差动保护技术原理

差动保护技术原理第1页，共32页，2023年，2月20日，星期一1.差动保护基本原理不考虑线路电容电流不考虑两侧TA的采样误差根据基尔霍夫定律：线路正常运行或区外故障线路区内故障：第2页，共32页，2023年，2月20日，星期一影响满足基尔霍夫定律的因素正常运行时的不平衡电流、包括线路电容电流线路区外故障时，TA饱和引起两侧采样电流的不一致TA断线第3页，共32页，2023年，2月20日，星期一继电保护的四项基本要求可靠性快速性灵敏性选择性第4页，共32页，2023年，2月20日，星期一2.稳态差动Ⅰ段第5页，共32页，2023年，2月20日，星期一保护动作区域第6页，共32页，2023年，2月20日，星期一分相差动投入条件第7页，共32页，2023年，2月20日，星期一分相差动投入条件TA断线瞬间，本侧装置判断不出TA断线，本侧即使满足所有差动动作条件，由于需要收到对侧的差动允许标志分相差动才能动作，因此，断线瞬间保护装置能可靠不动作；本侧装置判定TA断线后，能可靠闭锁差动保护第8页，共32页，2023年，2月20日，星期一第9页，共32页，2023年，2月20日，星期一差动允许标志I0qd＋dIqd：线路正常运行时能保证两侧差动保护可靠开放；TWJ：能保证线路合闸于故障时差动保护可靠开放；Up＜65%Un：能保证线路三相故障时弱馈侧装置可靠启动，并发送允许差动信号，确保两侧保护可靠动作；第10页，共32页，2023年，2月20日，星期一差动允许标志PT断线时，Ir＞4IL经30ms延时发送差动允许标志是Up＜65%Un的有效补充。第11页，共32页，2023年，2月20日，星期一稳态Ⅰ段特点能可靠躲过线路正常运行时的不平衡电流，包括线路电容电流；但经大过渡电阻的故障时保护灵敏度较差；能可靠躲过线路区外故障引起的TA饱和电流；线路重负荷时灵敏度较差；TA断线时能可靠不误动；兼顾了可靠性、快速性和选择性。第12页，共32页，2023年，2月20日，星期一3.稳态差动Ⅱ段第13页，共32页，2023年，2月20日，星期一保护动作区域第14页，共32页，2023年，2月20日，星期一稳态Ⅱ段特点同稳态Ⅰ段相比：增加了保护灵敏度降低了保护动作速度第15页，共32页，2023年，2月20日，星期一4.变化量差动第16页，共32页，2023年，2月20日，星期一变化量差动特点同稳态Ⅰ段相比，在重负荷情况下具有较高的灵敏度。第17页，共32页，2023年，2月20日，星期一5.零序差动第18页，共32页，2023年，2月20日，星期一零序差动投入条件第19页，共32页，2023年，2月20日，星期一零序差动投入条件增加电压（零序）开放条件目的：解决超长线路出口处高阻接地，一旦对侧保护装置无法启动时保护的灵敏度问题。第20页，共32页，2023年，2月20日，星期一电容电流补偿条件“容抗整定和实际系统不相符合”判据：

第21页，共32页，2023年，2月20日，星期一电容电流补偿条件

其中Icd为正常情况下的实测差流，即实际的电容电流；实测电容电流和经XC1计算得到的电容电流具有可比性（至少有一个＞0.1In），并且较大的0.75倍＞较小值，可认为“容抗整定和实际系统不相符合”。当实测电容电流和经XC1计算得到的电容电流都小于0.1In时，认为两者不具备可比性，不再判别容抗整定是否同实际系统相符。第22页，共32页，2023年，2月20日，星期一电容电流补偿条件投入电容电流补偿的必要条件为：“容抗整定和实际系统相符合”第23页，共32页，2023年，2月20日，星期一零序差动试验通道自环抬高差动电流高定值、差动电流低定值整定Xc1，使得U/Xc1>0.1In加三相，满足补偿条件增加单相电流，使得零序电流＞零序启动电流零序差动动作，动作时间为120ms左右第24页，共32页，2023年，2月20日，星期一零序差动特点由于采用了以下技术，因此具有极高的灵敏度：零序电压开放电容电流补偿零序分量不受负荷电流的影响采用零序电流差动元件和低比率制动系数的分相差动元件相结合的技术，有效地结合了可靠性和灵敏度，并能实现分相跳闸第25页，共32页，2023年，2月20日，星期一6.远跳、远传1、远传2保护装置采样得到远跳开入为高电平时，经过专门的互补校验处理，作为开关量，连同电流采样数据及CRC校验码等，打包为完整的一帧信息，通过数字通道，传送给对侧保护装置。对侧装置每收到一帧信息，都要进行CRC校验，经过CRC校验后再单独对开关量进行互补校验。只有通过上述校验后，并且经过连续三次确认后，才认为收到的远跳信号是可靠的。收到经校验确认的远跳信号后，若整定控制字“远跳受起动控制”整定为“0”，则无条件置三跳出口，起动A、B、C三相出口跳闸继电器，同时闭锁重合闸；若整定为“1”，则需本装置起动才出口。第26页，共32页，2023年，2月20日，星期一6.远跳、远传1、远传2第27页，共32页，2023年，2月20日，星期一7.差动保护特点差动保护采用两侧差动继电器交换允许信号的方式，安全性高。装置异常或TA断线，本侧的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧不会向本侧发允许信号，从而保证差动保护不会误动第28页，共32页，2023年，2月20日，星期一变化量差动继电器，由于只反映故障分量，不反映负荷电流，因此灵敏度高，动作速度快。零差保护引入了低制动系数、经电容电流补偿的稳态相差动选相元件，灵敏度高，在长线经高阻接地时也能选相跳闸；所有差动继电器的制动系数均为0.75，并采用了浮动的制动门槛，抗TA饱和能力强差动保护特点第29页，共32页，2023年，2月20日，星期一第30页，共32页，2023年，2月20日，星期一装置采用了经差流开放的电压起动元件，负荷侧装置能正常起动差动保护能自动适应系统运行方式的改变装置能实测电容电