輸電線縱差保護的基本原理教學(xué)課件

1、 如圖所示；輸電線兩側(cè)用變比相同的電流互感器取出電流信號，電流互感器的極性與連接方式如圖所示，且當(dāng)電流互感器的一次電流從 * 端流入時，二次電流從 * 端流出， 圖中KD為差動電流測量元件，簡稱差動元件或差動繼電器。* 輸電線縱差保護的基本原理輸電線縱差保護的基本原理LIMINI 圖11-28 縱差保護的基本原理電流互感器的二次電流 圖中用實線表示 ，流入差動繼電器的電流，為正常時二次電流之差，由圖可見，其不平衡電流值較小。和正常運行時，正常運行時，若線路的潮流從M端送向N端，則線路兩側(cè)電流為同一電流。 當(dāng)線路MN外部短路時（如k2點），電流互感器一次和二次電流方向與正常運行時相同，故流入差動

2、電流元件KD的電流仍為不平衡電流，但因電流互感器的一次電流為短路電流，故流入差動電流元件的不平衡電流大得多。當(dāng)線路MN內(nèi)部短路（k1點）時，流入差動元件KD的電流如圖中虛線所示，為故障點二次故障電流之和，遠遠大于正常運行和外部短路時流入差動元件KD的不平衡電流。 故正常運行和外部短路時，差動元件KD不能動作。 MN線路內(nèi)部短路時，差動元件動作，向被保護線路兩側(cè)送出跳閘信號， 可見，縱差保護在原理上區(qū)分了線路的內(nèi)部和外部故障，故不必采用延時元件,而是無延時切除線路兩側(cè)電流互感器之間任何地方的故障。 缺點: 需用與輸電線同等長度的輔助導(dǎo)線，向?qū)?cè)傳輸線路兩側(cè)電流信號。在技術(shù)上帶來很多困難，經(jīng)濟上也

3、不合理。 縱差保護一般用在短線路，發(fā)電機、母線和變壓器等元件上作為主保護。 關(guān)于關(guān)于變壓器差動保護 變壓器縱差保護作為主保護，它能反應(yīng)變壓器內(nèi)部及引線的相間短路故障、大接地系統(tǒng)側(cè)繞組及引出線的單相接地故障和繞組的匝間短路故障。變壓器縱差保護的特點變壓器縱差保護的特點 變壓器縱差保護與線路縱差保護原理相同但不平衡電流比線路縱差保護大，主要有以下原因:變壓器高、低壓側(cè)使用不同變比的電流互感器。 變壓器高、低壓側(cè)一次繞組接法不同，故將變壓器星形側(cè)電流互感器二次接成三角形， 帶負荷調(diào)壓的變壓器在分接頭改變時，也產(chǎn)生不平衡電流。變壓器勵磁涌流使差回路產(chǎn)生不平衡電流變壓器的勵磁電流。僅流經(jīng)變壓器的某一側(cè)，

4、因此，通過電流互感器反應(yīng)到差動回路中不能被平衡。在正常運行情況下，此電流很小，一般不超過額定電流的210。在外部故障時，由于電壓降低，勵磁電流減小，它的影響就更小。 但是當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時，則可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁電流(又稱勵磁涌流)。如圖72所示。如果空載合閘時，正好在電壓瞬時值u=0時接通電路，鐵心中的磁通應(yīng)滯后于外加電壓90 ，則鐵心中應(yīng)該具有磁通-m。由于鐵心中的磁通不能突變，將出現(xiàn)一個非周期分量的磁通，其幅值為+ m 。經(jīng)過半個周期以后，鐵心中的磁通就達到2 m。如果鐵心中還有剩余磁通s。則總磁通將為2 m+ s，如圖所示。此時變壓器的鐵心嚴(yán)重飽和，勵磁電流I

5、，將劇烈增大。此電流就稱為變壓器的勵磁涌流l，其數(shù)值最大可達額定電流的68倍，同時包含有大量的非周期分量和高次諧波分量，如圖所示。表71所示的數(shù)據(jù)，是對幾次勵磁涌流試驗數(shù)據(jù)的分析。由此可見，勵磁涌流具有以下特點： 1)包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于時間軸的一側(cè)； 2)包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主； 3)波形之間出現(xiàn)間斷，如圖所示，在一個周期中間斷角為a在變壓器縱聯(lián)差動保護中防止勵磁涌流影響的方法有： 1)鑒別短路電流和勵磁涌流，波形的差別間斷角； 2)利用二次諧波制動等。 1)二次諧波制動。利用三相差動電流中的二次諧波分量作為勵磁涌流閉鎖判據(jù)。動作方程如下：式中： Iop2為A，B，C三相各自的二次諧波電流，Iop1為對應(yīng)的三相基波差動電流動作值，K為系數(shù)。閉鎖方式為“或”門出口，即任一相滿足條件，同時閉鎖三相保護。 對于500kV超高壓變壓器的差動保護，還可增加5次諧波制動量。2)波形