中阻型差动继电器原理接线图
高压电动机差动保护原理及注意事项
高压电动机差动保护原理及注意事项差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。
差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。
对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。
差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。
当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器。
微机保护一般采用分相比差流方式。
图1 电动机差动保护单线原理接线图为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。
两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。
电流互感器二次侧按循环电流法接线。
设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连，即两个电流互感器的二次侧异极性相连，并在两连线之间并联接入电流继电器，在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。
继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的，故称为差动继电器。
图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。
在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。
如果采用DL-11型继电器，为躲过电动机启动时暂态电流的影响，可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。
如果是微机保护装置，则只需将CT二次分别接入保护装置即可，但要注意极性端。
继电器分类及原理
继电器是什么?继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)。
它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
继电器的分类：1、按工作原理和结构特性可分为：电磁继电器、固体继电器、温度继电器、舌簧继电器、时间继电器、高频继电器、极化继电器、其他类型的继电器（有继电器，声继电器，热继电器，仪表式继电器，霍尔效应继电器，差动继电器等）2、按动作原理可分为：电磁型、感应型、整流型、电子型、数字型等3、按继电器的作用可分为：启动继电器、量度继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器、出口继电器一、电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。
只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。
当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。
这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
固态继电器的原理及结构SSR按使用场合可以分成交流型和直流型两大类，它们分别在交流或直流电源上做负载的开关，不能混用。
下面以交流型的SSR为例来说明它的工作原理，图1是它的工作原理框图，图1中的部件①-④构成交流SSR的主体，从整体上看，SSR只有两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D)，是一种四端器件。
图1工作时只要在A、B上加上一定的控制信号，就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”，实现“开关”的功能，其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道，但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的(电)联系，以防止输出端对输入端的影响，耦合电路用的元件是“光耦合器”，它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高;由于输入端的负载是发光二极管，这使SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配，在使用可直接与计算机输出接口相接，即受“1”与“0”的逻辑电平控制。
高压电动机差动保护原理及注意事项
精心整理高压电动机差动保护原理及注意事项差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。
差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。
对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。
差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的当电动图所示为电动机纵差保护单线原理接线图。
在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个型型继电器，为躲过电动机启动时暂的延时动作于跳闸。
如果是微机保护装置，则只需将CT（电的为极性端。
所示。
电流互感器应具有相同的特性，并能满足IIIIIIBTJ ：保护跳闸继电器，ACT ：保护动作信号继电器 I ∑＝(I 1+I 2)/2为电动机的和电流幅值 I d ＝I 1-I 2电动机的差电流幅值 I da ：A 相差动电流 I dc ：C 相差动电流 I sd I set I N K t dz t 1、 整定值I 2、 ●何为比率差动？即比率制动，又称穿越电流制动，这种制动作用与穿越电流的大小成正比，因此保护的起动电流随着制动电流的增加而自动增加。
起动电流/制动电流称为制动系数，从这点上可称为比率制动。
●为什么要计算和电流？●本保护带70ms 的延时，以避开启动开始瞬间的暂态峰值电流。
3、 整定值自动加倍 I d -I set >K(I ∑-I N )为防止在电动机较大的启动电流下，由于始末端CT 不平衡电流引起本保护误动作，一般微机保护在启动过程中给整定值自动加倍功能，最小动作电流Iset 和比率制动系数K 自动加倍。
差动保护的基本接线原理
变压器差动保护变压器的纵差动保护用于防御变压器绕组和引出线多相短路故障、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路故障及绕组匝间短路故障。
目前国内的微机型差动保护，主要由分相差动元件和涌流判别元件两部分构成。
对于用于大型变压器的差动保护，还有5次谐波制动元件，以防止变压器过激磁时差动保护误动。
为防止在较高的短路电流水平时，由于电流互感器饱和时高次谐波量增加，产生极大的制动力矩而使差动元件据动，故在谐波制动的变压器差动保护中还设置了差动速断元件，当短路电流达到4～10 倍额定电流时，速断元件快速动作出口。
差动保护的基本接线原理一般地，对于Y/∆接线方式的变压器，定义电流的正方向为自母线流向变压器，其差动保护的接线如下图所示，图3.1.1 差动保护接线图该接线图中包含了两个方面的内容：1）由于Y/∆接线方式，导致两侧CT一次电流之间出现一定的相位偏移，所以应对Y侧（或∆侧）CT一次电流进行相位补偿；2）由于I1 、I2 所在侧的电压等级不同，所以二者的有名值不能直接进行运算，二者必须归算到同一电压等级。
一般的处理方法为将I2 归算到I1 侧（通常即高压侧）。
针对以上两点，传统的方法是通过将Y 测的CT 做∆接，同时∆侧的CT 做Y 接，实现相位补偿（即保护内部五校正），由此而导致的Y 侧电流放大3倍则结合CT 变比的选择以及CT 的不平衡补偿完成，最后将处理后的电流I1′、I2′引入保护；随着微机型变压器差动保护的出现，为了简化现场接线，通常要求变压器各侧CT均按星型接线方式，CT极性端均指向同一方向（如母线侧），然后将各侧的CT二次电流I1、I2直接引入保护，而以上关于相位和CT变比的不平衡补偿则在保护内部通过软件进行补偿。
下面以Y/∆-11接线方式的变压器为例，来简单介绍微机型变压器差动保护内部利用软件进行数字式纵差动保护的相位校正和幅值校正。
继电器
继电器编辑[jì diàn qì]继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。
它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。
通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
目录1元件符号2主要作用3主要分类4主要元件介绍▪电磁继电器▪固态继电器（SSR）▪热敏干簧继电器▪磁簧继电器▪光继电器▪时间继电器▪中间继电器1元件符号编辑因为继电器是由线圈和触点组两部分组成的，所以继电器在电路图中的图形符号也包括两部分：继电器（图1）一个长方框表示线圈；一组触点符号表示触点组合。
当触点不多电路比较简单时，往往把触点组直接画在线圈框的一侧，这种画法叫集中表示法。
电符号和触点形式：继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示，如果继电器有两个线圈，就画两个并列的长方框。
同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。
继电器的触点有两种表示方法：一种是把它们直接画在长方框一侧，这种表示法较为直观。
另一种是按照电路连接的需要，把各个触点分别画到各自的控制电路中，通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号，并将触点组编上号码，以示区别。
继电器的触点有三种基本形式：1、动合型（常开）（H型）线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点就闭合。
以合字的拼音字头“H”表示。
2、动断型（常闭）（D型）线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就断开。
用断字的拼音字头“D”表示。
3、转换型（Z型）这是触点组型。
这种触点组共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点。
线圈不通电时，动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合，线圈通电后，动触点就移动，使原来断开的成闭合，原来闭合的成断开状态，达到转换的目的。
纵差保护电路
一、现状分析近年来，随着电力系统规模的扩大，电压等级的升高，由于结构和制造上的原因，发电机、变压器这些重要设备发生事故的次数也随之增加。
根据国家电力调度通信中心和中国电力科学研究院的全国调查脚，我国1995 —2002年IOOMW及以上发电机完全纵差保护在1998．2002年运行中共动作55次，正确动作率仅为70．91％(39次)。
误动的原因有运行维护不良、误接线，误整定和制造质量问题。
长期的运行经验表明差动保护是能灵敏区分区内和区外的故障的，当前其主要矛盾仍集中在非故障情况下的电磁干扰如励磁涌流和内部故障的鉴别上。
国内外大量的科技工作者都在积极探索完善目前的差动保护原理，同时也探索和提出了一些新的原理应用到差动保护中。
二、发电机纵差保护1.发电机故障和不正常运行状态1）发电机定子绕组相间短路：定子绕组相间短路会产生很大的短路电流，严重损坏发电机。
应装设纵联差动保护。
2）发电机定子绕组匝间短路：匝间短路将出现很大的环流，使绝缘老化，甚至击穿绝缘发展为单相接地或相间短路，扩大发电机损坏范围。
3）发电机定子绕组单相接地：定子绕组单相接地是易发生的一种故障。
单相接地后，其电容电流流过故障点的定子铁芯，当此电流较大或持续时间较长时，会使铁芯局部熔化。
因此，应装设灵敏的反应全部绕组任一点接地故障的100%定子绕组单相接地保护。
4）发电机转子绕组一点接地和两点接地：转子绕组一点接地，由于没有构成通路，对发电机没有直接危害。
再发生另一点接地，则转子绕组一部分被短接，会烧毁转子绕组，由于部分绕组短接，破坏磁路的对称性，造成磁势不平衡而引起机组剧烈振动，产生严重后果。
应装设转子绕组一点接地保护和两点接地保护。
5）发电机失磁：由转子绕组断线、励磁回路故障或灭磁开关误动等原因造成。
这种故障不仅对发电机造成危害，而且对电力系统安全也会造成严重影响。
应装设失磁保护。
2.发电机纵差保护原理纵差保护作用：反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路，是发电机的主要保护。
热继电器工作原理.
热继电器工作原理热继电器是一种电气保护元件。
它是利用电流的热效应来推动动作机构使触头闭合或者断开的保护电器，主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡保护以及其他电气设备发热状态时的控制。
热继电器的工作原理由电阻丝做成的热元件，其电阻值较小，工作时将它串接在电动机的主电路中，电阻丝所围绕的双金属片是由两片线膨胀系数不同的金属片压合而成，左端与外壳固定。
当热元件中通过的电流超过其额定值而过热时，由于双金属片的上面一层热膨胀系数小，而下面的大，使双金属片受热后向上弯曲，导致扣板脱扣，扣板在弹簧的拉力下将常闭触点断开。
触点是串接在电动机的控制电路中的，使得控制电路中的接触器的动作线圈断电，从而切断电动机的主电路。
热继电器的基本结构包括加热元件、主双金属片、动作机构和触头系统以及温度补偿元件。
热继电器的种类热继电器的种类不少，常用的有JR0、JR16、JR16B、JRS 和T 系列。
热继电器的型号及含义以JR 系列热继电器为例，型号含义如下：交流接触器在电气设备应用中，为了控制较大电流的通断，需用一种具有很好灭弧能力的开关，这就是交流接触器。
交流接触器是用来频繁控制接通或者断开交流主电路的自动控制电器，它不同于刀开关这种手动切换电器，它具有手动切换电器所不能实现的遥控功能，并具有一定的断流能力。
交流接触器不仅能遥控通断电路，还具有欠压、零电压释放保护功能，它具备频繁操作、工作可靠和性能稳定等优点。
交流接触器的结构接触器主要由电磁机构、触点系统和灭弧装置等主要部件组成。
电磁机构包括吸引线圈、静铁心和动铁心，动铁心与动触点相联。
触头分为主触头和辅助触头，主触头用于通断电流较大的主电路，体积较大，普通由三对常开触头组成；辅助触头用于通断电流较小的控制电路，体积较小，普通由两对常开触头和两对常闭触头组成。
所谓触头的常开和常闭，是指接触器未通电动作前触头的原始状态。
交流接触器的型号及含义以CJ 系列接触器为例，型号含义如下：交流接触器的工作原理当吸引线圈两端施加额定电压时，产生电磁力，将动铁心(上铁心)吸下，动铁心带动动触点一起下移，使动合触点闭合接通电路，动断触点断开切断电路，当吸引线圈断电时，铁心失去电磁力，动铁心在复位弹簧的作用下复位，触点系统恢复常态。
高压电动机差动保护原理及注意事项
差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。
差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。
对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。
差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。
当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器。
微机保护一般采用分相比差流方式。
图1 电动机差动保护单线原理接线图为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。
两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。
电流互感器二次侧按循环电流法接线。
设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连，即两个电流互感器的二次侧异极性相连，并在两连线之间并联接入电流继电器，在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。
继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的，故称为差动继电器。
图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。
在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。
如果采用DL-11型继电器，为躲过电动机启动时暂态电流的影响，可利用出口中间继电器带的延时动作于跳闸。
如果是微机保护装置，则只需将CT二次分别接入保护装置即可，但要注意极性端。
一般在保护装置端子上有交流量或称模拟量输入的端子，分别定义为Ia1、Ia1*、Ic1、Ic1*（电机的端电流），Ia2、Ia2*、Ic2、Ic2*（电机的中性线电流），带*的为极性端。
差动保护原理
差动保护是输入的两端CT电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。
保护范围在输入的两端CT之间的设备（可以是线路，发电机，电动机，变压器等电气设备）什么是差动保护[1]电流差动保护是继电保护中的一种保护。
正相序是A超前B,B超前C 各是120度。
反相序（即是逆相序）是 A 超前C,C超前B各是120度。
有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。
差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。
差动保护把被保护的电气设备看成是一个接点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。
当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。
当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。
差动保护原理差动保护差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。
当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。
差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。
另外差动保护还有线路差动保护、母线差动保护等等。
变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。
其接线方式，按回路电流法原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略不平衡电流，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，即：iJ＝ibp＝iI-iII=0。
如果内部故障，如图ZD点短路，流入继电器的电流等于短路点的总电流。
即：iJ=ibp=iI2+iII2。
当流入继电器的电流大于动作电流，保护动作断路器跳闸。
功能差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。
主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。
DCD-5差动继电器
DCD-5差动继电器DCD-5（BCH-1）型差动继电器特性实验DCD-5（BCH-1）型差动继电器特性实验（一）实验目的（二）DCD-5型差动继电器简介DCD-5型差动继电器用于电力变压器的差动保护。
由于继电器带有一个制动绕组，当被保护变压器外部故障不平衡电流较大时，能产生制动作用。
这两部分磁通分别在W2的两部分绕组中感应出电势，该电势达一定值时(视执行元件的动作电压而定)，执行元件就动作。
制动绕组Wres的作用是加速两侧边柱的饱和，从而使得W2与Wd，Wbl、Wb2间的相互作用减弱。
从图6-1(a)中可??和制动绕组中电流I以看出，在一侧边柱内，差动绕组中电流I?d 产生的磁通?dres?和??相加，而在另一侧边柱内，??相减，因而每侧边柱内的合产生的磁通?dresres成磁通等于这两个磁通的向量和。
令?表示工作电流和制动电流间的相位角，当?、??=0?或180?时，两边柱内的合成磁通分别为?而在?=90?d?res绝对值的和或差；或270?时，两边柱内的合成磁通相等。
由此看出，继电器的动作电流(即Wd内的电流)不仅与Wres内的大小有关，而且还与二者之间的相位有关。
当二者间的相位一定时，继电器的动作电流随Wres内电流的增减而增减，这就是继电器具有制动特性的概念。
Wb1，Wb2和Wd的绕向一致，所以平衡绕组产生的磁通起着增强或削弱差动绕组产生的磁通作用(两绕组内电流方向相同时起增强作用，方向相反时起削弱作用)。
由于变压器各侧电流互感器的变比不能完全配合，在变压器正常运行时，Wd中有不平衡电流Iunb流过。
当平衡绕组接入后，如果平衡绕组的匝数选得适当，就能完全或几乎完全使Iunb得到补偿使得变压器在正常运行时，W2内完全或几乎完全没有Iunb感应电势，从而提高了保护装置的可靠性。
当保护区内部发生故障时，流过平衡绕组内的电流所产生的磁通与差动绕组内电流所产生的磁通方向一致，于是就增加了使继电器动作的安匝数，从而提高了保护装置的灵敏度，此即Wd、Wbl、Wb2三个绕组绕向一致的原因。
变压器的保护—变压器的差动保护原理
教学目标
要求学生通过学习，了解并掌握变压器的差动保护性 质、分类、原理及变比选择原则等知识。
教学重点
1
认知变压器的差动保护性质
2
认知差动保护原理
3
认知差动护
性质
02
变压器的 差动保护
分类
03
差动保 护原理 接线图
02
差动保护原理接线图
➢ 如图为差动保护的原理接线图
03
差动保护原理
• 在双绕组变压器两侧装设电流互感器，互感器根据极性接成电流 差的形式。
• 流入差动元件的电流为 I2 I2 ，当变压器正常运行或者是电流互
感器之外故障时， I2 I2 =0，差动保护不动作；当差动保护区内
故障时， I 2 I 2 >0，差动保护动作，发出跳闸信号，变压器各
侧断路器分闸，对变压器起到保护作用。
04
差动保护原理
由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，所以必须适当
选择两侧电流互感器的变比，使得在正常工作时和外部故障
时两侧的二次电流相等。即
I 2
I2
I1 nTA1
I1 nTA 2
• 那么
nTA 2 nTA1
I1
nT
I1
• 式中，nTA1为高压侧电流互感器的变比；
nTA2 为低压侧电流互感器的变比；
nT 为变压器的变比。
05
差动保护变比选择原则
➢这种按相实现的差动保护，其电流互感器变比的选择 原则是： • 两侧电流互感器变比的比值等于变压器的变比。
06
04
差动保护 原理
05
差动保护 变比选择
原则
大学课件 电力系统继电保护 纵联电流差动保护
Ir Kres Ires
式中， Kres 为制动系数，根据差动保护原理应用于不同的 被保护元件上（线路、变压器、发电机等）选取不同的值。
比率制动方式—— Ires 采用
Ires 0.5 Im In
量是被保护线路两端电流的相量差）或采用
计算（制动
Ires 0.5 Im In 计算（制动量是被保护线路两端电流的标
4.4.2 两侧电流的同步测量
两侧的“同步数据”——指两侧的采样时刻必须严格 同时刻和使用两侧相同时刻的采样点进行计算。 常见的同步方法有基于数据通道的同步方法和基于全 球定位系统GPS同步时钟的同步方法。
1 基于数据通道的同步方法
采样时刻调整法（应用较多） 采样数据修正法 时钟校正法
如下图所示，线路两侧保护中任意规定一侧为主站，另一侧为从站。 两侧固有采样频率相同，采样间隔为Ts，由晶振控制。tm1、 tm2、…tmj为主站时标采样时刻点；ts1、ts2、…tsi为从站时标采 样时刻点。
时间t3元件对收到的高频电流进行整流并延时t3后有输出，并展宽t4时间：
区内短路时 高频电流间断时间长
t3延时满足收信机 回路有输出
保护跳 闸
区外短路时
高频电流间断时间短
小于t3延时满足收 信机回路无输出
保护不 跳闸
2 纵联电流相位差动保护的动作特性与相继动作
（1）纵联电流相位差动保护的闭锁角及其整定——为了保证在任何 外部短路条件下保护都不误动，需要分析外部短路时两侧收到的高 频电流之间不连续的最大时间间隔即对应工频的相角差，以整定t3 延时。
通道延时的测定 正式开始同步采样前，主站在tm1时刻向从站发送一帧信息，该信息包括 主站当前时标和计算通道延时td的命令，从站收到命令后延时tm时间将从 站当前时标和延时时间送回给主站。由于两个方向的信息传送是通过统一 途径，可认为传输延时相同。主站收到返回信息的时刻为tr2，可计算出通
中阻抗及高阻抗母线差动保护原理及整定计算
中阻抗及高阻抗母线差动保护原理及整定计算摘要: 依据母线差动保护的特殊要求，本文叙述了中阻抗母线差动保护的原理、特点及整定计算，详细分析了中阻抗母线差动保护区外故障时电流互感器饱和、不饱和的制动原理及区内故障时流入差动继电器的电流，整定计算及提高灵敏度的措施。
分析了高阻抗母线差动保护的原理、电流互感器饱和特性及实用计算方法。
关键词: 中阻抗;高阻抗;母线差动保护0引言随着电力系统的容量越来越大，接线越来越复杂，母线差动保护的短路电流倍数可达到额定电流的十几倍到几十倍，使出线线路的电流互感器严重饱和，差动保护区外短路的不平衡电流远远大于电流互感器的10%误差[1-3]。
区外短路母线差动保护会误动。
为克服母线差动保护区外短路不误动采用了在差动回路中串入2KΩ的电阻，其作用是加速故障出线的电流互感器的饱和，降低饱和电流互感器的二次电阻用以降低差回路中的电压，由于差回路中有高电阻使差回路中的差动继电器不误动。
目前国配网外及我国超高压电网的母线差动保护多有采用高阻抗母线差动保护[4-5]。
由于高阻抗母线差动保护的差回路的电阻为2KΩ,区内短路流过差动保护差回路的动作电流较大，会在高电阻上产生高电压。
为降低区内短路差回路的电压将差回路中的高阻改为600Ω中阻差动保护继电器。
1中阻抗母线差动保护原理及整定计算1.1中阻抗母线差动保护原理图说明反应流进流出母线电流的差，比例制动，零秒动作。
中阻抗母线差动保护原理接线图如图1所示。
以被保护母线只有一回进线，一回出线为例，采用一相进行分析。
采用中间变流器TM是为了使差回路电流变小，便于控制。
各进出线同一相的全波整流器D3、D4、D5、D6为制动电路。
CLJ为启动继电器、CDJ为差动继电器、R为分流电阻、Rs/2为制动电阻。
IT为循环臂中的制动电流；Icd为差动回路中的电流；Idz为流经差动继电器中的电流。
[J]. 继电器,2001,05:59-62.[3]工乡,陈永琳,张连斌. 母线差动保护的计算机整定计算[J]. 继电器,1996,03:26-29+2-3.[4]刘天斌,程利军,陈建文,等. 中阻抗母线保护差动回路过电压误动分析及对策[J]. 电力系统自动化,2000,12:55-57.[5]程利军,杨奇逊. 中阻抗母线保护原理、整定及运行的探讨[J]. 电网技术,2000,06:65-69.[6]邹宁. 数字式母线差动保护中新型抗TA饱和策略的研究[D].东南大学,2004.[7]霍兵兵. 自适应母线差动保护的研究[D].西安科技大学,2008.[8]宋方方,王增平,刘颖. 母线保护的现状及发展趋势[J]. 电力自动化设备,2003,07:66-69.[9]姚斌,徐唐煌. 几种母线保护原理及运行分析[J]. 湖北电力,2003,02:23-25.[10]陆征军,吕航,李力. 输电线路分布电容对快速母线差动保护的影响[J]. 继电器,2005,01:68-72.。
母差保护基本原理
一、固定连接方式的母线完全差动保护
缺点：
1、固定连接破坏时，无选择能力，将切除两 条母线。 2、因要躲外部故障时的最大不平衡电流，灵 敏度较低。 3、由于采用了速饱和变流器，动作时间较慢， 不能快速切除故障。
二、母联电流相位比较式母线差动保护
这种保护是在具有固定连接元件的母线电流差 动保护的基础上改进而来的。它利用比较母联 开关中的电流与总的差电流的相位作为故障母 线的选择元件。 当一母故障时，故障电流从二母通过母联流向 一母。当二母故障时，故障电流从一母通过母 联流向二母。而总差流是反映母线故障的，相 位不变，因此，只要母联有电流流过，选择元 件就能正确动作。
母联I2>I2BYZ
>＝1
母联I0>I0BYZ
管理板： 设总起动元件，起动后开放出口继电器 的正电源，同时完成故障录波功能。
RCS-915A/B型母线保护装置
三、母差保护原理： 1、TA极性要求：
各出线TA同名端在母线侧，母联TA同名端在一 母侧。 2、差动回路的大差、小差之分： 大差回路是指除母联开关和分段开关外所有 支路电流所构成的差动回路。 小差回路是指该段母线上所连接的所有支路 （含母联和分段） 大差回路判别母线区内还是区外故障，小 差回路用以故障母线的选择。
I1
电流比相式保护的缺点：
当两条母线所接电源严重不平衡时，大电源
所在母线内部故障，小电源提供母联电流不 能启动继电器时，母差将拒动； 母联TA为单侧设置时，在母联与TA之间发生 故障，故障母线不能快速切除； 双母线分裂运行时，动作失去选择性；动作 时间较长，当TA严重饱和时，可能失去选择 性。 从电网的发展来看，无论是从性能上还是运 行维护等方面，该保护都越来越难以满足要 求，LXB型母差保护将逐渐被替换。
电力变压器的故障不正常运行状态及其相应的保护方式
3、后备保护
1)过电流保护:一般用于降压变，保护装置的 整定值应考虑事故状态下可能出现的过负荷电流。
2)复合电压起动的过电流保护：一般用于升压 变、联络变及过电流保护灵敏度不满足要求的降压 变上。
3)负序电流及单相式低电压起动的过电流保护： 一般用于容量为63MVA及以上的升压变压器。
4)阻抗保护：对于升压变压器和系统联络变压 器，当采用第2)、3)的保护不能满足灵敏性和选择 性要求时，可采用阻抗保护。
1．重瓦斯保护的出口中间继电器必须具有自保持：
因为重瓦斯反应油流流速的大小而动作，而油流 的流速在故障过程中往往很不稳定，所以必须有自保 持回路，以保证重瓦斯触点一经闭合，KOM即起动自 保持，无论瓦斯继电器的触点是否重新打开，KOM一 直将出口跳闸信号保持到断路器跳开。
2．切换片XB的作用：改变重瓦斯的出口方式。当变 压器换油、气体继电器试验、变压器新安装或大修后 后投入运行之初，通过XB将保护换接于电阻R回路， 以防重瓦斯保护误动作跳闸。
压900。当电压瞬时值u=0时，磁通
ap
。由
m
于变压器铁心中的磁通不能突变，因而铁心中出现非
周期分量磁通 f，z 其幅值为+ m。若忽略非周
uφ φ
φm +φT φT
暂态磁通
u
稳态磁通
期分量磁通 fz
的衰减，则半周期 后，总磁通的幅值 为 .m 2m ， 铁心严重饱和。
o
ω
-φm
图9—6 变压器空载投入时 的电压和磁通波形图
Rfre
-
变压器其他 保护来
三、瓦斯保护的整定
轻瓦斯保护的动作值采用气体容积表示。通常 气体容积的整定范围为250～300mm2。对于容量在 10WVA以上变压器多采用250mm2 。气体容积的调整可 以通过改变重锤位置来实现。
差动继电器
DCD－5型应用范围:差动品牌:欣继电气型号:DCD-5型产品系列:差动形式:常规额定电压:DC220（V）电流性质:直流外形:大型功率负载:大功率防护特点:放开式直流:（Ω）吸合电流:5（A）释放电流:5（A）功率:5（W）额定工作频率:50（Hz）1 用途DCD－5型 (以下简称继电器) 用于两绕组或三绕组电力的单相差动爱惜线路中，作为主爱惜。
2 结构与工作原理结构继电器采纳JK－32K、H、Q型标准化壳体组件，具有嵌入式后接线 (JK－32K)、凸出式后接线 (JK－32H) 和凸出式前接线 (JK－32Q) 三种结构型式，可任选。
其外形及安装尺寸见附录。
原理接线见图1。
工作原理组成元件的工作原理继电器由执行元件中间速饱和变流器 (以下简称变流器) 组成。
变流器具有制动绕组、工作绕组和平稳绕组，并组成差动继电器的一些要紧性能，如制动特性、躲避励磁涌流特性，和排除不平稳电流效应的自耦变流器性能等。
变流器的导磁体是一个三柱形铁芯，用几组山形导磁片叠装而成。
在导磁体中柱上放置工作绕组和平稳绕组Ⅰ、Ⅱ。
制动绕组和二次绕组那么均分成两部份，别离放在导磁体的两个边柱上，其连接方式应使制动绕组与二次绕组之间没有彼此感应，制动绕组与工作绕组及平稳绕组Ⅰ、Ⅱ之间亦无彼此感应，二次绕组里的感应电势是由工作绕组的磁化力产生的，绕组在导磁体上的散布如图2所示。
图 2 绕组在导磁体的散布图 1继电器的内部接线及其爱惜三绕组的原理接线图见图1。
由于具有平稳绕组，且有抽头以便调整，就能够排除由于电流互感器变比不一致等缘故所引发的不平稳电流的效应。
具有两个平稳绕组使得继电器能用于爱惜三绕组的电力变压器。
工作绕组、平稳绕组Ⅰ、Ⅱ和制动绕组均有抽头，能够知足多种整定的要求。
继电器整定板上的数字表示相应的绕组匝数。
当改变整定板上整定螺钉所在孔的位置时，能够使动作电流、平稳作用和制动系数在较宽的范围内进行整定。
变流器和执行元件放在一个壳子里。
差动原理文档 (2)
1 用途DCD－5A型差动继电器（以下简称继电器）用于电力变压器的差动保护。
由于继电器带有一个制动绕组，当被保护变压器外部故障不平衡电流较大时，能产生制动作用，但躲过变压器励磁涌流的性能不如DCD－2A，一般对于带负荷调压的变压器，多侧电源多绕组变压器，外部故障不平衡电流较大或者采用DCD－2A型继电器不能满足动作灵敏度要求时，可考虑采用该型继电器。
2 结构与工作原理继电器采用JK－32K、H、Q壳体，其外形尺寸、安装开孔尺寸及端子图见附录3。
背后端子接线图见图1图1 背后端子接线图继电器由具有一副动合触点的电磁型执行机构和中间速饱和变流器组成。
变流器的导磁体由Ш形导磁片叠装而成，在导磁体的中间柱上放置工作绕组（差动绕组及平衡绕组Ⅰ、Ⅱ），二次绕组及制动绕组均分成两部分，分别绕在两个边柱上，绕组在导磁体上的分布如图2所示。
继电器的内部接线及其保护三绕组电力变压器原理接线图如图3所示。
平衡绕组每隔一匝有抽头，以便调整，用以消除由于电流互感器变比不一致等原因引起的不平衡电流效应。
具有两个平衡绕组就使得继电器能用于保护三绕组的电力变压器。
动作电流、平衡作用及制动特性可在工作绕组、平衡绕组及制动绕组匝数的宽广范围内进行整定。
图 2图3当在制动绕组中通过穿越短路电流时，变流器的导磁体被饱和，因而保证在同样制动特性情况下，差动绕组及平衡绕组与二次绕组间的电磁感应条件就被恶化了。
二次绕组及制动绕组的两半是这样连接的，两绕组中的电势是由工作绕组的磁通引起的，为了能改变变流器导磁体的饱和程度，制动绕组的匝数被做成是可以改变的。
采用变流器可以同时防止励磁涌流及电力变压器空载合闸时继电器的误动作。
接在变流器二次绕组上的是执行元件。
并规定其动作电压与动作电流，动作电压反映了变流器的工作磁通密度，动作电流决定了变流器的功率分配比例，同时满足生产上通用性的要求。
这种执行元件的特点在于其线圈是电感性的，在变流器饱和的情况下二次感应电势中含有显著的高次谐波，因此这种执行元件便是一个很好的高次谐波滤过器，它基本上只反应变流器工作磁通基波的密度。
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中阻型母线差动保护动作行为分析
发布时间：2007-9-27 17:31:42 浏览次数：101
中阻型母线差动保护动作行为分析
摘要：中阻母差以结构简单、动作快速、抗TA(电流互感器)饱和等特点，在高压电网中得到广泛应用，掌握其动作行为对整定、调试、运行、事故分析有一定的实际意义。
从正常运行，区内、外故障，TA深度饱和,部分饱和，母联TA的使用等几个方面作了详细分析。
关键词：母线保护动作行为故障分析
分类号：TM773
1动作行为分析
为了便于分析，中阻母差原理如图1所示。
图1中阻母差原理图
图中CLJ为启动继电器；CDJ为动作继电器；ZCDJ为动作继电器阻抗；DXJ为TA
断线监视继电器；RS，R为制动和差动回路电阻；Tmd为差回路变流器变比；Id1为差动电流；IT3为制动电流；ZL为主TA二次回路阻抗。
从图1，求出加在动作继电器CDJ上的电压，按回路定理得
临界条件：UCDJ=0，IR1=0，
则
令S=Id1/IT3(S为制动系数)
化简为
则
1.1正常运行或区外故障(Id1≈0)
未考虑饱和时，并设CDJ的最小动作电压为UCDJ，min，
1.2区内故障(Id1=IT3)
1.3区外故障TA深度饱和
主TA励磁阻抗Zμ=0，其二次回路仅呈现为二次回路阻抗ZL(见图2)。
图2TA饱和等值电路
由于饱和TA电流不能传变产生差流Id1，同时饱和TA的二次回路产生分流(IT3-Id1)，两分支电流满足如下关系：
临界条件：
要保证外故障TA深度饱和不误动作必须满足
Kf<S，
即
1.4区外故障TA部分饱和
主TA励磁阻抗Zμ减小，设定回路按线性变化，则可利用迭加原理近似分析为：饱和TA不作用时，
不饱和TA不作用时，
迭加
比较Kf和不难发现Kf的分母比的分母少Zμ项，所以Kf>。
只要深度饱和不误动，部分饱和更不会误动。
2母联两个中间变流器公用一组TA带来的问题
当内部故障母联TA饱和时，可以把母联TA看成一个负载，两母线的故障电流都流入母线。
两母线的差动保护流经中间变流器的电流方向一致，但是两中间变流器极性反接，所以在TA二次回路中不能产生环流，使得两母差分流到饱和臂的电流不畅通(ZL增大)，挤至差流回路，导致非故障母线差动保护误动作(见图3)。
图3母联接线示意图
对外部故障TA饱和，虽然产生环流，但两个中间变流器串入TA回路，增加了TA回路的阻抗，降低了中阻母差抗饱和能力。
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