導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

1、導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)(簡(jiǎn)稱導(dǎo)引線保護(hù))直接比較線路兩端電流的幅值和相位，以判別區(qū)內(nèi)、外短路。它不受負(fù)荷電流、系統(tǒng)振蕩的影響，也不反應(yīng)區(qū)外短路，能快速切除全線各種類型短路故障。通常采用綜合變流器將三相電流變?yōu)閱蜗嚯姎饬?，用一個(gè)執(zhí)行元件、一對(duì)芯線來(lái)保護(hù)電力線路區(qū)內(nèi)各種短路1。導(dǎo)引線保護(hù)有環(huán)流和均壓兩種接線方式。環(huán)流式導(dǎo)引線保護(hù)將線路兩端電流互感器按同極性相連，執(zhí)行元件并聯(lián)跨接在環(huán)流回路。均壓式導(dǎo)引線保護(hù)按反極性相連，執(zhí)行元件串聯(lián)接入在環(huán)流回路(如圖1所示)。正常運(yùn)行和區(qū)外短路時(shí)，環(huán)流接線的導(dǎo)引線中有電流環(huán)流，執(zhí)行元件中電流為零，均壓接線的導(dǎo)引線中沒(méi)有電流環(huán)流，執(zhí)行元件中也無(wú)電流。區(qū)內(nèi)短路時(shí)，兩種接線

2、方式中的執(zhí)行元件均有電流而動(dòng)作，控制斷路器跳閘。因其接線簡(jiǎn)單，能反應(yīng)區(qū)內(nèi)各種短路故障，可作為110220 kV、距離7 km以下的單、雙回輸電線路的主保護(hù)。重要線路或短線路可配置兩套導(dǎo)引線保護(hù)，實(shí)行主保護(hù)雙重化。導(dǎo)引線電纜若是架空或與動(dòng)力電纜同溝敷設(shè)，則繼電保護(hù)設(shè)備易受大氣過(guò)電壓或感應(yīng)過(guò)電壓的侵襲，引起保護(hù)誤動(dòng)作，危害設(shè)備及人身安全，所以要采取防護(hù)措施   7.3.1導(dǎo)引線保護(hù)   1.保護(hù)原理        導(dǎo)引線保護(hù)又稱縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)（簡(jiǎn)稱縱差保護(hù)），測(cè)量差動(dòng)電流。當(dāng)電流參考方向如 上圖中定義時(shí)，流

3、入封閉面的總電流忽略了線路電容電流后為 ，故習(xí)慣稱差動(dòng)電流。為統(tǒng)一保護(hù)測(cè)量電流的參考方向，我們后面規(guī)定保護(hù)測(cè)量電流參考方向一律由母線指向線路， ，仍使用差動(dòng)電流的名稱。     線路正常運(yùn)行及外部故障時(shí)， ；線路內(nèi)部故障時(shí) ，為短路點(diǎn)總的短路電流。縱差保護(hù)判據(jù)可以理解為 。   2.不平衡電流  （1）不平衡電流形成原因    線路正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，差動(dòng)電流不為零，是一個(gè)較小的數(shù)值，原因是存在不平衡電流以及線路電容電流。所謂不平衡電流是指一次側(cè)差動(dòng)電流嚴(yán)格為零時(shí)，二次側(cè)流入保護(hù)的差動(dòng)電流。由于存在勵(lì)磁

4、電流，電流互感器有誤差，當(dāng)線路兩側(cè)TA勵(lì)磁特性不完全一致時(shí)，兩側(cè)TA的誤差也就存在差異，二次側(cè)就會(huì)有不平衡電流流入保護(hù)，外部故障導(dǎo)致TA飽和時(shí)情況尤為嚴(yán)重。   （2）不平衡電流計(jì)算    不平衡電流由以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：          (7-6)    其中  Iunb不平衡電流          KssTA同型系數(shù)，TA型號(hào)相同時(shí)取

5、0.5，否則取1          KerTA誤差，取10          I1一次側(cè)穿越電流          nTATA變比     線路外部故障時(shí)穿過(guò)的電流大，形成的不平衡電流也大，差動(dòng)保護(hù)整定時(shí)應(yīng)能躲過(guò)外部故障情況下最大的短路電流所形成的最大不平衡電流為：   

6、0;     (7-7)           (7-8)    7.3.2光纖分相差動(dòng)保護(hù)    光纖分相差動(dòng)保護(hù)采用光纖通道，電流差動(dòng)原理，性能優(yōu)越，目前廣泛用于高壓線路。    輸電線路兩側(cè)電流采樣信號(hào)通過(guò)編碼變成碼流形式后轉(zhuǎn)換成光信號(hào)經(jīng)光纖送至對(duì)側(cè)保護(hù)，保護(hù)裝置收到對(duì)側(cè)傳來(lái)的光信號(hào)先解調(diào)為電信號(hào)再與本側(cè)保護(hù)的電流信號(hào)構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。光纖通道通信容量大，采用分相差動(dòng)

7、方式，即三相電流各自構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。   1.光纖分相差動(dòng)保護(hù)原理  （1）電流差動(dòng)元件    電流差動(dòng)元件動(dòng)作特性見(jiàn)圖7-15所示，圖中差動(dòng)電流為 ，即兩側(cè)電流相量和的幅值；制動(dòng)電流 ，即兩側(cè)電流相量差的幅值。圖中Iset為整定電流，陰影部分為動(dòng)作區(qū)，折線的斜率為制動(dòng)系數(shù)Kbrk（0.5-0.75）。動(dòng)作方程為：        (7-9)    兩項(xiàng)條件“與”邏輯輸出。判據(jù)不是簡(jiǎn)單的過(guò)電流判據(jù)Id >Iset，而是引入了“制動(dòng)特性

8、”，即制動(dòng)電流增大時(shí)抬高動(dòng)作電流。制動(dòng)特性廣泛用于各種差動(dòng)保護(hù)，防止外部故障穿越性電流形成的不平衡電流導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)。     如上圖所示，外部故障時(shí)，Id =Iunb =0.05Ik，Ibrk =2Ik，Id /Ibrk =0.025Ik，Ik為“穿越性”的外部故障電流。差動(dòng)電流不會(huì)進(jìn)入動(dòng)作區(qū)，保護(hù)不動(dòng)作。              內(nèi)部故障情況如上圖所示，Id =Ik ，Ibrk =(01)Ik ，Id /Ibrk =(1)Ik ，I

9、d (Ibrk)在圖中標(biāo)注的區(qū)間內(nèi)，保護(hù)可靠動(dòng)作。Ik為故障點(diǎn)總的短路電流，制動(dòng)電流大小與短路電流的分布有關(guān)，注意制動(dòng)系數(shù)Kbrk應(yīng)小于1。   （2）電容電流問(wèn)題    線路電容電流對(duì)于差動(dòng)保護(hù)屬于不平衡電流，整定時(shí)應(yīng)躲過(guò)實(shí)測(cè)線路電容電流值。電容電流較大時(shí)可以進(jìn)行電容電流補(bǔ)償，式7-10中Id.c為補(bǔ)償后相差動(dòng)電流， Id為相差動(dòng)電流，IC為相電容補(bǔ)償電流。     (7-10)     式中  UM、UM0 為本側(cè)的相電壓、零序電壓；  &#

10、160;        UN、UN0 為對(duì)側(cè)的相電壓、零序電壓；           XC1、XC0 為線路全長(zhǎng)的正序和零序容抗；  （3）保護(hù)總起動(dòng)元件    起動(dòng)元件可以由反應(yīng)相間工頻變化量的過(guò)流繼電器、反應(yīng)全電流的零序過(guò)流繼電器組成，兩者構(gòu)成“或”邏輯，互相補(bǔ)充。    電流變化量起動(dòng)元件，動(dòng)作方程：     

11、(7-11)     式中   Imax 相間電流的半波積分的最大值；            Iset可整定的固定門(mén)坎；            IT浮動(dòng)門(mén)坎，隨著變化量的變化而自動(dòng)調(diào)整，取1.25倍可保證門(mén)檻電壓始終略高于不平衡輸出。    該元件動(dòng)作并展寬秒，去開(kāi)放出口繼電器正電源。    零序過(guò)流元件起動(dòng)    當(dāng)零序電流大于整定值時(shí)，零序起動(dòng)元件動(dòng)作并展寬秒，去開(kāi)放出口繼電器正電源。  （4）采樣同步問(wèn)題    電流信號(hào)由光纖通道傳輸時(shí)會(huì)有ms級(jí)的延時(shí)，需考慮兩側(cè)保護(hù)信息的同步問(wèn)題。兩側(cè)裝置一側(cè)作為同步端，另一側(cè)作為參考端。以同步方式交換兩側(cè)信息，參考端采樣間隔固定，并在每一采樣間隔中固定向?qū)?cè)發(fā)送一幀信息。同步端隨時(shí)調(diào)整采樣間隔，如果滿足同步條件，就向?qū)?cè)傳輸三相電流采樣值；否則，啟動(dòng)同步過(guò)程，直到滿足同步條件為止。