35KV线路光纤差动保护原理

1、首先，光纤差动保护的原理和一般的 纵联差动保护原理基本上是 一样的，都是保护装置通过计算 三相电流的变化，判断 三相电流 的向量和是否为零来确定是否动作，当接在电流互感器的二次侧的电流继电器（包括 零序电流）中有电流流过达到保护动作整定 值是，保护就动作，跳开故障线路的开关。即使是微机保护装置，其原理也是这样的。但是，光纤差动保护 采用分相电流差动元件作为快速主保护， 并采用PCM光纤或光缆作为通道， 使其动作速度更快， 因而是短 线路的主保护！另外， 光纤差动保护 和其它差动保护的不同之处， 还在于所采用的通道形式不同。纵联保护 的通道一般有以下几种类型：1电力线载波纵联保护，也就是常说的

2、高频保护，利用电力输电线 路作为通道传输高频信号；2微波纵联保护，简称微波保护，利用无线通道，需要天线无线传 输；3光纤纵联保护，简称光纤保护，利用光纤光缆作为通道；4导引线纵联保护，简称导引线保护，利用导引线直接比较线路两 端电流的幅值和相位，以判别区内、区外故障。差动保护差动保护是输入 CT （电流互感器）的两端电流矢量差，当 达到设定的动作值时启动动作元件。保护范围在输入CT的两端之 间的设备（可以是线路，发电机，电动机，变压器等电气设备）。中文名差动保护外文名Differential protection目录1. 1概述2. 2原理3. 3技术参数4. ?环境条件1. ?工作电源2.

3、?控制电源3. 咬流电流回路4. 咬流电压回路5.?开关量输入回路1. ?继电器输岀回路2. 4功能3. 5主要措施4. 6缺点概述编辑电流差动保护是 继电保护中的一种保护。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。有功方向变反只是电压和电流的之间的角加 上180度，就是反相功率，而不是逆相序 1。差动保护是根据电路中流入节点电流的总和等于零”原理制 成的。差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，那么正常时 流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当 设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等， 差动电流大

4、于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，上 位机报警保护出口动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。原理编辑差动保护ai阿舸差动保护2是利用基尔霍夫 电流定理工作的，当变压器正常工 作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和 流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当 变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护 感受到的二次电流的和正比于 故障点电流，差动继电器动作。差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作 不需延时，一直用于变压器做主保护。另外变压器保护还有线路 差动保护、母线差动保护等等。变压器差动保护是防止变压器内

5、部故障的主保护。其接线方 式，按回路电流法 原理，把变压器两侧 电流互感器 二次线圈接成 环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略不平衡电流，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，即：iJ=ibp=il-ill=O。如果内部故障，如图 ZD点短路，流入继电器的电流等于短 路点的总电流。即：iJ=ibp=iI2+iII2。当流入继电器的电流大于 动 作电流，保护动作断路器跳闸。技术参数编辑环境条件正常温度： 极限温度： 存储温度： 相对湿度： 大气压力：-10 C 55 C-30 C 70 C-40 C 85 C 95%,不凝露80110kPa工作电源电压范围：85265V(AC 或

6、DC)正常功耗：10W最大功耗：20W电源跌落：200ms上电冲击：4A隔离耐压：3kV控制电源额定电压：220V (AC/DC)过载能力：70%120% 额定电压，连续工作隔离耐压：4kV交流电流回路额定电流：5A功率消耗：I当变压器内部发生相间短路故障时， 在差动回路中由于12改 变了方向或等于零（无电源侧），这是流过继电器的电流为11与I2之和，即Ik=l1+I2=l unb能使继电器可靠动作。变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器 之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。由于差动保护对保 护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保护区外相邻元件 保护在动作值和动作时限上相

7、互配合，所以在区内故障时，可以 瞬时动作。差动保护是反映被保护兀件（或区域）两侧电流差而动作的 保护装置。差动保护是保护变压器的内部短路故障，电流互感器 安装在变压器的两侧，在正常负荷情况或外部发生短路时，流入 差动继电器的电流为不平衡电流，在适当选择好两侧电流互感器 的变压比和接线方式的条件下，该不平衡电流值很小，并小于差 动保护的动作电流，故保护不动作；在变压器内部发生短路时， 流入继电器的电流大于差动保护的动作电流，差动保护动作于跳 闸。由于变压器一、二次电流、电压大小不同，相位不同，电流 互感器特性差异，电源侧有励磁电流，都将造成不平衡电流流过 继电器，必须采用相应措施消除不平衡电流的

8、影响。主要措施编辑（1 ）减小稳态情况下的不平衡电流变压器差动保护各侧用的电流互感器，选用变压器差动保护 专用的D级电流互感器；当通过外部最大 稳态短路电流时，差动 保护回路的二次负荷要能满足10%误差的要求。（2）减小电流互感器的二次负荷这实际上相当于减小二次侧的端电压，相应地减少电流互感 器的励磁电流。减小二次负荷的常用办法有：减小控制电缆的电 阻（适当增大导线截面， 尽量缩短控制电缆长度）；采用弱电控制用 的电流互感器（二次额定电流为IA）等。（3）采用带小气隙的电流互感器这种电流互感器铁芯的剩磁较小，在一次侧电流较大的情况 下，电流互感器不容易饱和。因而励磁电流较小，有利于减小不 平衡

9、电流。同时也改善了电流互感器的暂态特性。比率差动保护是差动保护的一种。差动保护需采取比率差动的原理：防止在变压器区外故障（穿 越性故障）时，高低压侧 CT传变特性不一致，导致差流的产生， 并且超过定值而动作，当采用了带比率制动的差动保护后，随着 穿越电流的增大，差动启动的门槛将会抬高，保证穿越性故障不 误动。缺点差动保护的缺点：对变压器内部的不严 重的匝间短路故障不能反映1、差动保护用一句话就可以说明原理， 即将变压器缩小成一个点, 根据节点电流定律，流进等于流出。如果不相等，就跳闸！向左转|向右转叫2【2 【2变压器纵推动傑护的原理接线1112、差动保护 是的定义如下：当区内发生某些短路性故

10、障的时候， 在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同，相位 不同的短路电流，当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时， 跳开变压器各侧断路器的保护，就是变压器差动保护向左转|向右转o 冋IICTinBCT2尹-OlaY In差动nh1nljl2J)I25 -12一In 一la微机线路保护1）维护调试方便2）可靠性高3）动作正确率高4）易于获得各种附加功能5）保护性能容易得到改善6）使用灵活、方便7）具有远方监控特性微机线路保护特点1）维护调试方便2）可靠性高3）动作正确率高4）易于获得各种附加功能5）保护性能容易得到改善6）使用灵活、方便7）具有远方监控特性微机线路保护硬件结构1.

11、 继电保护的基本结构大致上可以分为三部分：信息获取 与初步加工信息的综合、分析与逻辑加工、决断决断结果的执行2. 微机保护装置实质是一种依靠单片微机智能地实现保护功 能的工业控制装置：信号输入回路（模拟量、开关量）单片微 机统人机接口部分输出通道回路电源3. 微机保护装置输入信号主要有两类：开关量、模拟信号4. 目前微机保护的数据采集系统主要有两种方案：1）采用逐次逼近原理的 A/D芯片构成的数据采集系统2）采用VFC芯片构成的积分式数据采集系统5. 变换器：电流变换器（TA），电压变换器（TV），电抗变换 器（TL）6. 采样保持器的作用：对各个电气量实现同步采样在模数变换过程中输入的模拟量

12、保持不变实现阻抗变换7. 微型计算机中的总线通常分为：地址总线（AB）数据总线（DB）控制总线（CB ）微机线路保护软件原理1. 微机保护硬件可分为：人机接口、保护相应的软件也就分为：接口软件、保护软件2. 保护软件三种工作状态：运行、调试、不对应状态3. 实时性：在限定的时间内对外来事件能够及时作出迅速反 应的性4. 微机保护算法主要考虑：计算机精度和速度中低压线路保护程序逻辑原理4.选项子程序原理：判别故障相（选项），判定了故障的种类及相别，才能确定阻抗计算应取用什么相别的电流和电压5. 电力系统的振荡大致分为：一种静稳破坏引起系统振荡，另一种由于系统内故障切除时间过长，导致系统的两侧电源

13、之间的不同步引起的超高压线路保护程序逻辑原理6. 高频闭锁方向保护的启动元件两个任务：一是启动后解除保护的闭锁二是启动发信回路，因此要求启动元件灵敏度高，以防止故 障时不能启动发信7. （ 1）闭锁式高频方向保护基本原理：闭锁式高频方向保护原则上规定每端短路功率方向为正时， 不送高频信号。因此在故障时收不到高频信号表示两侧都为正方向，允许出口跳闸；在一段相对较长时间内收到高频信号时表示两侧中有一侧为负方 向，就闭锁保护。（2）允许式高频方向保护基本原理：当两侧均发允许信号时，可判断是区内故障，但就每一侧而 言，其程序逻辑是收到对侧允许信号及本侧视正方向，同时满足经延时确认后发跳闸脉冲。8. 综

14、合重合闸四种工作方式：单相、三相、综合、停用综合重合闸两种启动方式： 由保护启动 由断路器位置不 对应启动电力变压器微机线路保护9比率制动式差动保护的基本概念：比率制动式差动保护的 动作电流是随外部短路电流按比率增大，既能保证外部短路不误动，又能保证内部短路有效高的灵敏度10. 二次谐波制动原理：在变压器励磁涌流中含有大量的二次谐波分量，一般占基波 分量的40%以上。利用差电流中二次谐 波所占的比率作为制动系 数，可以鉴别变压器空载合闸时的励磁涌流，从而防止变压器空 载合闸时保护的误动。11. 变压器零序保护主变零序保护适用于 110KV及以上电压等级的变压器。 主变 零序保护由主变零序电流、

15、主变零序电压、主变间隙零序电流元件构成，根据不同的主变接地方式分别设置如下三种保护形式： 中性点直接按接地保护方式 中性点不接地保护方式 中性点经间隙接地保护方式12.在放电间隙放电时。应避免放电时间过长。为此对于这种 接地式应装设专门的反应间隙放电电流的零序电流保护，其任务是即时切除变压器，防止间隙长时间放电微机母线保护及断路器失灵保护13.1 ）母线是发电厂和变电站重要组成部分之一。母线又称 汇流是汇集电能及分配电能的重要设备2）在发电厂或变电站，当母线电压为 35至66kv出线较少 时，可采用单母线接线方式； 而出线较 多时，可采用单母线分段； 对110kv母线，当出线数不大于 4回线时

16、，可采用单母线分段3）母线故障类型主要有 ：单相接地故障，两相接地短路故 障（几率小）及三相短路故障4） 要求：高度安全性可靠性选择性强、动作速度快14. 母差保护分类按阻抗分类：高、中、低母差保护低阻抗母差保护（电流型母线差动保护）按动作条件分：电流差动式母差保护母联电流比相式母差保护电流相位比较式母差保护15. 大差元件用于检查母线故障，小差元件选择出故障所在的哪段或哪条母线16. 不同型号母差保护，采用的启动元件有差异，通常有：电压工频变化量元件、电流工频变化量元件、差流越限元件17. TA饱和时其二次电流有如下特点：（1 ）在故障瞬间，由于铁芯中的磁通不能越变，TA不能立即进入饱和区，

17、而是存在一个时域为 3至5ms的线性传递区。在 线性传递区内，TA二次电流与一次电流成正比（2）TA饱和之后，在每个周期内一次电流流过零点附近存在不饱和时段，在此段内，TA二次电流又与 一次电流成正比（3）TA饱和后其励磁阻抗大大减小，使其内阻大大降低， 严时内阻为零（4） TA饱和，其二次电流偏 于时间轴一侧，致使 电流的正、负半波不对 称，电流中有很大的二次和三次谐波电流 分量18. TA饱和鉴别元件的构成原理：（1 ）同步识别法：当母线上发生故障时，母线电压及各出线元件上的电流将发生很大的变化，于此同时在差动元件中出现差流，即电压或工频电流的变化量与差动元件中的差流是同时出现（2）自适应阻抗加权抗饱和法（3 ）基于采样值的重复多次判别法（4）谐波制动原理横联差动保护在阻抗相同的两条平行 线路上可装设横联 差动方向保护。横联差动方向保护反应的是平行 线路的内部故障，而不反应平行 线路的外部故障。横联差动保护则能克服短线路保护的整定困难。针对横联差动保护在同杆并架