输电线纵联差动保护
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改进措施
保护的I段定值整定为线路全长的80%~85%； 带时限的第II段切除对于其余的15%~20%线路段上的
故障； 对于某些重要线路采用纵联保护；
输电线纵联差动保护
5
一、输电线路的纵联差动保护
2.纵联差动保护的基本原理
纵联差动保护的基本原理是同时比较被保护线路 始端和末端电流的电气量，判断故障是否在本线 路范围之内。
导引线纵联差动保护是最简单的一种用辅助导线 或称导引线作为通道的纵联保护。
输电线纵联差动保护
6
一、输电线路的纵联差动保护
3.元件的环流法纵联差动保护
一次侧电流的正方向为从母线流向被保护的线路；
两侧电流互感器一次回路的正极性均置于靠近母线的一端， 二次回路的同极性端子相联接；
差动继电器并联联接；
实际存在不平衡电流； 动作特性：在电流特性图上划分动作与不动作区
域。
输电线纵联差动保护
18
一、输电线路的纵联差动保护
6.输电线纵差动保护的动作特性
幅值特性
输电线纵联差动保护
19
一、输电线路的纵联差动保护
6.输电线纵差动保护的动作特性
相位特性
当电流增大时，使保护误动作的相位差减小；
电流幅值大的时候可靠性高。
输电线纵联差动保护
20
一、输电线路的纵联差动保护
6.输电线纵差动保护的动作特性
复数比特性
两端电流的复数比描述保护动作特性；
•
保护的动作量=
f
(
I
•
M
)
使保护动作的方程I N
•
f
(
I
•
M
)
0
IN
圆外为动作区
输电线纵联差动保护
21
一、输电线路的纵联差动保护
7.影响输电线纵差动保护正确工作的因素
•
Ij
I•2MI•2N1(I•1MI•1N)
n
输电线纵联差动保护
7
一、输来自百度文库线路的纵联差动保护
正常运行
差动回路电流：
I•JI•2MI•2N1(I•1MI•1N)0
继电器不动作。
n
输电线纵联差动保护
8
一、输电线路的纵联差动保护
外部故障
差动回路电流：
•• •
1• •
Ij I2MI2N (I1MI1N)0
多属于开路故障，因此环流式的保护不受影响，能正确跳闸，而均压 式的保护将拒绝动作。 因此，通常多采用环流式接线的导引线纵联差动保护。
输电线纵联差动保护
17
一、输电线路的纵联差动保护
6.输电线纵差动保护的动作特性
理论上，纵差保护动作是个突变的过程，既流过 继电器的电流要么为零，要么大于动作电流；
环流法和均压法的比较
在导引线发生故障的情况下，导引线纵联差动保护不能正确工作； 装有导引线监视和电力系统故障检测元件时，仅导引线发生故障是不
会误跳闸的； 当被保护线路与导引线几乎同时发生故障时，保护装置不正确工作是
不可避免的； 如果被保护线路先发生故障，由于导引线纵联差动保护的动作时间很
快，一般在导引线故障前能可靠发出跳闸脉冲，保护不会拒动； 如果导引线先发生故障，由于这类事故常由外力破坏引起，导引线大
输电线纵联差动保护
14
一、输电线路的纵联差动保护
5.输电线的均压法纵联差动保护
接线图：
输电线纵联差动保护
15
一、输电线路的纵联差动保护
均压法的特点
正常运行时导引线两端电压相等，方向相反； 导引线开路，保护拒动； 导引线短路，保护误动。
输电线纵联差动保护
16
一、输电线路的纵联差动保护
正常运行或外部故障
继电器端电压较小，不动作
输电线纵联差动保护
12
一、输电线路的纵联差动保护
4.输电线的环流法纵联差动保护
正常运行或外部故障
继电器端电压较大，动作
输电线纵联差动保护
13
一、输电线路的纵联差动保护
环流法的特点
正常运行时导引线中存在环流； 当导引线发生开路故障时，保护要误动； 当导引线发生短路故障时，保护要拒动。
一、输电线路的纵联差动保护
对CT的要求
纵差保护的二次负荷一定，铁芯饱和程度主要受一次电流 影响；
当发生故障时，一次电流较大，铁芯饱和； 内部故障时，继电器必须动作，无需考虑不平衡电流的影
1.电流保护和距离保护的缺陷
互感器传变的误差、线路参数值的不精确性以及继电器本 身的测量误差等原因，可能将被保护线路对端所连结的母 线上的故障，或母线所连接的其它线路出口处的故障，误 判断为本线路末端的故障而将被保护线路切断。
输电线纵联差动保护
4
一、输电线路的纵联差动保护
1.电流保护和距离保护的缺陷
电流互感器的误差和不平衡电流； 导引线的阻抗和分布电容； 导引线的故障和感应过电压；
输电线纵联差动保护
22
一、输电线路的纵联差动保护
CT误差和不平衡电流的影响
故障的特征量包含在一次电流中； 动作的判断依据是二次电流； 一切导致一次电流到二次电流错误变换的因素都会引起继
电器误动作； 一切导致一次电流到二次电流错误变换的表现就是不平衡
电流的存在。
输电线纵联差动保护
23
一、输电线路的纵联差动保护
环流法的稳态不平衡电流分析
不平衡电流主要受励磁电流 影响
• CT铁芯越饱和，励磁电流越 大，随之增加二次电流的误差；
• 一次电流确定时，二次负荷越 大，铁芯越饱和；
• 二次负荷确定时，一次电流越 大，铁芯越饱和；
输电线纵联差动保护
24
n
n
当IJ Idz.J ，继电器动作于跳闸。
输电线纵联差动保护
10
一、输电线路的纵联差动保护
元件环流法纵联差动保护的特点：
正常运行时导引线中存在环流； 继电器反应于电流而动作； 适用于变压器、发电机和母线。
输电线纵联差动保护
11
一、输电线路的纵联差动保护
4.输电线的环流法纵联差动保护
第三讲 输电线纵联差动保护
输电线纵联差动保护
1
主要内容
一、输电线路的纵联差动保护 二、平行双回线路的横联保护 三、高频保护概述 四、相差高频保护 五、方向高频保护
输电线纵联差动保护
2
一、输电线路的纵联差动保护 1.电流保护和距离保护的缺陷
输电线纵联差动保护
3
一、输电线路的纵联差动保护
继电器不动作。
n
输电线纵联差动保护
9
一、输电线路的纵联差动保护
内部故障
差动回路电流：
••
•
1• •
IJI2MI2N (I1MI1N)
单电源：1) 2)
••
1•
IJ I2M I1M
n• IJ
•
I2N
1• I1N
双电源： • • •
1•n •
1•
n
IJI2M I2N(I1 M I1 N )Id0
保护的I段定值整定为线路全长的80%~85%； 带时限的第II段切除对于其余的15%~20%线路段上的
故障； 对于某些重要线路采用纵联保护；
输电线纵联差动保护
5
一、输电线路的纵联差动保护
2.纵联差动保护的基本原理
纵联差动保护的基本原理是同时比较被保护线路 始端和末端电流的电气量，判断故障是否在本线 路范围之内。
导引线纵联差动保护是最简单的一种用辅助导线 或称导引线作为通道的纵联保护。
输电线纵联差动保护
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一、输电线路的纵联差动保护
3.元件的环流法纵联差动保护
一次侧电流的正方向为从母线流向被保护的线路；
两侧电流互感器一次回路的正极性均置于靠近母线的一端， 二次回路的同极性端子相联接；
差动继电器并联联接；
实际存在不平衡电流； 动作特性：在电流特性图上划分动作与不动作区
域。
输电线纵联差动保护
18
一、输电线路的纵联差动保护
6.输电线纵差动保护的动作特性
幅值特性
输电线纵联差动保护
19
一、输电线路的纵联差动保护
6.输电线纵差动保护的动作特性
相位特性
当电流增大时，使保护误动作的相位差减小；
电流幅值大的时候可靠性高。
输电线纵联差动保护
20
一、输电线路的纵联差动保护
6.输电线纵差动保护的动作特性
复数比特性
两端电流的复数比描述保护动作特性；
•
保护的动作量=
f
(
I
•
M
)
使保护动作的方程I N
•
f
(
I
•
M
)
0
IN
圆外为动作区
输电线纵联差动保护
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一、输电线路的纵联差动保护
7.影响输电线纵差动保护正确工作的因素
•
Ij
I•2MI•2N1(I•1MI•1N)
n
输电线纵联差动保护
7
一、输来自百度文库线路的纵联差动保护
正常运行
差动回路电流：
I•JI•2MI•2N1(I•1MI•1N)0
继电器不动作。
n
输电线纵联差动保护
8
一、输电线路的纵联差动保护
外部故障
差动回路电流：
•• •
1• •
Ij I2MI2N (I1MI1N)0
多属于开路故障，因此环流式的保护不受影响，能正确跳闸，而均压 式的保护将拒绝动作。 因此，通常多采用环流式接线的导引线纵联差动保护。
输电线纵联差动保护
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一、输电线路的纵联差动保护
6.输电线纵差动保护的动作特性
理论上，纵差保护动作是个突变的过程，既流过 继电器的电流要么为零，要么大于动作电流；
环流法和均压法的比较
在导引线发生故障的情况下，导引线纵联差动保护不能正确工作； 装有导引线监视和电力系统故障检测元件时，仅导引线发生故障是不
会误跳闸的； 当被保护线路与导引线几乎同时发生故障时，保护装置不正确工作是
不可避免的； 如果被保护线路先发生故障，由于导引线纵联差动保护的动作时间很
快，一般在导引线故障前能可靠发出跳闸脉冲，保护不会拒动； 如果导引线先发生故障，由于这类事故常由外力破坏引起，导引线大
输电线纵联差动保护
14
一、输电线路的纵联差动保护
5.输电线的均压法纵联差动保护
接线图：
输电线纵联差动保护
15
一、输电线路的纵联差动保护
均压法的特点
正常运行时导引线两端电压相等，方向相反； 导引线开路，保护拒动； 导引线短路，保护误动。
输电线纵联差动保护
16
一、输电线路的纵联差动保护
正常运行或外部故障
继电器端电压较小，不动作
输电线纵联差动保护
12
一、输电线路的纵联差动保护
4.输电线的环流法纵联差动保护
正常运行或外部故障
继电器端电压较大，动作
输电线纵联差动保护
13
一、输电线路的纵联差动保护
环流法的特点
正常运行时导引线中存在环流； 当导引线发生开路故障时，保护要误动； 当导引线发生短路故障时，保护要拒动。
一、输电线路的纵联差动保护
对CT的要求
纵差保护的二次负荷一定，铁芯饱和程度主要受一次电流 影响；
当发生故障时，一次电流较大，铁芯饱和； 内部故障时，继电器必须动作，无需考虑不平衡电流的影
1.电流保护和距离保护的缺陷
互感器传变的误差、线路参数值的不精确性以及继电器本 身的测量误差等原因，可能将被保护线路对端所连结的母 线上的故障，或母线所连接的其它线路出口处的故障，误 判断为本线路末端的故障而将被保护线路切断。
输电线纵联差动保护
4
一、输电线路的纵联差动保护
1.电流保护和距离保护的缺陷
电流互感器的误差和不平衡电流； 导引线的阻抗和分布电容； 导引线的故障和感应过电压；
输电线纵联差动保护
22
一、输电线路的纵联差动保护
CT误差和不平衡电流的影响
故障的特征量包含在一次电流中； 动作的判断依据是二次电流； 一切导致一次电流到二次电流错误变换的因素都会引起继
电器误动作； 一切导致一次电流到二次电流错误变换的表现就是不平衡
电流的存在。
输电线纵联差动保护
23
一、输电线路的纵联差动保护
环流法的稳态不平衡电流分析
不平衡电流主要受励磁电流 影响
• CT铁芯越饱和，励磁电流越 大，随之增加二次电流的误差；
• 一次电流确定时，二次负荷越 大，铁芯越饱和；
• 二次负荷确定时，一次电流越 大，铁芯越饱和；
输电线纵联差动保护
24
n
n
当IJ Idz.J ，继电器动作于跳闸。
输电线纵联差动保护
10
一、输电线路的纵联差动保护
元件环流法纵联差动保护的特点：
正常运行时导引线中存在环流； 继电器反应于电流而动作； 适用于变压器、发电机和母线。
输电线纵联差动保护
11
一、输电线路的纵联差动保护
4.输电线的环流法纵联差动保护
第三讲 输电线纵联差动保护
输电线纵联差动保护
1
主要内容
一、输电线路的纵联差动保护 二、平行双回线路的横联保护 三、高频保护概述 四、相差高频保护 五、方向高频保护
输电线纵联差动保护
2
一、输电线路的纵联差动保护 1.电流保护和距离保护的缺陷
输电线纵联差动保护
3
一、输电线路的纵联差动保护
继电器不动作。
n
输电线纵联差动保护
9
一、输电线路的纵联差动保护
内部故障
差动回路电流：
••
•
1• •
IJI2MI2N (I1MI1N)
单电源：1) 2)
••
1•
IJ I2M I1M
n• IJ
•
I2N
1• I1N
双电源： • • •
1•n •
1•
n
IJI2M I2N(I1 M I1 N )Id0