35KV线路光纤差动保护原理.docx

首先，光纤差动爱护的原理和一般的纵联差动爱护原理基本上是一样的，都是爱护装置通过计算三相电流的变更，推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）中有电流流过达到爱护动作整定值是，爱护就动作，跳开故障线路的开关。即使是微机爱护装置,其原理也是这样的。但是，光纤差动爱护采纳分相电流差动元件作为快速主爱护,并采纳PCM光纤或光缆作为通道，使其动作速度更快，因而是短线路的主爱护！另外，光纤差动爱护和其它差动爱护的不同之处,还在于所采纳的通道形式不同。纵联爱护的通道一般有以下几种类型：1 .电力线载波纵联爱护，也就是常说的高频爱护，利用电力输电线路作为通道传输高频信号；2 .微波纵联爱护，简称微波爱护，利用无线通道，须要天线无线传输；3 .光纤纵联爱护，简称光纤爱护，利用光纤光缆作为通道；4 .导引线纵联爱护，简称导引线爱护，利用导引线干脆比较线路两端电流的幅值和相位，以判别区内、区外故障。差动爱护差动爱护是输入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。爱护范围在输入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）。中文名差动爱护外文名Differentialprotection书目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. 限制电源3. 沟通电流回路4. -沟通电压回路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爱护是继电爱护中的一种爱护。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。差动爱护是依据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。差动爱护把被爱护的电气设备看成是一个节点，那么正常时流进被爱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，流进被爱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爱护装置的整定值时，上位机报警爱护出口动作，将被爱护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。原理编辑差动爱护上M体护Sl/»体差动爱护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，将其看作志向变压器，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）向故障点供应短路电流，差动爱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。差动爱护原理简洁、运用电气量单纯、爱护范围明确、动作不需延时，始终用于变压器做主爱护。另外变压器爱护还有线路差动爱护、母线差动爱护等等。变压器差动爱护是防止变压器内部故障的主爱护。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，假如忽视不平衡电流，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=il-ill=Oo假如内部故障，如图ZD点短路，流入继电器的电流等于短路点的总电流。BP：iJ=ibp=il2+ill2o当流入继电器的电流大于动作电流，爱护动作断路器跳闸。技术参数编辑环境条件正常温度：-10eC-55C极限温度：-30C7(C存储温度：-40C-85C相对湿度：95%,不凝露大气压力：80-1WkPa工作电源电压范围：85-265V(AC或DC)正常功耗：10W最大功耗：v20W电源跌落：20OmS上电冲击：4A隔离耐压：3kV限制电源额定电压：220V(AC/DC)过载实力：70%120%额定电压，连续工作隔离耐压：4kV沟通电流回路额定电流：5A功率消耗：vO.5VA每相过载实力：2倍额定电流，连续工作10倍额定电流，允许IOS40倍额定电流，允许IS隔离耐压：4kV沟通电压回路额定电压：10OV功率消耗：vO.5VA每相过载实力：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：vO5VA每相过载实力：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沟通或120W直流（电阻性负载）功能编辑差动爱护是变压器的主爱护，是按循环电流原理装设的。主要用来爱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，同时也可以用来爱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，即假如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维电器。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。事实上由于两侧电流互感器的特性不行能完全一样等缘由，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡电流U,流过，此时流过继电器的电流IK为Ik=l1-I2=u要求不平衡电流应尽量的小，以确保继电器不会误动。差动爱护原理图当变压器内部发生相间短路故障时，在差动回路中由于12变更了方向或等于零（无电源侧），这是流过继电器的电流为11与I2之和，即Ik=H+I2=lxlb能使继电器牢靠动作。变压器差动爱护的范围是构成变压器差动爱护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。由于差动爱护对爱护区外故障不会动作，因此差动爱护不须要与爱护区外相邻元件爱护在动作值和动作时限上相互协作，所以在区内故障时，可以瞬时动作。差动爱护是反映被爱护元件（或区域）两侧电流差而动作的爱护装置。差动爱护是爱护变压器的内部短路故障，电流互感器安装在变压器的两侧，在正常负荷状况或外部发生短路时，流入差动继电器的电流为不平衡电流，在适当选择好两侧电流互感器的变压比和接线方式的条件下，该不平衡电流值很小，并小于差动爱护的动作电流，故爱护不动作；在变压器内部发生短路时，流入继电器的电流大于差动爱护的动作电流，差动爱护动作于跳闸。由于变压器一、二次电流、电压大小不同，相位不同，电流互感器特性差异，电源侧有励磁电流，都将造成不平衡电流流过继电器，必需采纳相应措施消退不平衡电流的影响。主要措施编辑（1）减小稳态状况下的不平衡电流变压器差动爱护各侧用的电流互感器，选用变压器差动爱护专用的D级电流互感器；当通过外部最大稳态短路电流时，差动爱护回路的二次负荷要能满意10%误差的要求。（2）减小电流互感器的二次负荷这事实上相当于减小二次侧的端电压，相应地削减电流互感器的励磁电流。减小二次负荷的常用方法有：减小限制电缆的电阻（适当增大导线截面，尽量缩短限制电缆长度）；采纳弱电限制用的电流互感器（二次额定电流为IA）等。（3）采纳带小气隙的电流互感器这种电流互感器铁芯的剩磁较小，在一次侧电流较大的状况下，电流互感器不简洁饱和。因而励磁电流较小，有利于减小不平衡电流。同时也改善了电流互感器的暂态特性。比率差动爱护是差动爱护的一种。差动爱护需实行比率差动的原理:防止在变压器区外故障（穿越性故障）时，凹凸压侧CT传变特性不一样，导致差流的产生,并且超过定值而动作，当采纳了带比率制动的差动爱护后，随着穿越电流的增大，差动启动的门槛将会抬高，保证穿越性故障不误动。缺点差动爱护的缺点：对变压器内部的不严峻的匝间短路故障不能反映1、差动爱护用一句话就可以说明原理，即将变压器缩小成一个点,依据节点电流定律，流进等于流出。假如不相等，就跳闸！向左转向右转变压器纵差动保护的原理接线图2、差动爱护是的定义如下：当区内发生某些短路性故障的时候，在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同,相位不同的短路电流，当这些短路电流的向量和即差流达到肯定值时,跳开变压器各侧断路器的爱护，就是变压器差动爱护向左转I向右转Ii5CTinB微机线路爱护1）维护调试便利2）牢靠性高3）动作正确率高4）易于获得各种附加功能5）爱护性能简洁得到改善6）运用敏捷、便利7）具有远方监控特性微机线路爱护特点1）维护调试便利2）牢靠性高3）动作正确率高4）易于获得各种附加功能5）爱护性能简洁得到改善6）运用敏捷、便利7）具有远方监控特性微机线路爱护硬件结构1 .继电爱护的基木结构大致上可以分为三部分：信息获得与初步加工信息的综合、分析与逻辑加工、决断决断结果的执行2 .微机爱护装置实质是一种依靠单片微机灵能地实现爱护功能的工业限制装置：信号输入回路（模拟量、开关量）单片微机统人机接口部分输出通道回路电源3 .微机爱护装置输入信号主要有两类：开关量、模拟信号4 .目前微机爱护的数据采集系统主要有两种方案：1）采纳逐次靠近原理的A/D芯片构成的数据采集系统2）采纳VFC芯片构成的积分式数据采集系统5 .变换器：电流变换器（TA）,电压变换器（TV）,电抗变换器（T1.）6 .采样保持器的作用：对各个电气量实现同步采样在模数变换过程中输入的模拟量保持不变实现阻抗变换7 .微型计算机中的总线通常分为：地址总线（AB）数据总线（DB）限制总线（CB）微机线路爱护软件原理1 .微机爱护硬件可分为：人机接口、爱护相应的软件也就分为：接口软件、爱护软件2 .爱护软件三种工作状态：运行、调试、不对应状态3 .实时性：在限定的时间内对外来事务能够刚好作出快速反应的性4 .微机爱护算法主要考虑：计算机精度和速度中低压线路爱护程序逻辑原理5 .选项子程序原理：判别故障相（选项），判定了故障的种类及相别，才能确定阻抗计算应取用什么相别的电流和电压6 .电力系统的振荡大致分为：一种静稳破坏引起系统振荡，另一种由于系统内故障切除时间过长，导致系统的两侧电源之间的不同步引起的超高压线路爱护程序逻辑原理7 .高频闭锁方向爱护的启动元件两个任务：一是启动后解除爱护的闭锁二是启动发信回路，因此要求启动元件灵敏度高，以防止故障时不能启动发信8 .(1)闭锁式高频方向爱护基本原理：闭锁式高频方向爱护原则上规定每端短路功率方向为正时，不送高频信号。因此在故障时收不到高频信号表示两侧都为正方向，允许出口跳闸：在一段相对较长时间内收到高频信号时表示两侧中有一侧为负方向，就闭锁爱护。(2)允许式高频方向爱护基本原理：当两侧均发允许信号时，可推断是区内故障，但就每一侧而言，其程序逻辑是收到对侧允许信号及本侧视正方向，同时满意经延时确认后发跳闸脉冲。9 .综合重合闸四种工作方式：单相、三相、综合、停用综合重合闸两种启动方式:由爱护启动由断路器位置不对应启动电力变压器微机线路爱护10 比率制动式差动爱护的基本概念：比率制动式差动爱护的动作电流是随外部短路电流按比率增大，既能保证外部短路不误动，又能保证内部短路有效高的灵敏度11 .二次谐波制动原理：在变压器励磁涌流中含有大量的二次谐波重量，一般占基波重量的40%以上。利用差电流中二次谐波所占的比率作为制动系数，可以鉴别变压器空载合闸时的励磁涌流，从而防止变压器空载合闸时爱护的误动。12 .变压器零序爱护主变零序爱护适用于IIOKV及以上电压等级的变压器。主变零序爱护由主变零序电流、主变零序电压、主变间隙零序电流元件构成，依据不同的主变接地方式分别设置如下三种爱护形式：中性点干脆按接地爱护方式中性点不接地爱护方式中性点经间隙接地爱护方式13 .在放电间隙放电时。应避开放电时间过长。为此对于这种接地式应装设特地的反应间隙放电电流的零序电流爱护，其任务是即时切除变压器，防止间隙长时间放电微机母线爱护及断路器失灵爱护1.1） ）母线是发电厂和变电站重要组成部分之一。母线又称汇流是汇合电能及安排电能的重要设备2）在发电厂或变电站，当母线电压为35至66kv出线较少时，可采纳单母线接线方式；而出线较多时，可采纳单母线分段;对IIOkV母线，当出线数不大于4回线时，可采纳单母线分段3）母线故障类型主要有：单相接地故障，两相接地短路故障（几率小）及三相短路故障4）要求：高度平安性牢靠性选择性强、动作速度快14 .母差爱护分类按阻抗分类：高、中、低母差爱护低阻抗母差爱护（电流型母线差动爱护）按动作条件分：电流差动式母差爱护母联电流比相式母差爱护电流相位比较式母差爱护15 .大差元件用于检查母线故障，小差元件选择出故障所在的哪段或哪条母线16 .不同型号母差爱护，采纳的启动元件有差异，通常有：电压工频变更量元件、电流工频变更量元件、差流越限元件17 .TA饱和时其二次电流有如下特点：（1）在故障瞬间，由于铁芯中的磁通不能越变，TA不能马上进入饱和区，而是存在一个时域为3至5ms的线性传递区。在线性传递区内，TA二次电流与一次电流成正比（2） TA饱和之后，在每个周期内一次电流流过零点旁边存在不饱和时段，在此段内，TA二次电流又与一次电流成正比（3） TA饱和后其励磁阻抗大大减小，使其内阻大大降低，严时内阻为零（4）TA饱和，其二次电流偏于时间轴一侧，致使电流的正、负半波不对称，电流中有很大的二次和三次谐波电流重量18 .TA饱和鉴别元件的构成原理：（1）同步识别法：当母线上发生故障时，母线电压及各出线元件上的电流将发生很大的变更，于此同时在差动元件中出现差流，即电压或工频电流的变更量与差动元件中的差流是同时出现（2）自适应阻抗加权抗饱和法（3）基于采样值的重复多次判别法（4）谐波制动原理联差动爱护在阻抗相同的两条平行线路上可装设横联差动方向爱护。横联差动方向爱护反应的是平行线路的内部故障，而不反应平行线路的外部故障。横联差动爱护则能克服短线路爱护的整定困难。针对横联差动爱护在同杆并架回路时会受到零序循环电流的影响而发生不正确动作的问题，文中予以分析，提出了改进方案并进行数字仿真验证。改善这类爱护的性能，使其能够满意大用户电力系统运行要求，并能够节约工程造价，具有肯定现实意义。爱护范围：差动速断爱护及带或不带二次谐波制动复式比率爱护库比率差动（带CT断线、二次谐波）、非电量等于一体;测量功能;0.2级高精度测量，可对多种电气参数进行测量,也具有对一次设备电压电流模拟量和开关量的采集功能；操作回路及通讯,自带防跳、自保持功能，标配RS485/CAN通适用场合:35KV主变差动爱护用户工程、发电机组及系统差动爱护（用于出口海外