4.4 纵联电流差动保护.ppt

4.4 纵联电流差动保护 ——纵联电流差动保护 ——纵联电流相位差动保护 4.4.1 纵联电流差动保护原理 1.纵联电流差动保护原理 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： 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： 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： 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 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。 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： 4.4.1 纵联电流差动保护原理 区外故障时（k2点短路）， 4.4.1 纵联电流差动保护原理 区内故障时（k1点短路）， 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。 收信比较时间 元件 时间元件 在收到输电线路上的高频信号后，将延时 后有输出，并展宽 时间。 延时 时间才有输出的原因 4.4.2 纵联电流相位差动保护 2.纵联电流相位差动保护的动作特性和相继动作 纵联电流相位差动保护的闭锁角及其整定：为了保证在任何外部短路条件下保护都不误动，需要分析区外短路时两侧收到的高频电流之间可能出现的最大不连续时间，据此得到对应工频的相角差，以整定t3延时。 4.4.2 纵联电流相位差动保护 （1）区外故障 考虑互感器误差：+7° 考虑器件延时：+15° 考虑传播延时：+ 考虑裕量 ：+15° 闭锁角： 4.4.2 纵联电流相位差动保护 4.4.2 纵联电流相位差动保护 当按照上述原则整定闭锁角以后，还要校验在区内短路最不利于动作时保护的动作灵敏度。 对于如图所示的系统： 4.4.2 纵联电流相位差动保护 当按照上述原则整定闭锁角以后，还要校验在区内短路最不利于动作时保护的动作灵敏度。 对于如图所示的系统： 4.4.2 纵联电流相位差动保护 保护动作的判据为两侧电流同相位，而此时两侧电流相位相差100°，因此，对保护动作很不利。 若再考虑互感器误差、保护装置的角度误差和高频信号由滞后的N侧传输到M侧的时间延迟，则在M侧收到的高频信号相位差最大可达： 4.4.2 纵联电流相位差动保护 若再考虑互感器误差、保护装置的角度误差和高频信号由滞后的M侧传输到N侧的时间延迟，则在N侧收到的高频信号相位差最大可达： （2）区内故障 4.4.2 纵联电流相位差动保护 从上述分析可以看到，由于误差的影响，M侧保护可能不能跳闸，为了解决这一问题，当N侧跳闸后，则停发高频信号，M侧则只能收到自己发出的高频信号，间隔180°，满足跳闸条件，随机跳闸。 这种一