电网的差动保护

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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第一节输电线纵联差动保护一、基本原理电流保护：Ⅰ段保护范围有限距离保护：Ⅰ段保护范围为线路全长的80—85%其余线路故障（如：15—20%），只能由第二段的时限切除电力系统稳定运行：重要线路不允许实现线路全长范围内故障的无时限切除！电流、电压和距离保护属于单端保护，不能瞬时切除保护范围内任何地点的故障。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：采用线路纵差动保护线路纵差动保护是利用比较被保护

2、元件始末端电流的大小和相位的原理来构成输电线路保护的。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。被保护线路上发生短路和被保护线路外短路，线路两侧电流大小和相位是不相同的。故比较线路两侧电流大小和相位，可以区分是线路内部短路，还是线路外部短路。一、纵联差动保护的工作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下图所示。(1)线路两侧电流互感器型号、变比相同，性能一致。(2)辅助导引线将两侧的电流互感器二次侧按环流法连接成回路.(3)

3、差动电流继电器接入差动回路。流入继电器的电流为I2-I2，即为电流互感器二次电流的差。差回路：继电器回路。正常运行：流入差回路的电流外部短路：流入差回路中的电流为实际上，差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外部故障时差动保护不会动作。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。结论：1、差动保护灵敏度很高2、保护范围稳定3

4、、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的差。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；Idmax—被保护线路外部短路时，流过保护线路的最大短路电流。2．暂态不平衡电流纵联差动保护是全线速动保护，需要考虑在外部短路时暂态过程中差回路出现的不平衡电流,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

5、流器时，取为1，否则取为1.52。电流互感器二次侧断线三、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，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

6、其它保护不能满足要求的短线路（一般不超过5～7km线路）才采用。应用：它在发电机、变压器、母线保护中应用得更广泛（后述）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。正常运行及外部发生短路：两线路中的电流相等。两电流互感器差回路中的电流仅为很小的不平衡电流，小于继电器的起动电流，电流继电器不会起动。内部故障时：如在线路WL

7、l的d点发生短路，M侧电流继电器中的电流。当Ir＞Iop时，电流继电器1动作。功率方向继电器2承受正方向功率动作，功率方向继电器3承受负功率不动作，因而跳开QF1。线路N侧：流过差回路中的电流当Ir＞Iop时，电流继电器动作。功率方向继电器2承受正功率，接点闭合，跳开QF3瞬时切除故障线路WL1，非故障线路WL2继续运行。二、横联差动方向保护的相继动作区和死区1、相继动作区相继动作：线路两侧保护装置先后动作切除故障的方式。相继动作区：产生相继动作的范围。三、横联差动方向保护的整定计算1．电流继电器的动作

8、电流（l）为保证横差保护范围外故障保护不动作，横差保护的动作电流应按躲开外部短路最大不平衡电流整定电流继电器的起动电流（2）躲开单回线运行时的最大负荷电流四、横联差动方向保护的优缺点及应用范围优点：能够迅速而有选择性地切除平行线路上的故障，实现起来简单、经济，不受系统振荡的影响。缺点：存在相继动作区，当故障发生在相继动作区时，切除故障的时间增加1倍。保护装置还存在死区。需加装单回线运行时线路的主保护和后备保护。适用于66kV及