输电线路光纤电流纵差保护原理介绍.ppt

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南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司输电线路光纤电流纵差保护原理输电线路光纤电流纵差保护原理介绍介绍RCS-931保护配置保护配置主主保护保护光纤电流纵差保护光纤电流纵差保护工频变化量接地、相间距离工频变化量接地、相间距离段段后备保护后备保护以正序电压为极化量的阻抗继电器构成的三段式接地、相以正序电压为极化量的阻抗继电器构成的三段式接地、相间距离保护间距离保护A型：

零序电流型：

零序电流段段（带方向带方向）、段段（方向可选择方向可选择）B型：

零序电流型：

零序电流、段段（带方向带方向）、段段（方向可选择方向可选择）D型：

型：

零序电流零序电流段段（带方向带方向）、零序反时限方向电流保护、零序反时限方向电流保护（方向可选择方向可选择）重合闸重合闸单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、重合闸仃用单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、重合闸仃用光纤电流纵差保护原理光纤电流纵差保护原理以母线流向被保护线路以母线流向被保护线路方向为正方向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对动作电流与制动电流对应的工作点位于比率制应的工作点位于比率制动特性曲线上方动特性曲线上方，继电，继电器动作。

器动作。

输电线路电流纵差保护原理输电线路电流纵差保护原理线路内部短路线路内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动作。

继电器动作。

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。

输电线路电流纵差保护原理输电线路电流纵差保护原理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动继电器不动。

凡是穿越性的电流不产生动凡是穿越性的电流不产生动作电流作电流，只产生制动电流。

，只产生制动电流。

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的电容电流是从线路内部流出的电流，因此它构成动作电流。

电流，因此它构成动作电流。

由于负荷电流是穿越性的电流，由于负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流。

所以在空它只产生制动电流。

所以在空载或轻载下电容电流最容易造载或轻载下电容电流最容易造成保护误动。

成保护误动。

解决方法：

解决方法：

提高起动电流定值提高起动电流定值必要时进行电容电流补偿必要时进行电容电流补偿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，灵敏度可能不电阻接地短路，灵敏度可能不够。

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动它只产生制动电流而不产生动作电流。

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继采用工频变化量比率差动继电器和零序差动继电器电器和零序差动继电器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断线时差动继电器误断线时差动继电器误动。

动。

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异的差异、二次回路时间常数的差异在区外故障或区外故障切除时出现在区外故障或区外故障切除时出现差动电流（动作电流），容易造成差动电流（动作电流），容易造成差动继电器误动。

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门制动系数。

在制动量上增加浮动门槛。

槛。

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。

线路纵差保护与元件保护中用的纵差保护线路纵差保护与元件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置采不同，线路纵差保护两侧电流是由不同装置采样的。

两侧电流采样时间不一致，使动作电流样的。

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，最大的误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（差是相隔一个采样周期（931保护是保护是0.833ms,折折合工频电角度为合工频电角度为）。

这将加大区外故障时的）。

这将加大区外故障时的不平衡电流。

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工频变化量分相差动继电器工频变化量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单中差动电差动电流高定值流高定值、4倍实测电容倍实测电容电流和电流和中的最大值。

由中的最大值。

由于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.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生。

因此负荷电流不会产生制动电流。

制动电流。

受过渡电阻的影响也较小。

受过渡电阻的影响也较小。

在单侧电源线路上发生短路，只要短路前有负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流也荷电流，短路后无电源侧的工频变化量电流也会形成动作电流。

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。

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高定值流高定值、4倍实测电容倍实测电容电流和电流和中的最大值。

依中的最大值。

依靠靠定值躲电容电流。

定值躲电容电流。

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倍实测电容倍实测电容电流和电流和中的最大值。

依中的最大值。

依靠定靠定值躲电容电流。

值躲电容电流。

经经40ms延时动作。

延时动作。

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动零序起动电流定值电流定值。

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。

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，所以负荷电流，所以负荷电流不产生制动电流。

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。

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电为经过电容电流补偿后的差动电流流补偿后的差动电流。

制动电流制动电流为为、0.6倍实测电容电倍实测电容电流和流和中的最大值。

制动中的最大值。

制动系数仅取为系数仅取为0.15。

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，所以该继电，所以该继电器很灵敏。

不会影响零序差动继电器的灵敏度。

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流要经电容电流补偿补偿。

当当计算电容电流与实测电容电流相差较大计算电容电流与实测电容电流相差较大时、时、判断判断TV断线时、断线时、判断电容电流很小判断电容电流很小时，动作时，动作电流不再进行电容电流的补偿。

为防止电容电流电流不再进行电容电流的补偿。

为防止电容电流的影响，将初始动作电流由的影响，将初始动作电流由抬高到抬高到。

因为电。

因为电容电流的补偿要用到容电流的补偿要用到TV的电压和线路容抗的定值，的电压和线路容抗的定值，而这些值现在可能是不正确的。

而这些值现在可能是不正确的。

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判别判别计算电容电流与实测电容电流相差较大计算电容电流与实测电容电流相差较大的条件的条件或或式中式中为实测电容电流为实测电容电流。

上式说明可能整定。

上式说明可能整定的的值有错。

值有错。

或或式中式中为为TA二次额定电流。

该式说明电容电二次额定电流。

该式说明电容电流还比较大。

流还比较大。

与与式构成式构成与与门。

满足条件，不进行电容电流的门。

满足条件，不进行电容电流的补偿，而通过将起动电流定值提高到补偿，而通过将起动电流定值提高到来躲过电容电流来躲过电容电流的影响。

的影响。

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判别判别电容电流很小电容电流很小的判据的判据及及满足上两判据说明电容电流很小，不需进行满足上两判据说明电容电流很小，不需进行电容电流的补偿。

但为了在空载电容电流作用下电容电流的补偿。

但为了在空载电容电流作用下该继电器不误动，将起始动作电流由该继电器不误动，将起始动作电流由抬高到抬高到。

因为电容电流很小，该。

因为电容电流很小，该值也不是很大，不值也不是很大，不会影响线路内部短路灵敏度。

会影响线路内部短路灵敏度。

电容电流的补偿电容电流的补偿其中其中故而故而在在6464kb/skb/s通信接口的条件下，实现了通信接口的条件下，实现了每周每周1212点采样数据的传输，而其他差动保点采样数据的传输，而其他差动保护每周仅传输护每周仅传输4466点。

每周点。

每周1212点的采样数点的采样数据保证了差动继电器工作的正确性和工频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。

变化量差动继电器的实现。

在在22Mb/sMb/s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经差动开放的远方跳闸经差动开放的远方跳闸装置接收到对侧的分相跳闸信号，用装置接收到对侧的分相跳闸信号，用本侧的高灵敏度的差动继电器作为就地判本侧的高灵敏度的差动继电器作为就地判据跳对应相。

据跳对应相。

高灵敏度的差动继电器就用零差中的高灵敏度的差动继电器就用零差中的选相用的经电容电流补偿的分相差动继电选相用的经电容电流补偿的分相差动继电器。

器。

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，包括包括:

差动继电器的计算、逻辑差动继电器的计算、逻辑程序和出口程序都在程序和出