差动保护PPT (1).
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变压器的差动保护
a)差动保护接线 b)电流相量分析 （假设变压器和互感器的变比均为1）
2、由变压器两侧电流互感器变流比选择引起的不平衡电流及其消除措施 由于变压器的电压比和电流互感器的变流比各有标准，因此不太可能使之完全 配合恰当，从而不太可能使差动保护两边的电流完全相等，这就必然在差动回路 中产生不平衡电流，为了消除这一不平衡电流，可在电流互感器的二次回路接入 一个自耦电流互感器来进行平衡，或利用速饱和电流互感器中的平衡线圈或专门 的差动继电器中的平衡线圈来实现平衡，消除不平衡电流。 3、 由变压器励磁涌流引起的不平衡电流及其减小措施 由于变压器空载投入时产生的励磁涌流只通过变压器的一次绕组，而二次绕组 因开路而无电流，从而在差动回路中产生相当大的不平衡电流。这可通过在差动 回路中接入速饱和电流互感器，继电器则接在速饱和电流互感器的二次侧，以减 小励磁涌流对差动保护的影响。 此外，在变压器正常运行和外部短路时，由于变压器两侧电流互感器的型式和 特性不同，从而也在差动回路中产生不平衡电流。变压器分接头电压的改变，改 变了变压器的电压比，而电流互感器的变流比不可能相应改变，从而破坏了差动 回路中原有的电流平衡状态，也会产生新的不平衡电流。……总之，产生不平衡 电流的因素很多，不可能完全消除，而只能设法使之减小到最小值。
路时，变压器一次侧电流互感器TA1的二次电流 I1' 与变压器
二次侧电流互感器TA2的二次电流
I
' 2
相等或接近相等，因此
流入电流继电器KA（或差动继电器KD）的电
流
I KA
I1'
I
' 2
0
，继电器KA（或KD）不动作。而在差动保
护的保护区内k-2点发生短路时，对于单端供电的变压器来
说，I2' 0 ，因此 IKA I1' ，超过继电器KA（或KD）所整定的动 作电流 Iop(d) ，使KA（或KD）瞬时动作，然后通过出口继电器
2、由变压器两侧电流互感器变流比选择引起的不平衡电流及其消除措施 由于变压器的电压比和电流互感器的变流比各有标准，因此不太可能使之完全 配合恰当，从而不太可能使差动保护两边的电流完全相等，这就必然在差动回路 中产生不平衡电流，为了消除这一不平衡电流，可在电流互感器的二次回路接入 一个自耦电流互感器来进行平衡，或利用速饱和电流互感器中的平衡线圈或专门 的差动继电器中的平衡线圈来实现平衡，消除不平衡电流。 3、 由变压器励磁涌流引起的不平衡电流及其减小措施 由于变压器空载投入时产生的励磁涌流只通过变压器的一次绕组，而二次绕组 因开路而无电流，从而在差动回路中产生相当大的不平衡电流。这可通过在差动 回路中接入速饱和电流互感器，继电器则接在速饱和电流互感器的二次侧，以减 小励磁涌流对差动保护的影响。 此外，在变压器正常运行和外部短路时，由于变压器两侧电流互感器的型式和 特性不同，从而也在差动回路中产生不平衡电流。变压器分接头电压的改变，改 变了变压器的电压比，而电流互感器的变流比不可能相应改变，从而破坏了差动 回路中原有的电流平衡状态，也会产生新的不平衡电流。……总之，产生不平衡 电流的因素很多，不可能完全消除，而只能设法使之减小到最小值。
路时，变压器一次侧电流互感器TA1的二次电流 I1' 与变压器
二次侧电流互感器TA2的二次电流
I
' 2
相等或接近相等，因此
流入电流继电器KA（或差动继电器KD）的电
流
I KA
I1'
I
' 2
0
，继电器KA（或KD）不动作。而在差动保
护的保护区内k-2点发生短路时，对于单端供电的变压器来
说，I2' 0 ，因此 IKA I1' ，超过继电器KA（或KD）所整定的动 作电流 Iop(d) ，使KA（或KD）瞬时动作，然后通过出口继电器
《精品》差动保护技术原理.ppt
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
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1
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
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
优选文档
20
30ms
电容电流补偿条件
“容抗整定和实际系统不相符合”判据：
0.75* 且
U Xc1
U
Xc1
I
或
CD
0.75
*
I
CD
0.1I N或ICD
U Xc1
0.1I N
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21
线路区内故障：
优选文档
IM IN 0
2
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
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3
继电保护的四项基本要求
• 可靠性 • 快速性 • 灵敏性 • 选择性
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4
2. 稳态差动Ⅰ段
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25
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
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
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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
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
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20
30ms
电容电流补偿条件
“容抗整定和实际系统不相符合”判据：
0.75* 且
U Xc1
U
Xc1
I
或
CD
0.75
*
I
CD
0.1I N或ICD
U Xc1
0.1I N
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21
线路区内故障：
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IM IN 0
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影响满足基尔霍夫定律的因素
IM
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• 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
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继电保护的四项基本要求
• 可靠性 • 快速性 • 灵敏性 • 选择性
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2. 稳态差动Ⅰ段
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25
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
七章电网的差动保护
电流互感器二次侧断线
三、纵联差动保护的整定计算
差动保护的动作电流按躲开外部故障时的最大
不平衡电流整定
I op
Krel Kerr
Kst Knp KTA
I dmax
为防止电流互感器二次断线差动保护误动，按
躲开电流互感器二次断线整定
I op
K rel I Lmax KTA
灵敏度校验：
K sen
当区外故障时，被保护线路近短路点一 侧为负短路功率，向输电线路发高频波，两 侧收信机收到高频波后将各自保护闭锁。
当区内故障时，线路两端的短路功率方 向为正，发信机不向线路发送高频波，保护 的起动元件不被闭锁，瞬时跳开两侧断路器。
2KT 延时元件 1KT 记忆元件
正常运行时
内部故障时 外部故障时
I op KTA
（2）躲开单回线运行时的最大负荷电流
I opr
K rel K re KTA
I Lmax
四、横联差动方向保护的优缺点及应用范围
优点：能够迅速而有选择性地切除平行线路上的故障， 实现起来简单、经济，不受系统振荡的影响。
缺点：存在相继动作区，当故障发生在相继动作区 时，切除故障的时间增加1倍。保护装置还存 在死区。需加装单回线运行时线路的主保护 和后备保护。
为什么要采用远方发信?
考虑到当发生故障时，如果只采用本侧“发信”元件将发 信机投人工作，再由“停信”元件的动作状态来决定它是 否应该发信，实践证明这种“发信”方式是不可靠的。
远方启动高频闭锁方向保护的主要问题
双电源变单电源运行(如B侧有电源，C侧无电源)．
发生内部故障时
C侧发起元动件信机被B侧发讯机的高频禁止信号远发方信机启动后通道， 不能自行关闭，致使B侧保护一门 直收到C侧发讯机
线路的差动保护课件
根据保护对象的不同，差动保护可以分为变压器差动保护、 发电机差动保护、母线差动保护等。
பைடு நூலகம்
差动保护的应用场景
差动保护广泛应用于电力系统的变压器、发电机、母线等 关键设备的保护。
在变压器中，差动保护用于检测和隔离变压器绕组和引线 的短路故障。在发电机中，差动保护用于检测和隔离定子 绕组和转子绕组的短路故障。在母线中，差动保护用于检 测和隔离母线及其连接设备的短路故障。
模拟线路故障情况，测试线路差动保护装置 的故障检测和隔离能力。
现场测试
在电力系统中，对实际运行的线路差动保护 装置进行测试，验证其功能和性能。
耐压测试
对线路差动保护装置进行高电压测试，验证 其在高电压下的性能和稳定性。
线路差动保护的验证过程
功能验证
验证线路差动保护装置的基本功能，如故障 检测、隔离等是否正常。
某500kV超高压输电线路的差动保护测试
经过严格的功能和性能验证，该线路差动保护装置在超高压输电线路中表现出良好的性能和稳定性。
05
线路差动保护的发展趋 势与展望
线路差动保护技术的未来发展方向
数字化发展
利用数字信号处理技术提 高差动保护的可靠性和灵 敏度。
智能化发展
结合人工智能和大数据技 术，实现差动保护的智能 诊断和预警。
缺点
差动保护装置也存在一些缺点。例如，它容易受到电流互感器饱和和涌流的影响，导致误动作或拒动作。此外， 对于小电流接地系统，差动保护装置的应用也受到限制。
线路差动保护的关键技术
01
电流互感器选择
选择合适的电流互感器是差动保护的关键之一。电流互感器应具有高精
度、低饱和、低误差等特点，以保证差动保护的可靠性和准确性。
பைடு நூலகம்
差动保护的应用场景
差动保护广泛应用于电力系统的变压器、发电机、母线等 关键设备的保护。
在变压器中，差动保护用于检测和隔离变压器绕组和引线 的短路故障。在发电机中，差动保护用于检测和隔离定子 绕组和转子绕组的短路故障。在母线中，差动保护用于检 测和隔离母线及其连接设备的短路故障。
模拟线路故障情况，测试线路差动保护装置 的故障检测和隔离能力。
现场测试
在电力系统中，对实际运行的线路差动保护 装置进行测试，验证其功能和性能。
耐压测试
对线路差动保护装置进行高电压测试，验证 其在高电压下的性能和稳定性。
线路差动保护的验证过程
功能验证
验证线路差动保护装置的基本功能，如故障 检测、隔离等是否正常。
某500kV超高压输电线路的差动保护测试
经过严格的功能和性能验证，该线路差动保护装置在超高压输电线路中表现出良好的性能和稳定性。
05
线路差动保护的发展趋 势与展望
线路差动保护技术的未来发展方向
数字化发展
利用数字信号处理技术提 高差动保护的可靠性和灵 敏度。
智能化发展
结合人工智能和大数据技 术，实现差动保护的智能 诊断和预警。
缺点
差动保护装置也存在一些缺点。例如，它容易受到电流互感器饱和和涌流的影响，导致误动作或拒动作。此外， 对于小电流接地系统，差动保护装置的应用也受到限制。
线路差动保护的关键技术
01
电流互感器选择
选择合适的电流互感器是差动保护的关键之一。电流互感器应具有高精
度、低饱和、低误差等特点，以保证差动保护的可靠性和准确性。
变压器差动保护整理PPT教学课件
20
（一）比率制动的纵差保护 1.和差式比率制动的差动保护
21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常及外部故障时
Ir
I2－I2
1 KTA
I1－I1 Iunb
22
内部故障时
Ir
I2
I2
1 KTA
I1 I1
Ik kTA
23
取：动作分量 Iop I2 I2 Ih IL
29
根据：励磁涌流波形有间断角的特点‘ 采用：波形比较技术将变压器的励磁涌流和故障电
流分开。 判据如下：
set
set
通常取：
set 140 set 65
30
只要任一相差动电流大于差动 速断的整定值，保护瞬时动作。
设以高压侧二次额定电流为基准，则：
高压侧平衡系数为
Kbh 1
中压侧平衡系数为
Kbm
I nm.c I nh.c
低压侧平衡系数为
K bl
I nl.c I nh.c
12
1.励磁涌流的影响 Iexs
变压器的励磁涌流是指在变压器空载合 闸或者外部故障切除后电压恢复时，可能出 现的较大的励磁电流。
13
1.励磁涌流的影响 Iexs
I1 I2 Im
Ir
Iunb
Im KTA
14
铁芯中的磁通不能突变
铁芯中出现一个暂态磁通 铁芯中的磁通将达到最大值
2m s
铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大
15
3．励磁涌流的特点
（1）包含有非周期分量 （2）幅值大，但衰减快 （3）包含有高次谐波分量 （4）波形之间有间断
（一）比率制动的纵差保护 1.和差式比率制动的差动保护
21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常及外部故障时
Ir
I2－I2
1 KTA
I1－I1 Iunb
22
内部故障时
Ir
I2
I2
1 KTA
I1 I1
Ik kTA
23
取：动作分量 Iop I2 I2 Ih IL
29
根据：励磁涌流波形有间断角的特点‘ 采用：波形比较技术将变压器的励磁涌流和故障电
流分开。 判据如下：
set
set
通常取：
set 140 set 65
30
只要任一相差动电流大于差动 速断的整定值，保护瞬时动作。
设以高压侧二次额定电流为基准，则：
高压侧平衡系数为
Kbh 1
中压侧平衡系数为
Kbm
I nm.c I nh.c
低压侧平衡系数为
K bl
I nl.c I nh.c
12
1.励磁涌流的影响 Iexs
变压器的励磁涌流是指在变压器空载合 闸或者外部故障切除后电压恢复时，可能出 现的较大的励磁电流。
13
1.励磁涌流的影响 Iexs
I1 I2 Im
Ir
Iunb
Im KTA
14
铁芯中的磁通不能突变
铁芯中出现一个暂态磁通 铁芯中的磁通将达到最大值
2m s
铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大
15
3．励磁涌流的特点
（1）包含有非周期分量 （2）幅值大，但衰减快 （3）包含有高次谐波分量 （4）波形之间有间断
变压器的差动保护
对于单端供电的变压器来说
I2 0 IKA I1
继电器瞬时动作
㈡ 变压器差动保护中的不平衡电流 及其减小措施
理论上，正常运行和区外故障时，IKA=I1"- I2"=0 。 实际上，很多因素使IKA= Idsp≠0 。（Idsp为不平衡电流）
（1）由于变压器励磁涌流引起的不平衡电流。 在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则可能有很大的励磁电流(即励磁涌
Krel—可靠系数 ，取 1.3~1.5
（三）变压器差动保护动作电流的整定
（3）电流互感器二次回路断线时不应误动作，即躲过变压器正常运行时的最大负荷电 流IL.max。负荷电流不能确定时，可采用变压器的额定电流INT
Iop(d ) K I rel Lmax ILmax (1.2 ~ 1.3)I1NT
变压器的差动保护
电流速断保护虽然动作迅速，但它有保护“死 区”，不能保护整个变压器.过电流保护虽然能保 护整个变压器，但动作时间较长。气体保护虽然 动作灵敏，但它也只能保护变压器油箱内部故障。
GB50062-92规定10000kVA及以上的单独运行变 压器和6300kVA及以上的并列运行变压器，应装 设差动保护；
其影响，用以提高差动保护灵敏度是可能的。
（三）变压器差动保护动作电流的整定
（1）躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流Idsq.max
Iop(d ) K I rel dsqmax
Krel—可靠系数 ， 取1.3
（2）躲过变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时的励磁涌流
Iop(d ) Krel I1N T
6300kVA及以下单独运行的重要变压器，也可 装设差动保护。
当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜装设 差动保护。
I2 0 IKA I1
继电器瞬时动作
㈡ 变压器差动保护中的不平衡电流 及其减小措施
理论上，正常运行和区外故障时，IKA=I1"- I2"=0 。 实际上，很多因素使IKA= Idsp≠0 。（Idsp为不平衡电流）
（1）由于变压器励磁涌流引起的不平衡电流。 在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则可能有很大的励磁电流(即励磁涌
Krel—可靠系数 ，取 1.3~1.5
（三）变压器差动保护动作电流的整定
（3）电流互感器二次回路断线时不应误动作，即躲过变压器正常运行时的最大负荷电 流IL.max。负荷电流不能确定时，可采用变压器的额定电流INT
Iop(d ) K I rel Lmax ILmax (1.2 ~ 1.3)I1NT
变压器的差动保护
电流速断保护虽然动作迅速，但它有保护“死 区”，不能保护整个变压器.过电流保护虽然能保 护整个变压器，但动作时间较长。气体保护虽然 动作灵敏，但它也只能保护变压器油箱内部故障。
GB50062-92规定10000kVA及以上的单独运行变 压器和6300kVA及以上的并列运行变压器，应装 设差动保护；
其影响，用以提高差动保护灵敏度是可能的。
（三）变压器差动保护动作电流的整定
（1）躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流Idsq.max
Iop(d ) K I rel dsqmax
Krel—可靠系数 ， 取1.3
（2）躲过变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时的励磁涌流
Iop(d ) Krel I1N T
6300kVA及以下单独运行的重要变压器，也可 装设差动保护。
当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜装设 差动保护。
第四章差动保护
复习题： 一.判断题
二.简答题
答案：
一.判断题 1.对 2.错 3.对 4.对 5.错 二.简答题 1.
2. 3.
4.
5. 6.
作业
对线路保护的原理和方法进行分析、比 较和总结。
线路保护复习题
利用输电线的架空地线中的光纤通道；投资小而且可靠性 高
第五章. 自动重合闸
内容：
1、自动重合闸在电力系统中的作用 2、对自动重合闸的基本要求 3、自动重合闸的工作原理 4、线路重合闸的方式和选择原则（双侧电源） 5、重合闸动作时限的选择 6、重合闸与继电保护的配合 7、单相自动重合闸 8、综合单相重合闸
2. 纵联保护按使用通道分类
为了交换信息，需要利用通道。纵联保护按照 所利用通道的不同类型可以分为4种（通常纵联 保护也按此命名）： (1)导引线纵联保护（简称导引线保护、纵联保护） (2)电力线载波纵联保护（简称载波保护） (3)微波纵联保护（简称微波保护） (4)光纤纵联保护（简称光纤保护）。
相差高频保护： 相差高频保护
五、高频闭锁方向保护
1、工作原理
经常无电流而在外部故障时发闭锁信号，闭锁 信号由短路功率方向为负一端发出，两端都接收， 把保护闭锁。
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
Sd
Sd
Sd
图4-9 高频闭锁方向保护的作用原理
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
一、重合闸与继电保护的配合 P163
1.配合的目的：
加速切除故障
变压器差动保护ppt课件
nT
判据： Id IH IL Iset
nTAL
Id
I set K I rel unbmax
I·L
·IL'
11
2.2.2 变压器差动保护的不平衡电流
一、稳态运行条件下的不平衡电流
正常运行或故障后已达稳态，差动电流 中只有工频分量；忽略变压器的励磁电流 (2～5%)
12
1. 三相电力变压器保护的接线 (1) Y/Y-12接线双绕组三相变压器
I&d I&H' I&L'
I·H
·IH'
nTAH
正常运行或外部故障时，应使
Id 0
Id
nT
IH IL
Id
nTAL
I·L
·IL'
IH IL nTAH nTAL
TA变比选取原则
nTAL nTAH
nT
10
2.2.1 变压器纵差动保护的基本原理
I·H
·IH'
nTAH
内部故障时：
Id Ik
Id
解决办法： 选择两侧同相位的电流量构成差动回
路。
15
1. 三相电力变压器保护的接线
(2) Y/Δ-11接线两绕组三相变压 器
Y
IA2
IC2 IA2
IA2
30 IA2 IB2
IC2 IC2
IB2 IC2
IB2 IB2
IA2
IA2 IB2
IB2
IB2 IC2
IC2
IC2 IA2
16
1. 三相电力变压器保护的接线 (2) Y/Δ-11接线两绕组三相变压器
2电力变压器保护
1
2.1 变变压压器器的保故护—障—类主型要和内不容 正常 工作状态
母线差动保护运维培训PPT课件
母线差动保 护
基本知识
动作区
B
A
Id IS Id KIr
n
n
Id I j Ir I j
j1
j1
母线差动保 护
基本知识
为什么设复合电压闭锁？
1.复合电压闭锁是防止母差 保护误动，提高母差保护可 靠性 2.复压闭锁功能包括：低电 压元件、负序电压元件、零 序电压元件
运维注意 事项
互联压板
双母接线方式在倒闸操作前 应投入互联压板，操作过程 中互联告警信号不用复归， 待操作结束后检查闸刀位置 与一次一致后，再解开互联 压板复归。
运维注意 事项
分裂压板
双母接线方式由并列转分段 （分段转并列）操作，先不投 （退）分裂压板，待母联开关 拉开（合上）后，在母差保护 屏开入中确认母联分位（合位） 后再投入（解除）分裂压板。
运维注意 事项
刀闸变位或位置
母差保护在运行中如刀异闸常变位
或位置告警信号时，不能立即 复归，应进入开入菜单对闸刀 位置进行确认，与一次完全相 符后才可以复归；否则，有强 制闸刀位置功能的应强制使其 一致，同时通知检修人员现场 维修。
运维注意 事项
其它异常信号
母差保护在运行中如装置自 检异常或开入量异常又查不 到异常设备时，应申请停用 保护，通知检修人员或厂家 技术人员来现场处理。ccc
母线差动 保护
母线差动保护
护
主要内容
一
基本知识点
二
重点注意事项
三
运维项目内容
四
检修项目内容
母线差动保 护
基本知识
何谓母线、母线所属设备？
母线是电力系统中一个重要的组成元件： 1、指电力网中汇集、分配电能的汇流排 ； 2、从网络拓扑图上看母线是系统中的一 个功率节点。 3、母线所属设备包括母线及连在母线上 的闸刀、开关、 压变、流变、避雷器等。
差动保护技术原理
• 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
• 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
线路正常运行或区外故障线路区外故障时ta饱和引起两侧采样电流的不一致选择性稳态差动差流高门槛稳态差动段5ms0稳态差动075稳态制动分相差动投入标志max差动电流高定值ta断线差动压板投入满足差流方程启动对侧差动允许标志分相差动投入标志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
• 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；
6. 远跳、远传1、远传2
开入 开入
＋24V（104)
光
光
远传1（627）
发
光纤
收
远传2（628）
光
光
收
64Kb/s
发
YC1-1 YC1-2 YC2-1 YC2-2
914
910
远传1
（开出） 916
918
913 909 915
远传2 （开出）
RCS－900 系列纵联 差动保护
• 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
• 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
线路正常运行或区外故障线路区外故障时ta饱和引起两侧采样电流的不一致选择性稳态差动差流高门槛稳态差动段5ms0稳态差动075稳态制动分相差动投入标志max差动电流高定值ta断线差动压板投入满足差流方程启动对侧差动允许标志分相差动投入标志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
• 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；
6. 远跳、远传1、远传2
开入 开入
＋24V（104)
光
光
远传1（627）
发
光纤
收
远传2（628）
光
光
收
64Kb/s
发
YC1-1 YC1-2 YC2-1 YC2-2
914
910
远传1
（开出） 916
918
913 909 915
远传2 （开出）
RCS－900 系列纵联 差动保护
线路的差动保护
差动保护是利用线路两端电流的相位差或电流大小差来实现的。当线路发生故障 时，故障点附近的电流相位或大小会发生明显变化，差动保护装置通过比较线路 两端电流的大小和相位，判断是否发生故障，并采取相应的动作来切除故障。
变电站
变电站是电力系统中对电压进行变换、对电能进行汇集和分 配的重要节点。在变电站中，母线是连接各个设备的枢纽， 一旦母线发生故障，将导致大面积的停电事故。因此，对母 线进行差动保护是十分必要的。
通过智能传感器和数据采集技 术，实时监测线路运行状态， 提高保护的准确性和可靠性。
实现自适应和自学习的差动保 护算法，根据线路运行状态和 历史数据，自动调整保护定值 和策略。
网络化发展
利用通信网络技术，实现差动保 护装置之间的信息共享和协同工
作。
通过高速通信网络，实时传输线 路运行状态和故障信息，提高保
线路的差动保护
目录
• 差动保护概述 • 线路差动保护的种类 • 线路差动保护的优缺点 • 线路差动保护的应用场景 • 线路差动保护的发展趋势
01
差动保护概述
差动保护的定义
01
差动保护是一种通过比较线路两 端电流的大小和相位来检测和切 除故障的保护装置。
02
它利用线路两端的电流差值作为 动作判据，当差值超过预定阈值 时，保护装置将启动切除故障。
和策略。
THANKS
感谢观看
母线差动保护的原理与线路差动保护类似，通过比较母线各 相电流的大小和相位来判断是否发生故障。当母线发生故障 时，差动保护装置会迅速切除故障，保障电力系统的稳定运 行。
配电系统
配电系统是直接面向电力用户的系统，负责将电能分配给各个用户。由于配电系统中的线路和设备数 量众多，且运行环境复杂，容易发生各种故障。为了保障用户的正常用电，需要对配电系统中的线路 和设备进行差动保护。
变电站
变电站是电力系统中对电压进行变换、对电能进行汇集和分 配的重要节点。在变电站中，母线是连接各个设备的枢纽， 一旦母线发生故障，将导致大面积的停电事故。因此，对母 线进行差动保护是十分必要的。
通过智能传感器和数据采集技 术，实时监测线路运行状态， 提高保护的准确性和可靠性。
实现自适应和自学习的差动保 护算法，根据线路运行状态和 历史数据，自动调整保护定值 和策略。
网络化发展
利用通信网络技术，实现差动保 护装置之间的信息共享和协同工
作。
通过高速通信网络，实时传输线 路运行状态和故障信息，提高保
线路的差动保护
目录
• 差动保护概述 • 线路差动保护的种类 • 线路差动保护的优缺点 • 线路差动保护的应用场景 • 线路差动保护的发展趋势
01
差动保护概述
差动保护的定义
01
差动保护是一种通过比较线路两 端电流的大小和相位来检测和切 除故障的保护装置。
02
它利用线路两端的电流差值作为 动作判据，当差值超过预定阈值 时，保护装置将启动切除故障。
和策略。
THANKS
感谢观看
母线差动保护的原理与线路差动保护类似，通过比较母线各 相电流的大小和相位来判断是否发生故障。当母线发生故障 时，差动保护装置会迅速切除故障，保障电力系统的稳定运 行。
配电系统
配电系统是直接面向电力用户的系统，负责将电能分配给各个用户。由于配电系统中的线路和设备数 量众多，且运行环境复杂，容易发生各种故障。为了保障用户的正常用电，需要对配电系统中的线路 和设备进行差动保护。
变压器纵差动保护PPT参考幻灯片
nTA3 nT13
nTA3 nT 23
nTA1
3
nTA2
3
5
6.6.2 变压器差动保护的不平衡电流及克服方法
1 计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流
变压器两侧的电流互感器都是根据产品目录选取的标准变比，其规
格种类是有限的。变压器的变比也是有标准的，三者的关系很难完
全满足式（6-4），令变比差系数为：
令
nTA2 nTA1
nT
（该式为变压器纵差动保护中 电流互感器变比选择的依据）
Ir
nT I&1 I&2 nTA2
或正常运行及 外部故障时，令
I&r
I&2 nTA2
I&1 nTA1
nT I&1 nTA2
I&1 nTA1
0
则，正常运行或外部故障时，差动继电器中电流 为不平衡电流，理想情况下为0
TS——中间变流器；Wd——主绕组，接入差
动电流
I1'
I
' 2
；Wb——平衡绕组；
W2——二次绕组。
在正常运行和外部故障时，只要满足 Wd (I&1' I&2' ) Wb I&1' 0 ，
即 Wb / Wd n则中间变流器内总磁通等于零，在二次线圈上就没有
感应电势，从而没有电流流入继电器。
14
Iunb.max (fza U 0.1Knp Kst )Ik.max
BACK
18
整定式为： Iset Krel K In
K rel ——可靠系数，取1.3~1.5；
I n ——变压器的额定电流；
K ——励磁涌流的最大倍数，取4~8；
变压器纵差动保护ppt课件
3
.
6.2.1 变压器纵差动保护的基本原理与接线方式
4.三绕组变压器的纵联电流差保护
I&1
I&1'
I& 3
I& 3'
Id
电力系统常常采用三绕组变
压器。三绕组变压器的纵联
I& 2
差动保护原理与双绕组变压
I
&
' 2
器是一样的。如图所示的变
压器为Yyd11接线方式。
思考：如何构造差动电流？如何选择CT变比？
nT I1 nTA2
nT I1 nTA2
I r nTn I 1 TAI 22(1nn Tn TTAA )2n 1IT 1A 1
选择CT变 比的原则
若选择： nTA2 nT A1
nT
则： (1nTnT A)1 I 1 0 nT A2 nT A1
正常运行或区外短路时：
Ir
nTI1 I2 0 nT A2
.
6.2 变压器纵差动保护
——基本原理和接线方式 ——减小不平衡电流影响的方法 ——整定计算的基本原则 ——具有制动特性的差动继电器
.
6.2.1 变压器纵差动保护的基本原理与接线方式
电流差动保护不但能够正确区分区内外故障，而且不需 要与其他元件的保护配合，可以无延时的切除区内故障， 具有独特的优点，因而被广泛的应用于变压器的主保护。 下面具体分析变压器电流差动保护。
.
6.2.1 变压器纵差动保护的基本原理与接线方式
1.正常工作时理想变压器的一、二次侧的电流关系
I1
+
U1
-
I2
+
U2
-
nT
U1 U2
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假定： CT- ratio: 1/1 IP1 = I1F IP2 = I2F
假定： CT- ratio: 1/1 IP1 = IF IP2 = -IF IDiff = │IP1 + IP2 │ = IF - IF = 0 不跳闸
IDiff = │IP1 + IP2 │ = │I1F + I2F │ 跳闸
Block
with IDiff> = setting
IDiff> 2 10 IRest =│IS1│+│IS2│
Principles Transf. Diff 5
基本原理: 3相系统的测量回路
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3相系统的基本回路: 发电机 /电动机/ 电抗
L1 L2 L3
差流
制动电流
定值设定，考虑磁化 电流或充电电流影响
由于CT变比不同产 生的线性误差 综合特性
IDiff=
│IS1+IS2│ IN
Trip
在如下假定条件下： │ε 1 │ = │ε 2 │ and I1 = I2 传统的差动保护特性应该是： IDiff = IDiff> + ε1· I1 + ε2· I2 = IDiff> + 2·ε1 · I1
3000/1A 2887A
容量: 100MVA ,矢量组: YNd5 低压侧: 20kV 高压侧: 110kV
750/1A
ILoad= 525A
L1 L2 L3
0.96A
0.7A
差流
29 Wdg.
IR
23 Wdg.
制动电流
传统差动保护
匹配变压器 -向量组自适应 -电流值自适应 -零序电流处理 IR = 0.555· √3 = 0.96A
Principles Transf. Diff 2
基本原理： 比较电流
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IP1 IS1
I1F
保护对象
IS1 ∆I IS2
I2F
IP2 IS2 IS1
IP1
保护对象
IP2 IS2
IF
IDiff =│I1 + I2│
∆I
IDiff =│I1 + I2│
内部故障
外部故障或负载
Principles Transf. Diff 7
3相变压器: 一次值
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3000/1A
容量：100MVA ，矢量组： Yd5 低压侧: 20kV, 2887A 高压侧: 110kV, 525A
I2*L1 I2*L2 I2*L3
750/1A
I1L1
I1L2 I1L3
-外部故障: 设定: IP1 = 10· IN IDiff = 0.1· IP1 = 1· IN
由于通常情况下定值 IDiff>小于额定电流，
抑制特性就必不可少！
在外部故障电流很大的情况下将产生误跳!
Principles Transf. Diff 4
基本原理: 制动电流比较
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西门子能源自动化
变压器差动保护原理
SIPROTEC – 不仅仅是一个继电器！
基本原理 : 基尔霍夫电流定律
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差动保护基础：
I1 I2 I4 I3 I1 + I2 + I3 + I4 = 0 ∑ I = 0
定义： 电流流入节点 (保护对象)，方向为正 电流流出节点 (保护对象)， 方向为负 保护对象： 线路 ，变压器，发电机/电动机，母线
5· 30°
I1L2ku /√3
I1L3
I1L2
-I1L1ku /√3
I2*L1
Principles Transf. Diff 8
3相变压器 : 二次值
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I L1sec
SN I NCT1sec 3 U N I NCTlprim 100MVA 1A 0.7A 3 110kV 750A 100MVA 1A 0.96A 3 20kV 3000A
差动保护要求:
1) 内部故障 (故障落在两个CT之间 ) 跳闸 2) 外部故障 不跳闸
Principles Transf. Diff 3
基本原理：制动电流比较
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(1/2)
例：外部故障，CT为线性误差
IP1 Ct 1: ε1= - 5% 保护对象 Ct 2: ε2 = +5% IP2 = -IP1 IF
(2/2)
例:外部故障，CT为线性误差
IP1 CT 1: ε1= - 5%
保护对象
CT 2: ε2 = + 5%
IP2 = -IP1
IF
IRest
IRest =│IS1│+│IS2│ IRest = 2· IP1 IS2= 1.05· IP2
IS1= 0.95· IP1
IDiff
IDiff= │IS1+ IS2│ IDiff = 0.1· IP1
IS1= 0.95· IP1
IDiff = 0.1· IP1 ∆I
IS2= 1.05· IP2
假定: CT变比为 1/1 IDiff = │IS1 + IS2 │= │(1+ε1)·IP1 + (1+ε2)· IP2 │=│0.95·IP1 – 1.05·IP1│= 0.1· IP1
-正常运行: IP1 = IN IDiff = 0.1· IP1 = 0.1· IN
传统差动保护
Principles Transf. Diff 6
变压器差动保护特性
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对于3相变压器， 由于矢量组变换的原因产生了 N· 30°的相移(0 ≤ N ≤ 11) 高压侧和低压侧CT一次电流值不同
外部故障时的零序电流也会产生差动电流
要考虑变压器分接头的改变， 以及励磁电流 暂态电流 涌流 CT饱和
IDiff L1 = │I1L1sec+ I2L1sec│ = 0.5A
I1L1sec
I1L1sec= 0.7A , 0°
I2L1sec
I2L1sec = 0.96A , -150°
Principles Transf. Diff 9
Hale Waihona Puke 传统的变压器差动保护 矢量组和电流值的匹配 (1/2)
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2L1
2L2 2L3
I2L1 I2L2 I2L3
1L1 1L2 1L3
kU = U1N/U2N = 110kV/20kV = 5.5 kWinding = w1/w2 = kU/√3
I2*L1 = -I1L1· ku /√3 + I1L2· ku /√3
I2*L3
I1L1ku/√3
I1L1
I2*L2