分相式电流纵差保护原理及光纤通道与保护接口一天PPT学习教案

1、会计学1分相式电流纵差保护原理及光纤通道与分相式电流纵差保护原理及光纤通道与保护接口一天保护接口一天光纤电流纵差保护原理光纤电流纵差保护原理MNMINI以母线流向被保护线以母线流向被保护线路方向为正方向路方向为正方向。动作电流动作电流(差动电流差动电流)为为：制动电流为制动电流为：动作电流与制动电流动作电流与制动电流对应的工作点位于比对应的工作点位于比率制动特性曲线上方率制动特性曲线上方，继电器动作。，继电器动作。 NMCDIIINMRIIICDIRI75. 0cdqdI第1页/共32页输电线路电流纵差保护原理输电线路电流纵差保护原理MINIKIMN线路内部短路线路内部短路动作电流动作电流：

2、制动电流制动电流：因为因为 继电器动继电器动作。作。 凡是在线路内部有流出的凡是在线路内部有流出的电流电流，都成为动作电流。，都成为动作电流。 KNMCDIIIINMRIIIRCDII第2页/共32页输电线路电流纵差保护原理输电线路电流纵差保护原理MINIKIMN线路外部短路线路外部短路 动作电流动作电流：制动电流制动电流：因为因为 继电器不继电器不动动。凡是穿越性的电流不产生凡是穿越性的电流不产生动作电流动作电流，只产生制动电，只产生制动电流。流。0IIIIIKKNMCDKKKNMRI2IIIIIRCDII第3页/共32页输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题MINIC

3、IMN 电容电流的影响电容电流的影响 电容电流是从线路内部流出电容电流是从线路内部流出的电流，因此它构成动作电流的电流，因此它构成动作电流。由于负荷电流是穿越性的电。由于负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流。所以流，它只产生制动电流。所以在空载或轻载下电容电流最容在空载或轻载下电容电流最容易造成保护误动。易造成保护误动。 解决方法：解决方法： 用起动电流定值躲本线路用起动电流定值躲本线路 电容电流。电容电流。 起动电流定值躲不了电容起动电流定值躲不了电容电流时，进行电容电流补偿。电流时，进行电容电流补偿。第4页/共32页输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题MINIK

4、IMN 重负荷情况下线路内部经高重负荷情况下线路内部经高电阻接地短路，灵敏度可能电阻接地短路，灵敏度可能不够。不够。 负荷电流是穿越性的电流，负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流而不产生它只产生制动电流而不产生动作电流。动作电流。 经高电阻短路，短路电流经高电阻短路，短路电流 很小，因此动作电流很小很小，因此动作电流很小 因而灵敏度可能不够。因而灵敏度可能不够。 解决方法：解决方法： 采用工频变化量比率差动采用工频变化量比率差动继电器和零序差动继电器继电器和零序差动继电器KI第5页/共32页输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题 TA断线，差动保护会误动。断线，差动保

5、护会误动。 为了在单侧电源线路内部短路时电流为了在单侧电源线路内部短路时电流纵差保护能够动作，因此差动继电器在纵差保护能够动作，因此差动继电器在动作电流等于制动电流时应能保证动作动作电流等于制动电流时应能保证动作。这样在一侧。这样在一侧TA断线时差动保护会误动断线时差动保护会误动。 解决方法：解决方法： 采取措施防止采取措施防止TA断线时差动继电器断线时差动继电器误动。误动。第6页/共32页输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题 由于两侧由于两侧TA暂态特性和饱和程度暂态特性和饱和程度的差异、二次回路时间常数的差的差异、二次回路时间常数的差异在区外故障或区外故障切除时异在

6、区外故障或区外故障切除时出现差动电流（动作电流），容出现差动电流（动作电流），容易造成差动继电器误动。易造成差动继电器误动。 解决方法：解决方法： 提高比率制动特性的起动电流和提高比率制动特性的起动电流和制动系数。在制动量上增加浮动制动系数。在制动量上增加浮动门槛。门槛。第7页/共32页输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题 两侧采样不同步，造成不平衡电流的加大。两侧采样不同步，造成不平衡电流的加大。 线路纵差保护与主设备保护中用的纵差保线路纵差保护与主设备保护中用的纵差保护不同，线路纵差保护两侧电流是由不同装护不同，线路纵差保护两侧电流是由不同装置采样的。两侧电流采样时

7、间不一致，使动置采样的。两侧电流采样时间不一致，使动作电流不是同一时刻的两侧电流的相量和，作电流不是同一时刻的两侧电流的相量和，最大的误差是相隔一个采样周期（最大的误差是相隔一个采样周期（931保护是保护是0.833ms,折合工频电角度为折合工频电角度为 ）。这将加）。这将加大区外故障时的不平衡电流。大区外故障时的不平衡电流。 解决方法：解决方法： 使两侧采样同步，或进行相位补偿。使两侧采样同步，或进行相位补偿。931保保护采用小步幅调整采样周期达到采样同步。护采用小步幅调整采样周期达到采样同步。015第8页/共32页931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点CDIRI75

8、. 0HI工频变化量分相差动继电工频变化量分相差动继电器的构成器的构成： 动作电流动作电流： 制动电流制动电流： 取为定值单中取为定值单中差动差动电流高定值电流高定值、4倍实测倍实测电容电流和电容电流和 中的最大中的最大值。由于值。由于 大于电容电流大于电容电流,依靠定值躲依靠定值躲电容电流影响电容电流影响. NMCDIIINMRIIIHI14CNXUHI第9页/共32页931保护中差动继电器的种类和特保护中差动继电器的种类和特点点 工频变化量差动继电器的特点工频变化量差动继电器的特点不受负荷电流的影响不受负荷电流的影响。因此负荷电流不会产。因此负荷电流不会产生制动电流。生制动电流。受过渡电阻

9、的影响也较小。受过渡电阻的影响也较小。在单侧电源线路上发生短路，只要短路前有在单侧电源线路上发生短路，只要短路前有负荷电流，短路后无电源侧的工频变化量电负荷电流，短路后无电源侧的工频变化量电流也会形成动作电流。流也会形成动作电流。 由于上述原因该继电器很灵敏由于上述原因该继电器很灵敏。提高了重负荷。提高了重负荷线路上发生经高电阻短路时的灵敏度线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。第10页/共32页931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点CDIRI75. 0HI稳态稳态段分相差动继电器段分相差动继电器的构成：的构成： 动作电流动作电流： 制动电流制动电流： 取为定值单中取为定值

10、单中差动差动电流高定值电流高定值、4倍实测倍实测电容电流和电容电流和 中的最大中的最大值。依靠值。依靠 定值躲电容电流。定值躲电容电流。NMCDIIINMRIIIHI14CNXU第11页/共32页931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点稳态稳态段分相差动继电器的段分相差动继电器的构成：构成： 动作电流动作电流： 制动电流制动电流： 取为定值单中取为定值单中差动电差动电流低定值流低定值、1.5倍实测电倍实测电容电流和容电流和 中的最大值中的最大值。依靠定。依靠定 值躲电容电流。值躲电容电流。 经经40ms延时动作。延时动作。NMCDIIINMRIIIMI15 . 1CNXU

11、CDIRI75. 0MI第12页/共32页931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点零序零序差动继电器的构成：差动继电器的构成： 动作电流动作电流： 制动电流制动电流： 为定值单中为定值单中零序起零序起动电流定值动电流定值。 经经100ms延时动作。延时动作。 零序差动继电器本身无选相零序差动继电器本身无选相功能，所以再另外用稳态分功能，所以再另外用稳态分相差动继电器选相。两者构相差动继电器选相。两者构成成与与门。门。 000NMCDIII000NMRIII0QDI0CDI0RI75. 00QDI第13页/共32页931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特

12、点 零序差动继电器的特点零序差动继电器的特点 由于不反应负荷电流由于不反应负荷电流，所以负荷电，所以负荷电流不产生制动电流。流不产生制动电流。 受过渡电阻的影响较小。受过渡电阻的影响较小。 因此在重负荷线路上发生经高电阻因此在重负荷线路上发生经高电阻短路时灵敏度较高短路时灵敏度较高。第14页/共32页931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点与零序与零序差动继电器配合使用差动继电器配合使用作为选相用的稳态分相差动作为选相用的稳态分相差动继电器的构成：继电器的构成： 动作电流动作电流 为经过电容为经过电容电流补偿后的差动电流电流补偿后的差动电流。 制动电流制动电流： 为为 、

13、0.6倍实测电容倍实测电容电流和电流和 中的最大值。中的最大值。制动制动 系数仅取为系数仅取为0.15。CDBCINMCDIIILI0QDI16 . 0CNXUCDBCIRILI15. 0第15页/共32页931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点 选相用稳态分相差动继电器特点选相用稳态分相差动继电器特点由于由于 值和制动系数值都取得很小值和制动系数值都取得很小，所以该继，所以该继电器很灵敏。不会影响零序差动继电器的灵敏度电器很灵敏。不会影响零序差动继电器的灵敏度。由于由于 比电容电流小，故动作电流比电容电流小，故动作电流要经电容电要经电容电流补偿流补偿。LILI第16页/

14、共32页防止防止TA断线误动的措施断线误动的措施差动保护部分的计算差动保护部分的计算，包包括括:差动继电器的计算、逻差动继电器的计算、逻辑程序和出口程序都在辑程序和出口程序都在故障计算程序故障计算程序中进行中进行。也可以说只有起动元件起也可以说只有起动元件起动后才投入差动保护。起动后才投入差动保护。起动元件如果不起动，在正动元件如果不起动，在正常运行程序中差动保护根常运行程序中差动保护根本没有计算，相当于差动本没有计算，相当于差动保护没有投入。保护没有投入。主程序采样程序起动？正常运行程序故障计算程序NY第17页/共32页防止防止TA断线误动的措施断线误动的措施 防止防止TA断线误动的措施是断

15、线误动的措施是：只有在两侧起动元件均起：只有在两侧起动元件均起 动，两侧差动继电器都动作的条件下才能发出跳闸命令动，两侧差动继电器都动作的条件下才能发出跳闸命令。 为此，每一侧差动继电器动作后都要向对侧发一个允许为此，每一侧差动继电器动作后都要向对侧发一个允许 信号。差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件信号。差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件: 本侧起动元件起动本侧起动元件起动 本侧差动继电器动作本侧差动继电器动作 收到对侧收到对侧差动动作差动动作的允许信号的允许信号 这样这样当一侧当一侧TA断线，由于电流有突变断线，由于电流有突变或者有或者有零序电零序电流流， 起动元件可能起动，差动继电器

16、也可能动作。但对侧没起动元件可能起动，差动继电器也可能动作。但对侧没 有断线，起动元件没有起动，差动继电器没有进行计算有断线，起动元件没有起动，差动继电器没有进行计算， 不能向本侧发不能向本侧发差动动作差动动作的允许信号。所以本侧不误的允许信号。所以本侧不误动。动。 第18页/共32页MNMINIET1T2MN 断线侧断线侧 非断线侧非断线侧 第19页/共32页弱电侧电流纵差保护存在的问题弱电侧电流纵差保护存在的问题当有一侧是弱电源侧或无电源侧当有一侧是弱电源侧或无电源侧，在线路内部，在线路内部短路时，无电源侧起动元件可能不起动。例如短路时，无电源侧起动元件可能不起动。例如无电源侧变压器中性点

17、不接地，短路前线路空无电源侧变压器中性点不接地，短路前线路空载，短路后由于既无电流突变量又无零序电流载，短路后由于既无电流突变量又无零序电流，起动元件不动作。起动元件不动作，程序在，起动元件不动作。起动元件不动作，程序在正常运行程序。此时无电源侧差动继电器没有正常运行程序。此时无电源侧差动继电器没有进行计算，不会向对侧发允许信号。导致电源进行计算，不会向对侧发允许信号。导致电源侧电流纵差保护拒动。侧电流纵差保护拒动。为解决该问题，为解决该问题，931保护中增加一个保护中增加一个低压差流低压差流起动元件。起动元件。第20页/共32页UUNU6 . 0第21页/共32页在在6464kb/skb/s

18、通信接口的条件下，实现了每通信接口的条件下，实现了每周周1212点采样数据的传输，而其他有些厂家的点采样数据的传输，而其他有些厂家的差动保护每周仅传输差动保护每周仅传输4 46 6点。每周点。每周1212点的采点的采样数据保证了差动继电器工作的正确性和工样数据保证了差动继电器工作的正确性和工频变化量差动继电器的实现。频变化量差动继电器的实现。在在2 2Mb/sMb/s通信接口的条件下，实现了每周通信接口的条件下，实现了每周2424点采样数据的传输及差动计算。点采样数据的传输及差动计算。采样数据的传输采样数据的传输第22页/共32页n收发的反应电流量和开关量的电信收发的反应电流量和开关量的电信号的号的NRZINRZI码变换成码变换成6464Kb/sKb/s同向接口同向接口的线路码型，然后经的线路码型，然后经光电转换光电转换变成光信号，再由光纤通道来传输。变成光信号，再由光纤通道来传输。第23页/共32页数据发送64Kb/s 从SCC来码型变换光纤发送（主）光纤数据接收64Kb/s 去SCC码型变换光纤接收（主）光纤时钟提取DPLL发时钟内部时钟64kHz晶振第24页/共32页RCS900系列纵联差动保护RCS900系列纵联差动保护光发光收光发光收光纤64Kb/s第25页/共32