護兩側(cè)差動保護壓板不一致時宜發(fā)告警信號。

4.2.8CT斷線后固定閉鎖零序差動保護，選擇閉鎖分相差動保護時只閉鎖斷線相。

4.2.9雙重化配置的線路縱聯(lián)保護通道應相互獨立，通道及接口設備的電源也應相互獨立；線路保護

裝置中的雙通道應相互獨立。

4.2.10線路縱聯(lián)差動保護的光纖通道，短線、支線優(yōu)先采用專用光纖。采用復用光纖時，宜采用2

Mbit/s數(shù)字接口。

4.2.11線路縱聯(lián)電流差動保護通道的收發(fā)時延應相同。

4.3變壓器差動保護

4.3.1變壓器保護應配置縱差保護或分相差動保護；若僅配置分相差動保護，在低壓側(cè)有外附CT時，

需配置不需整定的低壓側(cè)小區(qū)差動保護。

4.3.2為提高切除自耦變壓器內(nèi)部單相接地短路故障的可靠性，可配置由高、中壓側(cè)和公共繞組CT構(gòu)

成的分側(cè)差動保護。

4.3.3可配置不需整定的零序分量、負序分量或變化量等反映輕微故障的故障分量差動保護。

4.3.4縱差保護、分相差動保護應具有防止勵磁涌流引起保護誤動的功能。

4.3.5縱差保護、分相差動保護應具有嚴重內(nèi)部故障CT飽和情況下快速動作的差動速斷功能，差動速

斷保護不經(jīng)勵磁涌流閉鎖。

4.3.6330kV及以上電壓等級變壓器，縱差保護、分相差動保護應具有防止過勵磁引起誤動的功能。

4.3.7CT二次電流回路采用“Y形接線”接入元件，其相位和電流補償應由元件實現(xiàn)。

4.3.8220kV變壓器低壓側(cè)引線配置接地變時，采用星轉(zhuǎn)角方式的元件，應采用軟件消除零序電流。

4.3.9元件各側(cè)CT變比的選擇，不宜使各側(cè)平衡系數(shù)大于10倍。

4.3.10元件低壓側(cè)外附CT宜安裝在低壓側(cè)母線和斷路器之間。

4.3.11縱差保護應取各側(cè)外附CT電流，500kV及以上電壓等級變壓器分相差動保護低壓側(cè)應取三角

內(nèi)部套管（繞組）CT電流。

4.4母線差動保護

4.4.1雙母線接線的母差保護應設有大差元件和小差元件；大差用于判別母線區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障，小差

用于故障母線的選擇。

4.4.2母差保護宜設置高、低兩個制動特性滿足不同運行方式下的要求。

4.4.3母差保護的母聯(lián)（分段）CT斷線（雙母雙分段接線的分段除外）不閉鎖差動保護，其余支路

CT斷線后應閉鎖差動保護。

4.4.4母差保護應能快速切除區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的故障。

4.4.5母差保護應允許使用不同變比的CT，并通過軟件自動校正。

4.4.6對構(gòu)成環(huán)路的各種母線，母差保護不應因母線故障時電流流出的影響而拒動。

4.4.7雙母線接線的母差保護，在母線分列運行時發(fā)生死區(qū)故障，應能有選擇地切除故障母線。

4.4.8母差保護應能自動識別母聯(lián)（分段）的充電狀態(tài)，合閘于死區(qū)故障時，應跳母聯(lián)（分段），不

應誤切除運行母線。

4.4.9母差保護出口應經(jīng)本段電壓元件閉鎖，除雙母雙分段接線分段斷路器以外的母聯(lián)和分段經(jīng)兩段

4

DL/T-201X

母線電壓“或門”閉鎖，雙母雙分段接線跳分段斷路器不經(jīng)電壓閉鎖。

4.4.10雙母線接線的母線PT斷線時，允許母線保護解除該段母線電壓閉鎖。

4.4.11雙母線接線的母差保護，通過隔離刀閘輔助觸點自動識別母線運行方式，當?shù)堕l輔助觸點與

實際位置不符時應發(fā)告警信號。當僅有一個支路隔離刀閘輔助觸點異常，且該支路有電流時，保護應具

有選擇故障母線的功能。

4.4.12雙母雙分段接線母差保護應提供啟動分段失靈保護的出口觸點。

4.4.13雙母線接線的母差保護應具備電壓閉鎖元件啟動后的告警功能。

4.4.14母差保護各支路CT變比差不宜大于4倍。

4.5發(fā)電機差動保護

4.5.1發(fā)電機保護應配置縱差動保護，當發(fā)電機定子繞組采用多分支結(jié)構(gòu)時，經(jīng)過計算分析，也可采

用不完全縱差保護，作為發(fā)電機定子繞組及其引出線相間短路故障的主保護。

4.5.2對定子繞組為星形接線、每相有并聯(lián)分支且中性點側(cè)有分支引出端的發(fā)電機，應裝設裂相橫差

保護、不完全縱差保護等作為定子繞組匝間短路故障主保護。

4.5.3當發(fā)電機定子繞組采用多分支結(jié)構(gòu)，且有分支引出端時，發(fā)電機差動保護（裂相橫差保護、不

完全縱差動保護）應允許使用不同變比的CT，并通過軟件自動校正。

4.6高壓并聯(lián)電抗器差動保護

4.6.1電抗器差動保護只能反映電抗器內(nèi)部相間短路和單相接地故障，應配置能靈敏地反映電抗器匝

間短路的匝間保護。

4.6.2電抗器差動保護應具有嚴重內(nèi)部故障情況下快速動作的差動速斷功能。

4.6.3主電抗器首端和末端CT變比不一致時，電流補償應由軟件實現(xiàn)。

4.6.4母線電抗器差動保護可由主電抗器差動保護和引線差動保護構(gòu)成，主電抗器差動保護應采用電

抗器首末端套管CT，引線差動保護應采用開關(guān)CT和電抗器首端套管CT。

4.7其他差動保護

4.7.1電動機正常起動過程中，電動機差動保護不應誤動。

4.7.2應用于加裝變頻器后的電動機，電動機差動保護應適應電動機工作頻率范圍在10Hz~70Hz

變化。

4.7.3采用靜止變頻器啟動的同步調(diào)相機，靜止變頻器啟動過程中，同步調(diào)相機差動保護不應誤動。

5性能規(guī)范

5.1通用要求

5.1.1差動保護啟動電流定值誤差不大于±5%或±0.02In（In為CT二次額定電流，下同）。

5.1.2差動保護比率制動系數(shù)誤差不大于±5%。

5.1.3差動保護返回系數(shù)不小于0.9。

5

DL/T-201X

5.2線路差動保護

5.2.1動作電流整定范圍：0.05In～2In。

5.2.2CT斷線后分相差動定值整定范圍：0.1In～20In。

5.2.3差動保護動作時間（2倍整定值）：220kV及以上電壓等級不大于30ms，110kV（66kV）及

以下電壓等級不大于40ms。

5.3變壓器差動保護

5.3.1差動保護啟動電流定值整定范圍：0.2Ie～1.0Ie（Ie為變壓器二次額定電流，下同）。

5.3.2差動速斷電流定值整定范圍：2Ie～15Ie。

5.3.3二次諧波制動系數(shù)定值整定范圍：0.1～0.2，絕對誤差不超過±0.02。

5.3.4差動速斷動作時間（2倍動作值）：220kV及以上電壓等級不大于20ms，110kV（66kV）及

以下電壓等級不大于30ms。

5.3.5差動保護動作時間（2倍動作值）：220kV及以上電壓等級不大于30ms，110kV（66kV）及

以下電壓等級不大于40ms。

5.3.6發(fā)電廠變壓器差動保護動作時間參照DL/T671－2010執(zhí)行。

5.4母線差動保護

5.4.1差動保護啟動電流定值整定范圍：0.05In～20In。

5.4.2差動保護動作時間：在2倍動作電流、0.5倍低電壓定值下，裝置動作時間不大于20ms。

5.5發(fā)電機差動保護

5.5.1差動保護啟動電流定值整定范圍：0.2Ie～1.0Ie（Ie為發(fā)電機二次額定電流，下同）。

5.5.2動作時間（2倍動作值）：不大于30ms。

5.6電抗器差動保護

5.6.1差動保護啟動電流定值整定范圍：0.1Ie～1.0Ie。

5.6.2差動速斷電流定值整定范圍：2Ie～15Ie。

5.6.3差動速斷動作時間（2倍動作值）：不大于20ms。

5.6.4差動保護動作時間（2倍動作值）：不大于30ms。

5.7其他差動保護

5.7.1差動保護啟動電流定值整定范圍一般為：0.2Ie～2.0Ie。

5.7.2差動速斷電流定值整定范圍一般為：2Ie～15Ie。

5.7.3差動速斷動作時間（2倍動作值）一般為：220kV及以上電壓等級不大于20ms，110kV（66kV）

及以下電壓等級不大于30ms。

5.7.4差動保護動作時間（2倍動作值）一般為：220kV及以上電壓等級不大于30ms，110kV（66kV）

及以下電壓等級不大于40ms。

6

DL/T-201X

6試驗方法

6.1通用要求

6.1.1試驗條件應符合DL/T478規(guī)定的要求。

6.1.2差動保護啟動電流定值試驗：分別在差動保護各側(cè)緩慢施加或突加電流至保護動作，動作電流

值與整定值的誤差不應大于±5%或±0.02In。

6.1.3差動保護比率制動系數(shù)試驗：在差動保護兩側(cè)分別施加一組電流（大于拐點電流），使差流為0，

II

然后緩慢增大一側(cè)電流至差動保護動作，保護動作時的差動電流和制動電流分別為op.1、res.1；在差

動保護兩側(cè)分別施加另一組電流（