KV线路光纤差动保护原理(终审稿)

K V线路光纤差动保护

原理

公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

首先，光纤差动保护的原理和一般的纵联差动保护原理基本上是一样的，都是保护装置通过计算三相电流的变化，判断三相电流的向量和是否为零来确定是否动作，当接在电流互感器的二次侧的电流继电器（包括零序电流）中有电流流过达到保护动作整定值是，保护就动作，跳开故障线路的开关。即使是微机保护装置，其原理也是这样的。

但是，光纤差动保护采用分相电流差动元件作为快速主保护，并采用PCM光纤或光缆作为通道，使其动作速度更快，因而是短线路的主保护！另外，光纤差动保护和其它差动保护的不同之处，还在于所采用的通道形式不同。纵联保护的通道一般有以下几种类型：

1.电力线载波纵联保护，也就是常说的高频保护，利用电力输电线路作为通道传输高频信号；

2.微波纵联保护，简称微波保护，利用无线通道，需要天线无线传输；

3.光纤纵联保护，简称光纤保护，利用光纤光缆作为通道；

4.导引线纵联保护，简称导引线保护，利用导引线直接比较线路两端电流的幅值和相位，以判别区内、区外故障。

差动保护

差动保护是输入CT（电流互感器）的两端电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。保护范围在输入CT的两端之间的设备（可以是线路，发电机，电动机，变压器等电气设备）。

中文名

差动保护

外文名

Differential protection

目录

1.1概述

2.2原理

3.3技术参数

4.环境条件

1.工作电源

2.控制电源

3.交流电流回路

4.交流电压回路

5.开关量输入回路

1.继电器输出回路

2.4功能

3.5主要措施

4.6缺点

概述编辑

电流差动保护是继电保护中的一种保护。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是 A 超前C,C超前B各是120度。有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序[1]。

差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。

差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，上位机报警保护出口动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。

原理编辑

差动保护

差动保护[2]是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流的和正比于故障点电流，差动继电器动作。

差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。

另外变压器保护还有线路差动保护、母线差动保护等等。

变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。其接线方式，按回路电流法原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略不平衡电流，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，即：

iJ=ibp=iI-iII=0。

如果内部故障，如图ZD点短路，流入继电器的电流等于短路点的总电流。即：iJ=ibp=iI2+iII2。当流入继电器的电流大于动作电流，保护动作断路器跳闸。

技术参数编辑

环境条件

正常温度： -10℃~55℃

极限温度： -30℃~70℃

存储温度： -40℃~85℃

相对湿度：≤95%，不凝露

大气压力： 80~110kPa

工作电源

电压范围： 85~265V（AC或DC)

正常功耗：<10W

最大功耗：<20W

电源跌落：200ms

上电冲击：4A

隔离耐压：3kV

控制电源

额定电压：220V（AC/DC)

过载能力：70%~120%额定电压，连续工作隔离耐压：4kV

交流电流回路

额定电流：5A

功率消耗：<每相

过载能力：2倍额定电流，连续工作

10倍额定电流，允许10S

40倍额定电流，允许1S

隔离耐压：4kV

交流电压回路

额定电压：100V 功率消耗：<每相

过载能力：2倍额定电压，连续工作

隔离耐压：4kV

开关量输入回路

额定电压：24VDC 功率消耗：<每相

过载能力：2倍额定电压，连续工作

隔离耐压：4kV

继电器输出回路

分段电压： 250VAC、220VDC

分段功率：1250VA交流或120W直流（电阻性负载）

功能编辑

差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。

主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。

在绕组变压器的两侧均装设电流互感器，其二次侧按循环电流法接线，即如果两侧电流互感器的同极性端都朝向母线侧，则将同极性端子相连，并在两接线之间并联接入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流之差，也就是说差动继电器是接在差动回路的。

从理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差

流过，此时流过继电器动回路中仍有不平衡电流I

unb

的电流IK为 Ik=I1-I2=I

unb

要求不平衡电流应尽量的小，以确保继电器不会误动。