继电保护第7章.ppt

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1、第七章电网的差动保护第一节电网的纵联差动保护第二节平行线路横联差动方向保护基本要求:1、掌握纵联差动保护的工作原理及其特点2、理解不平衡电流的概念3、掌握横联差动方向保护的工作原理、接线及整定计算，理解相继动作区和死区第七章电网的差动保护第一节电网的纵联差动保护电流、电压和距离保护在动作值整定上必须与相邻元件相配合才能满足动作的选择性，不能实现全线瞬时切除故障。这就不能满足高压输电线路系统稳定的要求。如何保证瞬时切除高压输电线路故障？解决办法：采用线路纵联差动保护带辅助导线的线路纵联差动保护是利用比较被保护线路两端（侧）电流的大小和相位的

2、原理来构成输电线路保护的。不反应相邻线路故障，不需要在时间上与相邻线路保护相配合，所以当在被保护范围内任一点发生故障时，它都能瞬时切除故障。－、纵联差动保护的基本原理电网的纵联差动保护反应被保护线路首末两端电流的大小和相位，保护整条线路，全线速动。纵联差动保护原理接线如图7-1所示。电流互感器采用环流法接线。流入继电器的电流为两个电流互感器二次电流的差。即流入差回路的电流正常运行和外部短路：流入差动继电器KD中的电流为：实际上，差动回路中还有一个不平衡电流Iunb。差动继电器KD的起动电流是按大于不平衡电流整定的，所以，在被保护线路正常及

3、外部故障时差动保护不会动作。K内部短路：流入差动保护回路的电流为被保护线路内部故障时，流入差回路的电流远大于差动继电器的起动电流，差动继电器动作，瞬时发出跳闸脉冲，断开线路两侧断路器。特点：1、差动保护灵敏度很高2、保护范围稳定3、可以实现全线速动4、不能作相邻元件的后备保护二、纵联差动保护的不平衡电流1．稳态情况下的不平衡电流该不平衡电流为两侧电流互感器励磁电流之差。差动回路中产生不平衡电流最大值为式中:Kerr一电流互感器10％误差；Kst—电流互感器的同型系数，两侧电流互感器为同型号时，取0.5，否则取l；Ikmax—被保护线路外部

4、短路时，流过保护线路的最大短路电流。2．暂态不平衡电流暂态过程中，短路电流含有按指数规律衰减的非周期分量，非周期分量大部分是变化缓慢的直流分量，很难传变到二次侧。大部分成为励磁电流，在铁芯中产生非周期分量磁通，使铁芯严重饱和，因此需要考虑在外部短路时暂态过程中差动回路中出现的不平衡电流,其最大值为式中Knp——非周期分量的影响系数，在接有速饱和变流器时，取为1，否则取为1.52。2．暂态不平衡电流暂态过程中起始段，直流分量大，铁芯高度饱和，一次侧交流分量很难传变到二次侧。所以不平衡电流不大。在结束阶段，铁芯饱和消失，电流互感器转入正常工

5、作，不平衡电流又减小。最大不平衡电流发生在暂态过程时间的中段。减小暂态过程中的最大不平衡电流，有两种方法。1、在差动回路中接入具有快速饱和特性的中间变流器UA。2、在差动回路串入电阻R。tIunb0t0ik图7-4(a)短路电流的变化图7-4(b)不平衡电流的变化三、纵联差动保护的整定计算差动保护的动作电流按躲开外部故障时的最大不平衡电流整定：为防止电流互感器二次断线差动保护误动，按躲开电流互感器二次断线整定：灵敏度校验：四、纵联差动保护的评价优点：全线速动，不受过负荷及系统振荡的影响，灵敏度较高。缺点：需敷设与被保护线路等长的辅助导线，

6、且要求电流互感器的二次负载阻抗满足电流互感器10％的误差。这在经济上，技术上都难以实现。需装设辅助导线断线与短路的监视装置，辅助导线断线应将纵联差动保护闭锁。在输电线路中，只有用其它保护不能满足要求的短线路（一般不超过8～10km线路）才采用。应用：第二节平行线路横联差动方向保护一、横联差动方向保护的工作原理横差方向保护：是用于平行线路的保护装置，它装设于平行线路的两侧。其保护范围为双回线的全长。横差方向保护的动作原理是反应双回线路的电流及功率方向，有选择性地瞬时切除故障线路。1、正常运行及外部短路时G1KA2KA1TA2TA3TA4TA

7、1QF2QF3QF4QF1WL2WL图7-6（a）在正常运行或外部短路时，线路1WL和2WL流过相同电流，1KA和2KA流过不平衡电流Iunb或最大不平衡电流Iunb.max，整定电流继电器1KA和2KA的动作电流Iop.r>Iunb.max,则保护装置不会误动作。2、内部故障G1KA2KA1TA2TA3TA4TA1QF2QF3QF4QFWL1WL2K(1)设线路WL1内部发生故障，则通过线路WL1、WL2短路电流IK1、IK2的大小与他们由母线M到故障点之间阻抗值成反比。显然IK1〉IK2，流入继电器1KA、2KA中电流分别为：1KA、

8、2KA动作，使断路器1QF、3QF跳闸，切除故障线路WL1。MN图7-6（b）2、内部故障(2)设线路WL2内部发生故障，则通过线路WL1、WL2短路电流IK1、IK2的大小与他们由母线M到故