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 、基本原理 电流保护:段保护范围有限 距离保护:T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!
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
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
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
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。 KD (2)辅助导引线将两侧的电流互感器银 二次侧按环流法连接成回路. (3)差动电流继电器接入差动回路。 N
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)差动电流继电器接入差动回路
流入继电器的电流为 I2-L2′,即为电流互感器二 次电流的差。 KD 差回路:继电器回路
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 2 KK 2d 外部短路:流入差回路中的电流为 KD 2d 2d 0 KK 实际上,差回路中还有一个r叫f 不平衡电流Lnb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 d 线路正常及外部故障时差动保 护不会动作。 (b)
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。 0 ' ' ' 1 1 = 2 − 2 = − TA TA r K I K I I I I 0 ' ' ' 1 1 = 2 − 2 = − TA d TA d r d d K I K I I I I
内部短路:流入差动保护回路的电流为 1r=2d+12d K K K 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 IKD 动继电器动作,瞬时发出跳闸脉冲,断开a 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、可以实现全线速动 4、不能作相邻元件的后备保护
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、可以实现全线速动 4、不能作相邻元件的后备保护 TA d TA d TA d r d d K I K I K I I I I = + = + = ' ' ' 1 1 2 2
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 K·K.·I erl t d- max unb.max K TA 式中Kn电流互感器10%误差; K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 mx—被保护线路外部短路时,流过保护线路的最大 短路电流
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。 TA err s t d unb K K K I I max max =
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 1mbm=kr.k:km·/km 式中K—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15~2
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,在接有速饱和变流器 时,取为1,否则取为1.52。 max max ' = err st np k I unb K K K I