线路差动保护技术原理 ppt课件
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• 本侧装置判定TA断线后，能可靠闭锁差动 保护
满足差动方程
差动压板投入 CT断线 TWJ
I0qd dIqd
发送差动允许标志
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
30ms
差动允许标志
• I0qd＋dIqd：线路正常运行时能保证两侧 差动保护可靠开放；
• TWJ：能保证线路合闸于故障时差动保护 可靠开放；
6. 远跳、远传1、远传2
开入 开入
＋24V（104)
光
光
远传1（627）
发
光纤
收
远传2（628）
光
光
收
64Kb/s
发
YC1-1 YC1-2 YC2-1 YC2-2
914
910
远传1
（开出） 916
918
913 909 915
远传2 （开出）
RCS－900 系列纵联 差动保护
917
RCS－900系列 纵联差动保护
稳态Ⅱ段特点
同稳态Ⅰ段相比： • 增加了保护灵敏度 • 降低了保护动作速度
4. 变化量差动
变化量差动>0.75变化量制动 稳态差动>K1×稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
变化量差动 5ms/0
变化量差动特点
同稳态Ⅰ段相比，在重负荷情况下具有较 高的灵敏度。
5. 零序差动
零序差动>0.75零序制动 零序差动>零序启动电流
差动保护原理
1. 差动保护基本原理 2. 稳态差动Ⅰ段 3. 稳态差动Ⅱ段 4. 变化量差动 5. 零序差动 6. 远跳、远传1、远传2 7. 差动保护特点
1. 差动保护基本原理
IM
IN
• 不考虑线路电容电流
• 不考虑两侧TA的采样误差
根据基尔霍夫定律：
线路正常运行或区外故障 I MI N0
线路区内故障：
• 能可靠躲过线路区外故障引起的TA饱和电 流；线路重负荷时灵敏度较差；
• TA断线时能可靠不误动； • 兼顾了可靠性、快速性和选择性。
3. 稳态差动Ⅱ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流低门槛 分相差动投入标志
稳态差动Ⅱ段 40ms/0
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IM
IR
IMma差 x 动电流,1低 .5C,1I定 .U 5XN C 值
• 零序差动动作，动作时间为120ms左右
零序差动特点
• 由于采用了以下技术，因此具有极高的灵 敏度：
– 零序电压开放 – 电容电流补偿 – 零序分量不受负荷电流的影响
• 采用零序电流差动元件和低比率制动系数 的分相差动元件相结合的技术，有效地结 合了可靠性和灵敏度，并能实现分相跳闸
6. 远跳、远传1、远传2
M
N
7. 差动保护特点
• 差动保护采用两侧差动继电器交换允许信号的 方式，安全性高。装置异常或TA断线，本侧 的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧不 会向本侧发允许信号，从而保证差动保护不会 误动
满足差动方程
差动压板投入
CT断线
发送差动允许标志
TWJ I0qd dIqd
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
30ms
电容电流补偿条件
“容抗整定和实际系统不相符合”判据：
0且 .75*XUX1U c1cIC0D或 .1I0N.或 7I5*CIDCD0.1XIUN1c
电容电流补偿条件
其中Icd为正常情况下的实测差流，即实际 的电容电流； •实测电容电流和经XC1计算得到的电容电流 具有可比性（至少有一个＞0.1In），并且较 大的0.75倍＞较小值，可认为“容抗整定和 实际系统不相符合”。 •当实测电容电流和经XC1计算得到的电容电 流都小于0.1In时，认为两者不具备可比性， 不再判别容抗整定是否同实际系统相符。
电容电流补偿条件
投入电容电流补偿的必要条件为： “容抗整定和实际系统相符合”
X U1c0.1IN或 ICD 0.1IN
零序差动试验
• 通道自环
• 抬高差动电流高定值、差动电流低定值
• 整定Xc1，使得U/Xc1>0.1In • 加三相 U ,I U ， 满9足0 o 补偿条件
2X1 c
• 增加单相电流，使得零序电流＞零序启动 电流
保护装置采样得到远跳开入为高电平时，经过
专门的互补校验处理，作为开关量，连同电流采 样数据及CRC校验码等，打包为完整的一帧信息， 通过数字通道，传送给对侧保护装置。对侧装置 每收到一帧信息，都要进行CRC校验，经过CRC 校验后再单独对开关量进行互补校验。只有通过 上述校验后，并且经过连续三次确认后，才认为 收到的远跳信号是可靠的。收到经校验确认的远 跳信号后，若整定控制字“远跳受起动控制”整 定为“0”，则无条件置三跳出口，起动A、B、C 三相出口跳闸继电器，同时闭锁重合闸；若整定 为“1”，则需本装置起动才出口。
稳态差动Ⅰ段 5ms/0
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IR
IHmax差动电流,高 4C I,定 4U XN C值
Baidu Nhomakorabea
分相差动投入条件
对侧差动允许标志 满足差流方程 差动压板投入 TA断线
启动
分相差动投入标志
分相差动投入条件
• TA断线瞬间，本侧装置判断不出TA断线， 本侧即使满足所有差动动作条件，由于需 要收到对侧的差动允许标志分相差动才能 动作，因此，断线瞬间保护装置能可靠不 动作；
分相差动>K0*分相制动
作为选相元件
分相差动>1.5Ic或0.6Ic
零序差动投入标志
零序差动 100ms/0
零序差动投入条件
对侧差动允许标志
满足差流方程
差动压板投入 CT断线
启动 电压开放标志
分相差动投入标志 零序差动投入标志
零序差动投入条件
增加电压（零序）开放条件目的：解决超 长线路出口处高阻接地，一旦对侧保护装 置无法启动时保护的灵敏度问题。
• Up＜65%Un：能保证线路三相故障时弱馈 侧装置可靠启动，并发送允许差动信号， 确保两侧保护可靠动作；
差动允许标志
• PT断线时，Ir＞4IL经30ms延时发送差动 允许标志是Up＜65%Un的有效补充。
稳态Ⅰ段特点
• 能可靠躲过线路正常运行时的不平衡电流， 包括线路电容电流；但经大过渡电阻的故 障时保护灵敏度较差；
I MI N0
影响满足基尔霍夫定律的因素
IM
IN
• 正常运行时的不平衡电流、包括线路电容电 流
• 线路区外故障时，TA饱和引起两侧采样电 流的不一致
• TA断线
继电保护的四项基本要求
• 可靠性 • 快速性 • 灵敏性 • 选择性
2. 稳态差动Ⅰ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
满足差动方程
差动压板投入 CT断线 TWJ
I0qd dIqd
发送差动允许标志
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
30ms
差动允许标志
• I0qd＋dIqd：线路正常运行时能保证两侧 差动保护可靠开放；
• TWJ：能保证线路合闸于故障时差动保护 可靠开放；
6. 远跳、远传1、远传2
开入 开入
＋24V（104)
光
光
远传1（627）
发
光纤
收
远传2（628）
光
光
收
64Kb/s
发
YC1-1 YC1-2 YC2-1 YC2-2
914
910
远传1
（开出） 916
918
913 909 915
远传2 （开出）
RCS－900 系列纵联 差动保护
917
RCS－900系列 纵联差动保护
稳态Ⅱ段特点
同稳态Ⅰ段相比： • 增加了保护灵敏度 • 降低了保护动作速度
4. 变化量差动
变化量差动>0.75变化量制动 稳态差动>K1×稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
变化量差动 5ms/0
变化量差动特点
同稳态Ⅰ段相比，在重负荷情况下具有较 高的灵敏度。
5. 零序差动
零序差动>0.75零序制动 零序差动>零序启动电流
差动保护原理
1. 差动保护基本原理 2. 稳态差动Ⅰ段 3. 稳态差动Ⅱ段 4. 变化量差动 5. 零序差动 6. 远跳、远传1、远传2 7. 差动保护特点
1. 差动保护基本原理
IM
IN
• 不考虑线路电容电流
• 不考虑两侧TA的采样误差
根据基尔霍夫定律：
线路正常运行或区外故障 I MI N0
线路区内故障：
• 能可靠躲过线路区外故障引起的TA饱和电 流；线路重负荷时灵敏度较差；
• TA断线时能可靠不误动； • 兼顾了可靠性、快速性和选择性。
3. 稳态差动Ⅱ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流低门槛 分相差动投入标志
稳态差动Ⅱ段 40ms/0
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IM
IR
IMma差 x 动电流,1低 .5C,1I定 .U 5XN C 值
• 零序差动动作，动作时间为120ms左右
零序差动特点
• 由于采用了以下技术，因此具有极高的灵 敏度：
– 零序电压开放 – 电容电流补偿 – 零序分量不受负荷电流的影响
• 采用零序电流差动元件和低比率制动系数 的分相差动元件相结合的技术，有效地结 合了可靠性和灵敏度，并能实现分相跳闸
6. 远跳、远传1、远传2
M
N
7. 差动保护特点
• 差动保护采用两侧差动继电器交换允许信号的 方式，安全性高。装置异常或TA断线，本侧 的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧不 会向本侧发允许信号，从而保证差动保护不会 误动
满足差动方程
差动压板投入
CT断线
发送差动允许标志
TWJ I0qd dIqd
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
30ms
电容电流补偿条件
“容抗整定和实际系统不相符合”判据：
0且 .75*XUX1U c1cIC0D或 .1I0N.或 7I5*CIDCD0.1XIUN1c
电容电流补偿条件
其中Icd为正常情况下的实测差流，即实际 的电容电流； •实测电容电流和经XC1计算得到的电容电流 具有可比性（至少有一个＞0.1In），并且较 大的0.75倍＞较小值，可认为“容抗整定和 实际系统不相符合”。 •当实测电容电流和经XC1计算得到的电容电 流都小于0.1In时，认为两者不具备可比性， 不再判别容抗整定是否同实际系统相符。
电容电流补偿条件
投入电容电流补偿的必要条件为： “容抗整定和实际系统相符合”
X U1c0.1IN或 ICD 0.1IN
零序差动试验
• 通道自环
• 抬高差动电流高定值、差动电流低定值
• 整定Xc1，使得U/Xc1>0.1In • 加三相 U ,I U ， 满9足0 o 补偿条件
2X1 c
• 增加单相电流，使得零序电流＞零序启动 电流
保护装置采样得到远跳开入为高电平时，经过
专门的互补校验处理，作为开关量，连同电流采 样数据及CRC校验码等，打包为完整的一帧信息， 通过数字通道，传送给对侧保护装置。对侧装置 每收到一帧信息，都要进行CRC校验，经过CRC 校验后再单独对开关量进行互补校验。只有通过 上述校验后，并且经过连续三次确认后，才认为 收到的远跳信号是可靠的。收到经校验确认的远 跳信号后，若整定控制字“远跳受起动控制”整 定为“0”，则无条件置三跳出口，起动A、B、C 三相出口跳闸继电器，同时闭锁重合闸；若整定 为“1”，则需本装置起动才出口。
稳态差动Ⅰ段 5ms/0
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IR
IHmax差动电流,高 4C I,定 4U XN C值
Baidu Nhomakorabea
分相差动投入条件
对侧差动允许标志 满足差流方程 差动压板投入 TA断线
启动
分相差动投入标志
分相差动投入条件
• TA断线瞬间，本侧装置判断不出TA断线， 本侧即使满足所有差动动作条件，由于需 要收到对侧的差动允许标志分相差动才能 动作，因此，断线瞬间保护装置能可靠不 动作；
分相差动>K0*分相制动
作为选相元件
分相差动>1.5Ic或0.6Ic
零序差动投入标志
零序差动 100ms/0
零序差动投入条件
对侧差动允许标志
满足差流方程
差动压板投入 CT断线
启动 电压开放标志
分相差动投入标志 零序差动投入标志
零序差动投入条件
增加电压（零序）开放条件目的：解决超 长线路出口处高阻接地，一旦对侧保护装 置无法启动时保护的灵敏度问题。
• Up＜65%Un：能保证线路三相故障时弱馈 侧装置可靠启动，并发送允许差动信号， 确保两侧保护可靠动作；
差动允许标志
• PT断线时，Ir＞4IL经30ms延时发送差动 允许标志是Up＜65%Un的有效补充。
稳态Ⅰ段特点
• 能可靠躲过线路正常运行时的不平衡电流， 包括线路电容电流；但经大过渡电阻的故 障时保护灵敏度较差；
I MI N0
影响满足基尔霍夫定律的因素
IM
IN
• 正常运行时的不平衡电流、包括线路电容电 流
• 线路区外故障时，TA饱和引起两侧采样电 流的不一致
• TA断线
继电保护的四项基本要求
• 可靠性 • 快速性 • 灵敏性 • 选择性
2. 稳态差动Ⅰ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志