输电线路差动保护
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第5章 输电线路全线快速保护
5.1 输电线路纵联差动保护 原理：被保护线路上发生短路和被保护线 路外短路，线路两侧电流大小和相位是不 相同的。通过比较线路两侧电流大小和相 位，可以区分是线路内部短路，还是线路 外部短路。
1、纵联差动保护的构成
要求：线路两侧的电流互感器型号、 变比完全相同，性能一致。辅助导引 线将两侧的电流互感器二次侧按环流 法连接法。
外部短路时的不平衡电流：
短路电流
不平衡电流
4、整定计算
（1）按躲过最大不平衡电流整定
I op K rel K st K unp f er I k . max
（2）按躲过电流互感器断线条件
I op K rel I L. max
灵敏度： K sen
I k . min 2 I set
5.3 平行线路差动保护
2、工作原理
（1）线路正常运行或外部短路时，流入差动 继电器KD的电流为：
I I 1 (I I ) I r M2 N2 M N nTA
理想情况：I r 0 实际上：两侧互感器的性能不可能完全相同， 电流差不等于零，会有一个不平衡电 流 I unb 。
（2）内部故障时
相继动作区：
Βιβλιοθήκη Baidu I I
K
I I
I II
LN
整定计算：
1）躲过单回线路运行时的最大负荷电流
I op K rel I L. max K re nTA
2）躲过双回线路最大不平衡电流
I op
I
K rel K rel ' '' I unb. max ( I unb I unb ) nTA nTA
I I 0 I r M2 N2 ，有很大的电流流入差动继
电器，保护动作，断开线路两侧断路器，切 除短路故障。
（3）不平衡电流
1）稳态不平衡电流 由于电流互感器总是具有励磁电流，且励 磁特性不完全相同。同一生产厂家相同型 号，相同变比的电流互感器也是如此。
理想
2）暂态不平衡电流
原因：由于非周期分量对时间变化率远小于 周期分量，故非周期分量很难变换到二次侧， 但却使铁芯严重饱和，导致励磁阻抗急剧下 降，励磁电流剧增，从而使二次电流的误差 增大。 结论：暂态不平衡电流要比稳态不平衡电 流大得多，并且含有很大的非周期分量。
f er K st K unp I k . max 2
' unb
I
'' unb
K unp I k . max
3、电流平衡保护
工作原理：是比较平行线路上的电流大小，从 而有选择性的切除故障线路。
I I
K
I I
I II
注意事项：在电源侧才能采用电流平衡保护。
I 0 平行线路有无故障的依据。 I 内部短路时： I II
要判断哪条线路短路，则需要判断电流差 I ≥0 线路1短路时： I I II 的方向，以这一原理去实现的差动保护称 I ≤0 为横联差动方向保护。 线路2短路时: I I II
2、横联差动方向保护
跳QF1 跳QF3 跳QF4 跳QF2
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，通常两条线 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。
1、平行线路内部故障特点
I 0 I 正常运行或区外短路时： 结论：电流差 II III 是否为零可作为 I II
5.1 输电线路纵联差动保护 原理：被保护线路上发生短路和被保护线 路外短路，线路两侧电流大小和相位是不 相同的。通过比较线路两侧电流大小和相 位，可以区分是线路内部短路，还是线路 外部短路。
1、纵联差动保护的构成
要求：线路两侧的电流互感器型号、 变比完全相同，性能一致。辅助导引 线将两侧的电流互感器二次侧按环流 法连接法。
外部短路时的不平衡电流：
短路电流
不平衡电流
4、整定计算
（1）按躲过最大不平衡电流整定
I op K rel K st K unp f er I k . max
（2）按躲过电流互感器断线条件
I op K rel I L. max
灵敏度： K sen
I k . min 2 I set
5.3 平行线路差动保护
2、工作原理
（1）线路正常运行或外部短路时，流入差动 继电器KD的电流为：
I I 1 (I I ) I r M2 N2 M N nTA
理想情况：I r 0 实际上：两侧互感器的性能不可能完全相同， 电流差不等于零，会有一个不平衡电 流 I unb 。
（2）内部故障时
相继动作区：
Βιβλιοθήκη Baidu I I
K
I I
I II
LN
整定计算：
1）躲过单回线路运行时的最大负荷电流
I op K rel I L. max K re nTA
2）躲过双回线路最大不平衡电流
I op
I
K rel K rel ' '' I unb. max ( I unb I unb ) nTA nTA
I I 0 I r M2 N2 ，有很大的电流流入差动继
电器，保护动作，断开线路两侧断路器，切 除短路故障。
（3）不平衡电流
1）稳态不平衡电流 由于电流互感器总是具有励磁电流，且励 磁特性不完全相同。同一生产厂家相同型 号，相同变比的电流互感器也是如此。
理想
2）暂态不平衡电流
原因：由于非周期分量对时间变化率远小于 周期分量，故非周期分量很难变换到二次侧， 但却使铁芯严重饱和，导致励磁阻抗急剧下 降，励磁电流剧增，从而使二次电流的误差 增大。 结论：暂态不平衡电流要比稳态不平衡电 流大得多，并且含有很大的非周期分量。
f er K st K unp I k . max 2
' unb
I
'' unb
K unp I k . max
3、电流平衡保护
工作原理：是比较平行线路上的电流大小，从 而有选择性的切除故障线路。
I I
K
I I
I II
注意事项：在电源侧才能采用电流平衡保护。
I 0 平行线路有无故障的依据。 I 内部短路时： I II
要判断哪条线路短路，则需要判断电流差 I ≥0 线路1短路时： I I II 的方向，以这一原理去实现的差动保护称 I ≤0 为横联差动方向保护。 线路2短路时: I I II
2、横联差动方向保护
跳QF1 跳QF3 跳QF4 跳QF2
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，通常两条线 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。
1、平行线路内部故障特点
I 0 I 正常运行或区外短路时： 结论：电流差 II III 是否为零可作为 I II