继电保护培训课件31线路的差动保护.ppt

* 3．1 线路的差动保护 .随着电力系统 容量的扩大、电压等级的提高，为保证系统的稳定性，要求能瞬时切除被保护线路每一点 的故障。差动保护能满足这一要求。 一、输电线路纵联差动保护 1．基本工作原理 纵联差动保护是用辅助导线（或称导引线）将被保护线路两侧的电量连接起来，通过比较被保护的线路始端与末端电流的大小和相位构成的保护， 在线路两端 装设有性能和变比完全相同的电流互感器，两侧电流互感器一次回路的正极均置于靠近母线的一侧，二次回路用电缆将同极性端相连，差动继电器则并联接在电流互感器二次侧的环路上。在正常运行情况下，导引线中形成环流，称为环流法纵差动保护。 正常运行或外部故障时，流经线路两侧的电流相等，若不计电流互感器的误差，流入继电器的电流I=0，继电器不动作。 在保护范围内部故障，即两电流互感器之间的线路上 发生故障（如k2点短路）时，两侧电源分别向短路点供给短路电流，由图中可看出流入继电器的电流为短路点总电流归算到二次测的数值。当电流大于继电器动作电流时，继电器动作，瞬时跳开线路两侧的断路器。 纵差动保护测量线路两侧的电流并进行比较，它的保护范围是两侧电流互感器之间线路的全长。 　在整定值上它不需要与相邻线路的保护配合，这是比单端测量的电流保护及距离保护优越之点。 × × × × × × IⅠ2 IⅡ2 K1 IⅡ IⅠ 。 。 。 。 。 。 。 。 IⅠ IⅠ2 IⅡ IⅡ2 区内故障 区外故障 2、纵差动保护的不平衡电流 正常运行及区外故障不计电流互感器的误差，流入差动继电器中的电流I＝0。实际上电流互感器存在励磁电流，并且两侧电流互感器的励磁特性不完全一致，则在正常运行或外部故障时流入差动继电器的电流为不平衡电流，用Iunb表示，它等于两侧电流互感器的励磁电流相量差。外部故障时，短路电流使铁芯严重饱和，励磁电流急剧增大，从而使Iun比正常运行时的不平衡电流大很多。 在线路纵差动保护中可采用速饱和变流器或带制动特性的差动继电器，减小不平衡电流及其影响。 对纵联差动保护的评价 优点：纵联差动保护是测量两端电气量的保护，能快速切除被保护线路全线范围内故障，不受过负荷及系统振荡的影响，灵敏度较高。 缺点：需要装设同被保护线路一样长的辅助导线，增加了投资。同时为了增强保护装置的可靠性，要装设专门的监视辅助导线是否完好的装置，以防当辅助导线发生断线或短路时使纵差动保护误动或拒动。 在输电线路上只有当其他保护不能满足要求，且在长度小于10km 的线路上才考虑采用纵联差动保护。 纵差动保护在元件（如发电机、变压器等）保护中得到广泛应用。 二、平行线路横联方向差动保护 平行线路是指参数相同且平行供电的双回线路，采用这种供电方式可以提高供电可靠性，当一条线路发生故障时，另一条非故障线路仍可正常供电。 横联方向差动保护判别平行线路是否发生故障，采用测量差回路电流大小的方法；判别是哪条线路故障，则采用测量差回路电流方向的方法。 （1）正常运行或外部短路时 由于两回线路阻抗非完全相等，电流互感器特性也可能不完全一致，KAI中会流过不平衡电流。若能使KA的动作电流大于不平衡电流，则M侧的电流继电器不会动作，M侧的整套保护不会起动跳闸。同理N侧的保护也不会动作。 I = nTA 1 ( I1 - I2 ) = 0 (2) 任一线路内部故障时 若在线路 LI上发生短路，I1＞ I2，在M侧保护KA1中流过电流为: 在N侧保护KA2中的差电流为 I = nTA 1 ( I1 - I2 ) I = nTA 1 [ I2 - ( - I2 ) ] = nTA 2 I2 在保护区内故障时，横差保护在电源侧测量的是两线路电流差的大小；在非电源侧测量的是两线路电流的和。因此，非电源侧保护的灵敏度比电源侧高。但靠进母线故障时。两侧保护存在相继动作的问题。 相继动作区：对侧保护动作后，由于短路电流重新分布使本侧保护再动作，叫相继动作。可能发生相继动作的区域叫相继动作区。 电流平衡保护的基本工作原理 电流平衡保护的基本工作原理,KAB是一个双动作的电平衡继电器，当平行线路正常运行或外部故障时，通过KAB两线圈N1和N2的电流幅值相等，“天平”处在平衡状态，保护不动