线路差动保护保护配置和基本原理分析

线路外部短路
• 动作电流：
MI M
N I N
I I I 0 I CD I M N K K
• 制动电流：
I I I 2I I R I M N K K K
I K
• 因为 I CD I R 继电器不动。 • 凡是穿越性的电流不产生 动作电流，只产生制动电 流。
采样同步 电流差动保护在算法上要求参加比较的各端电 流量必须同步采样或采样同步化处理得到，这是 实现差动保护的关键所在。目前常见的同步方法 主要有三类： 1.基于数据通道的同步方法 2.基于参考向量的同步方法 3.基于GPS的同步方法
采样同步 基于数据通道的同步方法主要有： 1. 采样时刻调整法 2. 采样数据修正法 3. 时钟校正法 其共同特点是均假定两个方向通道传输延时相等 ，若接收与发送的路由不同或通道切换造成两个 方向通道传输延时不相等时，均会导致保护测量 的延时与实际不符，影响差动保护的正确动作。
0.75
I cdqd
I R
• 动作电流与制动电流对 应的工作点位于比率制 动特性曲线上方，继电 器动作。
线路内部短路 • 动作电流：
I I I CD I M N K
M I M
I N N
I K
• 制动电流：
I I I R M N
• 因为 I CD I R 继电器动作。 • 凡是在线路内部有流出的 电流，都成为动作电流。
各种接口设备 常用的接口设备有： MUX-64B：用于64Kbit/S传输速率的光纤差动保 护装置与PCM机复接 MUX-2M：用于2Mbit/S传输速率的光纤差动保护 装置与SDH设备的E1接口复接 FOX40F/ FOX41A ：用于纵联距离或方向保护设 备利用光纤通道传输信号，还能与以上两种设备 与通讯设备实现复接
2M速率与64K速率的区别
• 功率＝功率谱密度×带宽，带宽越宽，噪声功率 越大，2M速率接收灵敏度较低，因此传输距离较 短
实现差动保护的几个关键问题
通讯系统的时钟问题
误码与滑码 准确、迅速、不失真地传输信号是继电保护 装置对通讯系统的最高要求，除误码率水平要保 持在一个适当的水平外，对通讯系统的时钟也要 有合理的设计，这样才能避免滑码的产生。 滑码实际上是发送时钟与接收时钟不同步产 生的。
差动投入条件 什么情况下发对侧差动允许信号？ 1. 装置起动且有差流 2. 有TWJ开入且有差流 3. 低电压且有差流（不能有PTDX）
M
IM
IN
N
• 以母线流向被保护线路 方向为正方向。 • 动作电流(差动电流)为：
I I CD I M N
ICD
• 制动电流为：
I I R I M N
线路保护及通通信
云南电力研究院
2018年10月 功果桥
王荣泰
email：happywrt@
云南电力研究院
2018年10月 昆明
保护用光纤通道的构成
一、保护用光纤通道的连接形式 二、保护与通道的接口 三、2M速率与64K速率的区别
保护用光纤通道的构成 一、保护用光纤通道的连接形式 保护用光纤通道按连接形式可分为专用通道和 复用通道，专用通道指光纤保护装置单独占用光 缆的两根纤芯，而复用通道指保护信息按G.703同 向接口形式，以64Kbit/s的速率复接到PCM交换机 ，和其它信息复用后一起传输，或单独以2M/s的 速率复接到SDH的E1口，传送保护数据。
专用光纤的连接形式
保护机房
光缆的一根纤芯 光缆
保护机房
RCS-931
RCS-931
复接PCM机的连接方式
保护 机房 通信 机房
SDH网 PCM 交换机 PCM 交换机
通信 机房
保护 机房
RCS -931
MUX -64B
MUX -64B
RCS -931
保护用光纤通道的构成 二、保护与通道的接口 专用通道：保护的尾纤与光缆的保护专用 芯直接融接或通过光纤分配屏连接（方便旁代 线路）。 复用通道：保护的尾纤直接与各种接口装 置连接，通过接口装置转换为电信号与PCM机 或E1接口连接，与PCM连接使用屏蔽双绞线， 与E1接口采用同轴电缆连接。
差动投入条件
对侧差动允许信号
满足差流方程
差动压板投入 CT断线 分相差动投入标志 零序差动投入标志 启动
电压开放标志
差动投入条件 对侧差动允许信号 电流差动保护必须收到对侧的差动允许信号才 能动作，这是防止TA断线的措施。TA断线时，断 线侧的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧 的起动元件不会动作，不会向本侧发差动允许信 号，从而保证纵联差动保护不会误动。
M I M
I N NIC来自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 用起动电流定值躲本线路 电容电流。 ②起动电流定值躲不了电容电 流时，进行电容电流补偿。
采样同步特点
• 通道双向延时相等是采样同步的前提； • 一侧“主机方式” 为1，另一侧必须为0，且“主机方式 ”设置同系统方式无关； • 两侧装置采样同步与外接电气量无关，只要两侧装置通 信正常，即能 保证采样同步； • 只有在装置上电或失步后，才需要测通道延时，测定延 时后，装置不再需要传输时间信息； • 从机时刻调整采样间隔，保证两侧装置采样时刻在允许 的误差范围内；装置实时监测采样时刻误差，若超出范 围，需退出差动保护，重新进行同步过程。
保护机房
保护机房
RCS -901
FOX40F
FOX40F
RCS -901
RCS901
FOX-40F
MUX64B
通信机房
PCM 交换机
保护机房
RCS901
FOX-40F
MUX64B
PCM 交换机
保护用光纤通道的构成 三、2M速率与64K速率的区别
1. 2M速率省去两侧PCM交换机设备，通信链路上减少了 中间环节，减少了传输时延。 2. 2M速率增加了传输带宽，可以传输更多保护信息。 –同后备保护一样，差动保护也采用24点计算，动作速度快 且安全稳定 –由于在传输采样值的同时也传输了相量值，通道误码时稳 态量差动不受数据窗的影响，动作速度几乎不受影响