差动保护技术原理

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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
分相差动>K0*分相制动
作为选相元件
分相差动>1.5Ic或0.6Ic
零序差动投入标志
零序差动 100ms/0
零序差动投入条件
对侧差动允许标志 满足差流方程 差动压板投入 CT断线
启动 电压开放标志
分相差动投入标志 零序差动投入标志
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。
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
4. 变化量差动
变化量差动>0.75变化量制动 稳态差动>K1×稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
变化量差动 5ms/0
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。
5. 零序差动
零序差动>0.75零序制动 零序差动>零序启动电流
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。
3. 稳态差动Ⅱ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流低门槛 分相差动投入标志
稳态差动Ⅱ段 40ms/0
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IM
IR
IMma差 x 动电流,1低 .5C,1I定 .U 5XN C 值
零序差动动作,动作时间为120ms左右
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 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
6. 远跳、远传1、远传2


64Kb/s

YC1-1 YC1-2 YC2-1 YC2-2
RCS-900 系列纵联 差动保护
M
RCS-900系列 纵联差动保护
N
914
910
远传1
(开出) 916
918
913 909 915
远传2 (开出)
917
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
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;
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。
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;
稳态差动Ⅰ段 5ms/0
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IR
IH max差动电流,高 4C I,定 4U XN C值
分相差动投入条件
对侧差动允许标志 满足差流方程 差动压板投入 TA断线
启动
分相差动投入标志
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;
差动保护特点
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
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。
6. 远跳、远传1、远传2
开入 开入
+24V(104)


远传1(627)

光纤

远传2(628)

满足差动方程
差动压板投入
CT断线
发送差动允许标志
TWJ I0qd dIqd
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
30ms
电容电流补偿条件
“容抗整定和实际系统不相符合”判据:
0且 .75*XUXc1Uc1IC0D或 .1I0N.或 75I*CIDCD0.1XIUNc1
电容电流补偿条件
差动保护原理
1. 差动保护基本原理 2. 稳态差动Ⅰ段 3. 稳态差动Ⅱ段 4. 变化量差动 5. 零序差动 6. 远跳、远传1、远传2 7. 差动保护特点
1. 差动保护基本原理
IM
IN
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
IM IN 0
线路区内故障:
IM IN 0
影响满足基尔霍夫定律的因素
IM
IN
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
继电保护的四项基本要求
可靠性 快速性 灵敏性 选择性
2. 稳态差动Ⅰ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
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。
本侧装置判定TA断线后,能可靠闭锁差动 保护
满足差动方程
差动压板投入 CT断线 TWJ
I0qd dIqd
发送差动允许标志
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
30ms
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;
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”
X U1c0.1IN或 ICD 0.1IN
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 U,I U, 满9足0o 补偿条件
2Xc1
增加单相电流,使得零序电流>零序启动电 流
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
装置能实测电容电流,根据差动电流验证线路容抗 整定是否合理
差动保护特点
综上所说,RCS-931分相电流差动保护具有 灵敏度高、动作速度快、安全可靠,不受系统 运行方式影响等特点。
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