光纤电流差动保护及其整定计算

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第21期继电器Vo1．34No．2l2006年11月1日RELAYNov．1，20069光纤电流差动保护及其整定计算廖晓玉，臧睿，胡家跃(河南电力调度通信中心，河南郑州450052)摘要：光纤电流差动保护是高压超高压线路主保护的发展趋势。阐述了光纤分相电流差动保护的基本原理；对比传统比例制动差动保护，介绍了L90保护自适应椭圆形制动特性。针对光纤电流差动保护应用中需要解决的几方面问题，包括电容电流的影响、高阻接地的影响、CT饱和、cT断线、采样同步、弱馈问题等，分析

2、了各型号差动保护的相应对策。最后结合实例总结了相关保护定值的整定计算方法。关键词：光纤分相电流差动；制动特性；整定计算中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)21-0009-050前言，。近年来，随着通信技术的发展和输电线路中自承式(ADSS)光缆和架空地线复合光缆(OPGW)的使用，光纤分相电流差动保护作为线路的主保护之一得到了越来越广泛的应用。这种保护原理简单，不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相、单侧电源等方式的影响，动作速度快，能可靠地图1比例制动特性差动保护原理图反

3、应线路上各种类型的故障。目前河南省网使用的Fig．1Percentagerestraintcurrentdiferentialrelay光纤分相电流差动保护型号有RCS-931、PSL．603、WXH一803、CSC一103、L90等，运行状况良好。l光纤分相电流差动原理1．1基本原理光纤分相电流差动保护借助于线路光纤通道，实时地向对侧传递采样数据，各侧保护利用本地和图2双斜率比例制动特性示意图对侧电流数据按相进行差动电流计算。Fig．2Dualslopepercentagerestraintcharacteristic

4、典型的光纤分相电流差动保护构成如图1所示，以母线流向被保护线路方向为正方向。采用此种动作特性。国电南自的PSL一603、四方公动作电流(差动电流)为：，，：I，+，I司的CSC．103采用双斜率制动特性(如图2所示)，制动电流为：，：I，一，I可以保证在小电流时有较高的灵敏度，而在电流大比例制动特性动作方程为：时具有较高的可靠性，即区外故障时因CT特性恶I，M+，NI>(：n(1)化或饱和产生传变误差，此时采用较高斜率的制动I，M+JNI>KIJM一，NI(2)特性更为可靠。式中：K为制动系数，为差动保护动作门槛。1．2

5、L90自适应制动特性线路内部故障时，两侧电流相位相同，动作电流GE公司L90分相电流差动保护采用基于傅立远大于制动电流，保护动作；线路正常运行或区外故叶变换的“小矢量”算法进行数据综合(参考文献障时，两侧电流相位反向，动作电流为零，远小于制[1，2])，保护原理为基于传统的比例制动原理的自动电流，保护不动作。适应差动算法，双斜率制动特性，动作电流为线路各南瑞公司的RCS．93l、许继公司的WXH．803即端电流的相量和，制动电流为线路各端电流的标量维普资讯http://www.cqvip.com10继电器MA和。与传统比

6、例制动方案的主要差别是：埘输入电流进行误差估计，以增加故障时的制动分量，从而允圳l×许采用比传统方案更灵敏的保护整定值。一当系统实际电流不为精确的正弦波时，保护实，__F~统I!AI肜际采样值和经过傅立叶变换所拟合的正弦函数存在{l¨性误差，误差源包括系统噪音、CT饱和、谐波、暂态电稳态⋯彤删洲Ib'l流、相位及时钟误差等。L90对这些误差用每个电图4L90椭圆形制动特性Fig．4EllipticalrestraintcharacteristicofL90relay流矢量的实部与虚部的正态分布来处理，对每端每相的第n个时

7、间步长，由采样数据平方和、小矢量、动电流。所以线路投运空载合闸和区外故障切除矢量计算出误差平方和。时，高频分量电容电流与工频电容电流叠加使电容传统比例制动特性可以在复平面上表示为圆特电流增大很多，易造成保护误动，尤其是高压长线性，如图3所示。路。空载运行时，负荷电流是零，只有动作电流(电圆内为制动区，圆外为动作区。圆的直径取决容电流)，也要防止保护误动。于制动电流的大小。上述几种分相电流差动保护均可实现对电容电舭G流的补偿。通过半补偿方案，即线路两侧各补偿电J【容电流的一半(对于三端系统，每侧各补偿电容电断流的三分之一)

8、，向对侧传送经过补偿后的电流值，以实时数据进行差动。～一2．2高阻接地的影响经高电阻短路，短路电流很小，因此动作电流很小；负荷电流只产生制动电流而不产生动作电流，所以重负荷情况下线路内部经高电阻接地短路，差动图3以圆形表示的传统比例制动特性保护灵敏度可能不够。Fig．3Traditionalcircularrestr