光纤差动保护学习笔记

光纤差动保护学习笔记

1、频率跟踪的问题

由于差动保护的动作特性和制动特性都是由两侧电流构成的，同时两侧电流对于频率变化关系是一致的。因为电流是穿越性的。因此不必进行频率的跟踪处理。差动保护是不受影响的。如果是差动保护和距离保护在一块板上处理频率是比较困难的。因为进行频率测量用的是电压的频率，在振荡的情况下两侧的频率是不一致的。因此差动保护最好和其它的分开，单纯的电流保护作为后备应该如何处理呢？

差动和其它保护合在一起如何处理呢？？？？

结论：配距离保护作后备保护，就应该增加一块DSP板。共2块DSP板＋1块CPU（设计上可参考深圳南瑞的产品）

配过流保护作后备保护，保护功能放在CPU侧完成。考虑是否增加测量功能

2、差动保护判据的选择

SEL321 线路保护装置：

（当线路任意一侧三相电流均大于15A（IN=5A）或3A（IN=1A）继电器时，87L2被制动。当线路任意一侧有两相或更多相的电流大于3• Inom时，87LG被制动。）

PRS－753D分相电流差动元件保护：

装置以分相电流差动元件为全线速动的主保护，并配有零序电流差动元件的后备差动段。装置集成了全套的距离及零序保护：三段式相间距离、三段式接地距离保护和四段零序电流方向保护，作为后备保护，并配有灵活的自动重合闸功能。

装置内带有内置光通信板，以光接口的方式对外通信，传输保护用电流数据及开关量信息；同时，装置还配有独立的外置光通信转换装置，可实现与电站PCM设备的复接，实现长距离线路的纵差保护。

1.2.保护功能基本配置

差流速断保护

相关电流差动保护

突变量电流比率差动保护

稳态量电流比率差动保护

零序电流比率差动保护

独立快速跳闸段（突变量距离继电器）

三段式接地距离保护

三段式相间距离保护

（可配置）二到六段零序电流保护及反时限零序电流保护

差流及零序差流越限告警

TA断线告警及闭锁差动保护

TA饱和检测和闭锁

TV断线自动投入过流保护

全相

合闸于故障保护 选相及出口跳闸功能 远传和远跳功能

一次重合闸功能及重合闸闭锁 三相不一致保护 带电流判别的失灵启动

各差动保护元件、差流越限告警、TA 断线和TA 饱和检测、电容电流和并联电抗器补

偿及远传和远跳功能等在主保护板（WB620B ）上运行，阶段式距离及零序过流保护、重合 闸、三相不一致保护等在后备保护板（WB620P ）上运行。 主保护配置：

差动速断保护、工频变化量比率差动保护、稳态量差动保护、零序电流差动保护、TA 饱和闭锁、TA 断线闭锁及告警

1)突变量电流比率差动： 动作判据为：

⎪⎩⎪⎨

⎧∆-∆>∆+∆>∆+∆=|

|*8.0||I ||n n C

,B ,A ,dz1n φφφφφφφI I I I I I m m m 式中 dz1I 为“突变量比差门槛值”，动作量m I ，n

I 为被保护线路两侧的突变量电流。式中相量值为当前计算值对其2周波前计算结果的差分。（只投入40ms ）

2) 稳态电流差动保护

稳态量差动分为差流速断和比率差动两部分，其动作特性如下图所示。

稳态量差流速断判据用于对线路上发生的特别严重的故障进行保护，当差流过大时采用速断的 特性，实现严重故障的快速动作跳闸。速断判据为

dset m I I I >+||n φφ

m I φ，n φI 为两端电流量，dset I 为差流速断门槛（在本装置中固定为15In ，不需整定）

稳态量电流比率差动判据如下：

⎪⎩⎪⎨

⎧->+>+||*6.0||||2

n m n m

dz n m I I I I I I I φφφφφφ 泰国 式中：2dz I 为“稳态量比差门槛值”。

图中坐标d I ＝|n m I I +|为差动电流，r I ＝|n m I I -|为制动电流。图中阴影区为保护动作区，dset

I 以上为差流速断保护动作区，其余动作区为比差保护动作区。

3．零序电流比差

零序电流比率差动判据如下：

⎩⎨

⎧->+>+|

|*6.0||||00003

00n m n m dz n m I I I I I I I 式中：3dz I 为“零序比差门槛值”，动作量0m I ，0n I 为线路两端的零序电流。

采用零序比率差动判据主要是为了反映重负荷下的高阻接地故障。由于零序电流是故障分量， 因此具有较高的灵敏度。

本判据经“零序比差动作时限”动作，以躲过三相合闸不同时及TA 暂态过程等因素的影响。

CSCL103C 差动保护原理：

a. 比例制动分相电流差动保护原理：

⎪⎪⎪⎩

⎪⎪⎪⎨⎧-=+=>------><<----->>|

|||*3*2*30*6.0φφφφn m B n m D DZ D DZ B D DZ D B D DZ

D

I I I I I I I I I I I I I I I I I 式中 φm I ，φn I ―――分别为线路两端的相电流相量； DZ I ―――差动保护整定定值；

B I ――――分相制动电流；

其制动特性如下图所示：

1）SAT33变压器

A)、 差动保护的动作特性

装置的差动保护由差动电流速断保护和比率差动保护组成，动作特性见下图。图中阴影部分为动作区，IDZSD 以上为差动速断保护动作区，其它为比率差动保护动作区。

Idzsd

Idzqd

制动电流Ir Idzg

差动电流Id

B)、SAT33变压器差动速断保护

由于差动速断保护不经过比率制动、涌流闭锁及TA 断线闭锁，因此能在变压器差动区内发生严重故障时快速切除变压器。动作判据如下：

dzsd d I I >

dzsd I 为差动速断电流定值，三相差流中任一相满足上式即动作出口。逻辑图如下：

Idmax>Idzsd

出口 发信

差动速断的出口可设定，具体请参见“出口设定”。 C)、SAT33变压器比率差动保护

装置采用三段折线式比率制动特性，以提高变压器内部轻微故障的灵敏度以及抗区外故障时TA 饱和的能力。动作方程如下：

⎪

⎩⎪

⎨⎧->->>)

I I (K I K I I K I I I dzg r b dzg b d

r b d dzqd

d 2

11

)

I I ()I I K

/I ()

K

/I I (dzg r dzg r b dzqd b dzqd r ≥<<<1

1

式中：dzqd I 为差动启动电流定值，dzg I 为差动拐点电流定值，1b K 、2b K 分别为第一、第二斜率（即比率制动系数），d I 为差动电流值，r I 为制动电流值。