差动保护
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2、基于参考相量的同步方法。 3、基于GPS的同步方法。 我国的各制造厂家一般都采用基于数据通道的同步 方法中的采样时刻调整法。
电流差动保护的主要问题（7）
（7）在断路器和电流互感器之间发生故障
如图所示：在断路器和电流互感器之间发生故障时，对电 流差动保护来说是区外故障，差动保护是不动作的。该处 故障M侧母线保护可动作跳M侧断路器，但M侧断路器跳 闸后，N侧的电流差动仍然不能动作。
电流差动保护的主要问题（4）
（4）三相 TWJ 1 发允许信号的作用
M
N
• 在N侧断路器处于三相跳闸状态下线路上发生 短路。N侧所有起动元件都不会起动，故而N 侧无法向M侧发允许信号，导致M侧电流差动 保护拒动。
• 为此采取当三相 TWJ 1 时发允许信号的措
施。这样当线路上发生短路时，对侧电流纵差 保护就可以动作。
电流差动保护的主要问题（1）
M IM IN N
IC
⑴ 电容电流的影响 电容电流是从线路内部流出的电流，因此它构成动作电 流。由于负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电 流。所以在空载或轻载下电容电流最容易造成保护误 动。 解决方法： ① 提高起动电流定值（4-6In，牺牲灵敏度） ② 加短延时（40ms延时，牺牲快速性） ③ 必要时进行电容电流补偿
① 保护起动 ② 差流元件动作
电流差动保护的主要问题（3）
（3）弱电侧电流纵差保护存在的问题
弱电源侧
如图示：假设N侧是纯负荷侧，故障前为空载或轻载， 变压器中性点不接地，则故障前后IN都是0，保护启 动元件不起动，N侧保护不能动作，同时不能向M侧 发允许信号，M侧保护也不能跳闸。
电流纵差保护的主要问题（3）
电流差动保护的主要问题（5）
（5）高阻接地时保护灵敏度不足
在线路一侧发生高阻接地短路时，远离故障点的一 侧各个起动元件可能都不起动，造成两侧差动保护 都不能切除故障的后果。
解决措施：由零序差动继电器，通过低比率制动系 数的稳态相差动元件选相，构成零序Ⅰ段差动继电 器，经100ms延时动作。
差动保护
保护装置
南瑞：RCS-931 南自：PSL-603 四方：CSC-103
电流差动保护原理
• 动作电流(差动电流)为：
Id IM IN
• 制动电流为：
Hale Waihona Puke BaiduIr IM IN
• 差流元件动作方程：
{ Id Icdqd
Id kIr
k:差动比例系数
电流正方向的确定
① 本侧起动元件起动; ② 本侧差动继电器动作； ③ 收到对侧‘差动动作’的允许信号。 • 这样当一侧TA断线，由于电流有突变或者有‘零序电流’， 起动元件可能起动，差动继电器也可能动作。但对侧没有断线， 起动元件没有起动，不能向本侧发‘差动动作’的允许信号。 所以本侧不误动。 •保护向对侧发允许信号条件：
电流差动保护的主要问题（2）
（2）TA断线，差动保护会误动。
TA断线侧
Id IM IN IM
Ir IM IN IM
此时IM
若满足差动方程：I
I
d d
k Ir Izd
;k<1
将引起差动保护误动
电流差动保护的主要问题（2）
• 防止TA断线误动的措施是： 差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件:
• 解决措施： • 除两相电流差突变量起动元件、零序电流起动
元件和不对应起动元件外，差动保护还有一个 低压差流起动元件：
① 差流元件动作。 ② 差流元件的动作相或动作相间电压 U 、
U 0.6U N 。（南瑞：65%，南自：90%） ③ 收到对侧的允许信号。 同时满足上述三个条件该启动元件启动；这样 弱电源侧保护起动，两侧保护都可以跳闸。
电流差动保护的主要问题（5）
零序差动保护为保护高阻接地而增加的跳闸条件为： ① 起动元件起动。 ② 零序差动继电器及选相差流元件动作。
③ 3U0 2V。
这样当线路一侧发生高阻接地短路时，近故障点的一侧 可由此跳闸路径先选相跳闸，并向远离故障点的一侧发 ‘差动动作’的允许信号。近故障点的一侧跳闸后短路 电流重新分配，远离故障点的一侧起动元件起动或不起 动，零序差动继电器及选相差流元件只要动作，又收到 对侧‘差动动作’的允许信号，也可继续发跳闸命令。
需要指出的是：931有此功能，升级后的603也有此功能。
电流差动保护的主要问题（6）
（6）两侧采样不同步，造成不平衡电流的加大。
线路纵差保护与主设备保护中用的纵差保护不同， 线路纵差保护两侧电流是由不同装置采样的。由此在 区外短路时，将产生不平衡电流。
解决措施：使两侧采样同步。 采样同步的措施有：1、基于数据通道的同步方法。
规定TA的正极性端指向母线侧， 电流的参考方向以母线流向线路为 正方向。
区内故障示意图
如图示：区内故障时，两侧实际短路电 流都是由母线流向线路，和参考方向一 致，都是正值，差动电流就很大，满足 差动方程，差流元件动作。
区外故障示意图
区外故障时，一侧电流由母线流向线路，为 正值，另一侧电流由线路流向母线，为负值， 两电流大小相同，方向相反，所以差动电流 为零，差流元件不动作。
电流差动保护的主要问题（7）
解决措施：远跳
将M侧母线保护动作的接点接在电流差动保护装置的“远 跳”端子上，保护装置发现该端子的输入接点闭合后立即 向N侧发“远跳”信号。N侧接收到该信号后再经（或不 经）起动元件动作作为就地判据发三相跳闸命令并闭锁重 合闸。
需要指出的是：3/2接线方式中母线保护动作是不允许发 “远跳”信号的，而是由母线保护起动失灵保护，失灵保 护动作后起动“远跳”跳对侧断路器。
电流差动保护的主要问题（7）
（7）在断路器和电流互感器之间发生故障
如图所示：在断路器和电流互感器之间发生故障时，对电 流差动保护来说是区外故障，差动保护是不动作的。该处 故障M侧母线保护可动作跳M侧断路器，但M侧断路器跳 闸后，N侧的电流差动仍然不能动作。
电流差动保护的主要问题（4）
（4）三相 TWJ 1 发允许信号的作用
M
N
• 在N侧断路器处于三相跳闸状态下线路上发生 短路。N侧所有起动元件都不会起动，故而N 侧无法向M侧发允许信号，导致M侧电流差动 保护拒动。
• 为此采取当三相 TWJ 1 时发允许信号的措
施。这样当线路上发生短路时，对侧电流纵差 保护就可以动作。
电流差动保护的主要问题（1）
M IM IN N
IC
⑴ 电容电流的影响 电容电流是从线路内部流出的电流，因此它构成动作电 流。由于负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电 流。所以在空载或轻载下电容电流最容易造成保护误 动。 解决方法： ① 提高起动电流定值（4-6In，牺牲灵敏度） ② 加短延时（40ms延时，牺牲快速性） ③ 必要时进行电容电流补偿
① 保护起动 ② 差流元件动作
电流差动保护的主要问题（3）
（3）弱电侧电流纵差保护存在的问题
弱电源侧
如图示：假设N侧是纯负荷侧，故障前为空载或轻载， 变压器中性点不接地，则故障前后IN都是0，保护启 动元件不起动，N侧保护不能动作，同时不能向M侧 发允许信号，M侧保护也不能跳闸。
电流纵差保护的主要问题（3）
电流差动保护的主要问题（5）
（5）高阻接地时保护灵敏度不足
在线路一侧发生高阻接地短路时，远离故障点的一 侧各个起动元件可能都不起动，造成两侧差动保护 都不能切除故障的后果。
解决措施：由零序差动继电器，通过低比率制动系 数的稳态相差动元件选相，构成零序Ⅰ段差动继电 器，经100ms延时动作。
差动保护
保护装置
南瑞：RCS-931 南自：PSL-603 四方：CSC-103
电流差动保护原理
• 动作电流(差动电流)为：
Id IM IN
• 制动电流为：
Hale Waihona Puke BaiduIr IM IN
• 差流元件动作方程：
{ Id Icdqd
Id kIr
k:差动比例系数
电流正方向的确定
① 本侧起动元件起动; ② 本侧差动继电器动作； ③ 收到对侧‘差动动作’的允许信号。 • 这样当一侧TA断线，由于电流有突变或者有‘零序电流’， 起动元件可能起动，差动继电器也可能动作。但对侧没有断线， 起动元件没有起动，不能向本侧发‘差动动作’的允许信号。 所以本侧不误动。 •保护向对侧发允许信号条件：
电流差动保护的主要问题（2）
（2）TA断线，差动保护会误动。
TA断线侧
Id IM IN IM
Ir IM IN IM
此时IM
若满足差动方程：I
I
d d
k Ir Izd
;k<1
将引起差动保护误动
电流差动保护的主要问题（2）
• 防止TA断线误动的措施是： 差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件:
• 解决措施： • 除两相电流差突变量起动元件、零序电流起动
元件和不对应起动元件外，差动保护还有一个 低压差流起动元件：
① 差流元件动作。 ② 差流元件的动作相或动作相间电压 U 、
U 0.6U N 。（南瑞：65%，南自：90%） ③ 收到对侧的允许信号。 同时满足上述三个条件该启动元件启动；这样 弱电源侧保护起动，两侧保护都可以跳闸。
电流差动保护的主要问题（5）
零序差动保护为保护高阻接地而增加的跳闸条件为： ① 起动元件起动。 ② 零序差动继电器及选相差流元件动作。
③ 3U0 2V。
这样当线路一侧发生高阻接地短路时，近故障点的一侧 可由此跳闸路径先选相跳闸，并向远离故障点的一侧发 ‘差动动作’的允许信号。近故障点的一侧跳闸后短路 电流重新分配，远离故障点的一侧起动元件起动或不起 动，零序差动继电器及选相差流元件只要动作，又收到 对侧‘差动动作’的允许信号，也可继续发跳闸命令。
需要指出的是：931有此功能，升级后的603也有此功能。
电流差动保护的主要问题（6）
（6）两侧采样不同步，造成不平衡电流的加大。
线路纵差保护与主设备保护中用的纵差保护不同， 线路纵差保护两侧电流是由不同装置采样的。由此在 区外短路时，将产生不平衡电流。
解决措施：使两侧采样同步。 采样同步的措施有：1、基于数据通道的同步方法。
规定TA的正极性端指向母线侧， 电流的参考方向以母线流向线路为 正方向。
区内故障示意图
如图示：区内故障时，两侧实际短路电 流都是由母线流向线路，和参考方向一 致，都是正值，差动电流就很大，满足 差动方程，差流元件动作。
区外故障示意图
区外故障时，一侧电流由母线流向线路，为 正值，另一侧电流由线路流向母线，为负值， 两电流大小相同，方向相反，所以差动电流 为零，差流元件不动作。
电流差动保护的主要问题（7）
解决措施：远跳
将M侧母线保护动作的接点接在电流差动保护装置的“远 跳”端子上，保护装置发现该端子的输入接点闭合后立即 向N侧发“远跳”信号。N侧接收到该信号后再经（或不 经）起动元件动作作为就地判据发三相跳闸命令并闭锁重 合闸。
需要指出的是：3/2接线方式中母线保护动作是不允许发 “远跳”信号的，而是由母线保护起动失灵保护，失灵保 护动作后起动“远跳”跳对侧断路器。