第7章 输电线路的差动保护

1、第第7 7章章 输电线路差动保护输电线路差动保护泸州职业技术学院继电保护2 教学要求：掌握输电线路纵联差动保护的工作原理；熟悉反映故障分量电流相位差动保护工作原理；熟悉横联差动保护工作原理；了解平衡保护工作原理。 7-1 输电线路差动保护基本原理 7-2 输电线路纵差动保护 7-3 平行线路横差动保护 7-4 平行线路的电流平衡保护第第7 7章章 输电线路差动保护输电线路差动保护泸州职业技术学院继电保护37.1.1 反应单侧电气量保护的缺陷： 因为无法区分本线路末端短路与相邻线路出口短路。所以无法实现全线速动。 原因（1）电气距离接近相等。 （2）继电器本身测量误差。（3）线路参数不准确。（4

2、）LH、YH有误差。（5）短路类型不同。（6）运行方式变化等。7-1 7-1 输电线路差动保护基本原理输电线路差动保护基本原理泸州职业技术学院继电保护41.定义：比较被保护元件两端电流大小和相位的保护。2.种类：（1）输电线路的纵联差动保护 （2）输电线路的横联差动保护 （3）平行线路的电流平衡保护3.接线原理：用导引线传送电流（大小或方向），根据电流在导引线中的流动情况，可分为环流式和均压式两种。7.1.2 7.1.2 输电线路差动保护：（全线速动保护）输电线路差动保护：（全线速动保护）泸州职业技术学院继电保护57.2.1 原理接线： 按正常时“环流接线”：图7-1 7-2 7-2 输电线路

3、纵差动保护输电线路纵差动保护泸州职业技术学院继电保护6图7-1 电流纵联差动保护的示意图(a)外部短路 (b)内部短路按正常时“环流接线”：图7-1 泸州职业技术学院继电保护7 正常或区外短路： Ij=Im2-In2=0 KD（CJ）不动 区内短路：Ij=Im2+In2=（Im1+ In1）/nLH = Id/ nLH KD（CJ）动作同时跳两侧QF,切除故障7.2.2 7.2.2 工作原理：工作原理：图图7-17-1泸州职业技术学院继电保护8优点： 保护范围：是两侧TA之间。 全线速动：0s 灵敏性高。存在的问题： 辅助导线长:若用于长线路技术上有困难且经济上不合理。在发电机、变压器、母线保

4、护中应用得更广泛。 不能作后备保护7.2.37.2.3特点：特点：图图7-17-1 泸州职业技术学院继电保护9（1）辅助导引线（2）电力线载波：高频保护（3）微波：微波保护（4）光纤：光纤保护线路电压（KV）辅助导线长度（KM）10KV及以上1235KV及以上34110220KV577.2.4 7.2.4 纵联保护信号传输方式：纵联保护信号传输方式：图图7-17-1泸州职业技术学院继电保护101.电流互感器的误差和不平衡电流图7-2 电流互感器的等效电路和励磁特性(a)等效电路 (b)励磁特性7.2.57.2.5影响输电线纵联差动保护正确工作的因素影响输电线纵联差动保护正确工作的因素泸州职业技

5、术学院继电保护112.引导线的阻抗和电容分布图7-3 外部短路暂态过程中的电流互感器的励磁电流及不平衡电流波形图(图中的Id,IL,IL均为折合到电流互感器的二次侧的电流)(a)外部短路电流(b),(c)两侧电流互感器的励磁电流(d)两个励磁电流之差(e)实验录取的不平衡电流泸州职业技术学院继电保护127-3 7-3 平行线路横差动保护平行线路横差动保护 为了提高供电可靠性和增加供电容量，电网常采用平行线路对重要用户供电。所谓平行线路，是指线路长度，导电材料等都相同的两条并列连结的线路，在正常情况下，两条线路并联运行，只有在其中一条线路发生故障时，另一条线路才单独运行。这就要求保护在平行线路同

6、时运行时能有选择地切除故障线路，保证无故障线路正常运行。 泸州职业技术学院继电保护137.3.17.3.1接线：图接线：图7-47-4泸州职业技术学院继电保护141.构成平行线路同侧两个电流互感器型号、变比相同，二次侧按环流接线；电流继电器KA1按两回线路电流差接入作为起动元件；方向继电器KP1、KP2作为判断元件。 7.3.17.3.1接线：接线：图7-4泸州职业技术学院继电保护152.工作原理：当平行线路正常运行或区外短路时，线路同侧两电流大小、相位相等，差动回路无电流，保护不起动。当平行线路L1内部短路时，则II ，Ir 0 。KA1起动，KP1起动、KP2不起动（电流方向相反）保护动作

7、切除QF1，闭锁QF3 ；对侧同理有I方向改变KA2、KP3动作切除QF2，闭锁QF4；同理有L2内短路，保护切除QF3、QF4而闭锁QF1、QF2。7.3.17.3.1接线：接线：图7-4泸州职业技术学院继电保护163.注意： 横联差动方向保护只在两条线路同时运行时起到保护作用，而当一条线路故障时，保护切除该故障线路后为使保护不出现误动作而使横差保护退出运行，也就是说单条线路运行横差保护是不起作用的。 7.3.17.3.1接线：接线：图7-4泸州职业技术学院继电保护17 如图所示，在L1线路末端短路时，两回线路首端电流近似相等，KA1不起动，而对侧I与I方向相反，加入继电器的电流很大，KA2起动并将QF2切除。QF2断开后，短路电流重新分配，KA1才起动，称之为相继动作。要求相继动作区小于5%。 7.3.27.3.2横差保护保护相继动作区横差保护保护相继动作区 ：图：图7-57-5泸州职业技术学院继电保护18躲过单回线路运行时的最大负荷电流； 躲过双回线路运行时外部短路的最大不平衡电流； 躲过在相继动作区内发生接地短路时最大非故障相电流。7.3.3整定计算 泸州职业技术学院继电保护197-4 平行线路的电流平衡保护 电流平衡保护是横差方向保