6KV线路进行纵联差动保护的设计
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浅谈输电线路的纵联保护摘要:本文首先就输电线路纵联保护原理、概念、分类进行了介绍,而后进一步深入,对纵联差动保护应解决的主要问题及解决措施展开了剖析。
关键字:纵联保护;故障;光纤纵联差动保护一、纵联保护(一)基本原理纵联保护是将线路两侧测量信息进行判断实现全线速动保护,其基本原理有如下三种:(二)概念和分类将线路两侧测量信息传到对侧进行比较构成的全线速动保护,称作线路纵联保护。
线路纵联保护不需与其他保护配合,不受负荷电流的影响,不反应系统震荡,有良好的选择性。
通常用高频通道组成的纵联保护称高频保护,用光纤通道组成的纵联保护称光纤纵联差动保护。
二、纵联差动保护应解决的主要问题及措施(一)纵联差动保护应解决的主要问题1、输电线路电容电流的影响电容电流是从线路内部流出的电流,因此它构成动作电流。
由于负荷电流是穿越性的电流,它只产生制动电流。
所以在空载或轻载下电容电流最容易造成保护误动。
2、外部短路或外部短路切除时产生的不平衡电流外部短路或外部短路切除时,由于两端电流互感器的变比误差不一致、暂态过程中由于两端电流互感器的暂态特性不一致、二次回路的时间常数的不一致产生不平衡电流。
3、重负荷线路区内经高阻接地时灵敏度不足的问题4、正常运行时电流感器(TA)断线造成纵联电流差动保护误动作正常运行时当输电线路一端的TA断线时差动继电器的动作电流和制动电流都等于未断线一端的负荷电流。
由于差动继电器的制动系数小于1,起动电流值又较小,因此工作点将落在比率制动特性的动作区内造成差动继电器动作。
5、弱电端拒动的问题当线路有一端背后无电源或为小电源时该端称为弱电端。
6、输电线路两端保护采样时间不一致所产生的不平衡电流的问题引起两侧采样不同步的原因:(1)两侧装置上电时刻的不一致;(2)一侧数据传送到另一侧有通道时延和数据接收时延;(3)两侧装置晶振存在固有偏差;(二)解决措施1、防止电容电流造成保护误动的措施(1)提高差动继电器比率制动曲线中的起动电流Iqd的定值来躲电容电流的影响。
纵联电流差动保护概述摘要:纵联电流差动保护有明确的选择性,逐渐成为高压线路的主保护。
本文首先重点介绍了纵联电流差动保护的保护原理,然后分析了影响纵联电流差动保护的性能因素及其解决办法,最后介绍了纵联电流差动保护在现场的对调工作。
关键字:纵联电流差动保护;选择性;原理;解决办法;对调0、引言根据继电保护在电力系统中所担负的任务,通常继电保护装置必须满足四个基本要求,即选择性、快速性、灵敏性和可靠性。
随着微机保护技术和光纤通信技术的日益成熟,纵联电流差动保护逐渐成为高压线路的主保护,其保护原理简单,有明确的选择性和很好的速动性,可以实现线路全长范围内故障的无时限切除。
1、纵联电流差动保护原理纵联保护在电网中可实现全线速动,理论上具有绝对的选择性。
电流差动保护是较为理想的一种保护原理,其选择性不是靠延时,不是靠方向,也不是靠定值,而是靠基尔霍夫电流定律:流向一个节点的电流之和等于零【1】。
图1-1 纵联电流差动保护原理(b)比率制动特性设流过两端保护的电流、以母线流向被保护线路的方向规定为其正方向。
以两端电流的相量和作为继电器的动作电流,如式1-1(a),该电流有时也称作差动电流、差电流。
另以两端电流的相量差作为继电器的制动电流,如式1-1(b)。
式1-2 比率制动特性两折线公式而当线路外部短路时,经计算,其工作点落在动作特性的不动作区,差动继电器不动作。
差动继电器可以区分线路外部短路(含正常运行)和线路内部短路。
继电器的保护范围是两端TA之间的范围。
【2】2、影响差动保护的性能因素及其解决办法2.1 电流互感器的误差和不平衡电流同型号的电流互感器性能也不能保证完全一致,电流互感器之间存在误差;电流互感器励磁电流的影响也会带来误差;保护装置采样回路的误差等。
以上误差都会引起不平衡电流,不平衡电流增大会影响差动保护的灵敏度。
电流互感器的误差可以通过选取同一厂家同一批次的相同型号电流互感器来尽量减小,而对于保护装置采样回路的误差,则要求保护厂家采取措施尽量减小它的影响。
试析输电线路电流纵联差动保护的优缺点及存在问题的解决方法作者:苏晓倩来源:《中国科技博览》2015年第16期[摘要]近年来,我国电力系统得到飞速的发展,高压线路的数量也在逐年在增多,输电线路的故障是电力系统中最常见的故障,因此输电线路的保护显得尤为重要。
线路保护的一个主要方法就是输电线路电流的纵联差动保护,但是现实中负荷电流等因素降低了电流纵联差动保护的安全性、稳定性。
输电线路电流纵联差动保护中的问题应给予重视并着手解决,以便于它在我国电力系统中发挥更重要的作用。
[关键词]输电线路电流纵联差动保护优缺点中图分类号:F428 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0059-01高压线路中常遇到输电线路故障,而输电线路电流的纵联差动保护可以及时迅速的解决被保护线路上出现的故障。
这种保护在理论上具有高度的灵敏性和稳定性,但是在实际过程中有很多不可避免的因素制约其保护,如果能将这些问题的影响减小甚至彻底解决,将对未来我国电力系统的发展做出巨大的贡献。
一、输电线路电流纵联差动保护(一)定义及原理通过某种通讯通道将输电线路两端的保护装置纵向连接到一起,将电流、功率方向等各端电气量传送到对侧进行比较,来判断故障的位置是在本线路内还是本线路外,从而决定是否切除被保护线路的方法,被称为纵联差动保护。
理论上这种纵连保护具有绝对的选择性。
其原理是基尔霍夫电流定律,也叫做节点电流定律,即在电路中的任何一个节点上,无论什么时刻,流入节点的电流之和都等于流出节点的电流之和。
(二)优点与不足在理论上,纵联差动保护具有绝对的选择性,这使得电路故障发生时,纵联差动保护可以迅速准确的找到故障点,这就反映出它具有很高的灵敏度。
纵联差动保护不仅能够正确判断故障产生的位置,而且本身还具有选相功能,流入继电器的电流不会受到系统运作的影响,如系统震荡,系统的运行状况和非全相运行等问题。
在受到震荡时,电流纵联差动保护不会因此产生误动,仍然可以做出准确的选择,判断出发生故障的位置。
大型高压电动机磁平衡差动保护的原理分析与应用王燕敏摘要]本文介绍了大容量高压电动机差动保护的两种方式:纵联与磁平衡差动保护的原理及二者特点的比较,结合现场实际应用,给出了的保护的整定计算方法。
关键词:大容量高压电动机;纵联差动保护;磁平衡差动保护;原理接线;整定计算[Abstract] This paper introduces two modes of differential protection for large capacity high voltage motors: the principle of longitudinal and magnetic balance differential protection, characteristic comparison of the two, and the method of setting calculation of the protection combined with the on-site practical application. Key words: Large capacity high voltage motor; longitudinal differential protection; magnetic balance differential protection; principle & wiring; setting calculation0 引言按GB50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的有关规定:“2MW及以上的电动机,或电流速断保护灵敏系数不符合要求的2MW以下的电动机,应装设纵联差动保护”。
电动机保护装置均采用微机保护,差动保护为电机的主保护,保护装置装于电动机6kV开关柜中,差动保护电流取自开关柜和电机中性点侧电流互感器。
而磁平衡差动保护则在电动机出口侧和电机中性点同名相加装一组磁平衡电流互感器,构成电机磁平衡差动保护。
66kV变电站主变继电保护主保护设计
发表时间:2019-11-08T10:17:05.143Z 来源:《当代电力文化》2019年13期作者:邢立明[导读] 继电保护是一种电力系统的反事故自动装置,它能在系统发生故障或不正常运行时,迅速、准确地切除故障元件或发出信号以便及时处理,以达到系统安全可靠运行的目的。
摘要:继电保护是一种电力系统的反事故自动装置,它能在系统发生故障或不正常运行时,迅速、准确地切除故障元件或发出信号以便及时处理,以达到系统安全可靠运行的目的。
关键词:66KV;变电所;继电保护
一、系统分析
该变电所一次侧采用单母线接线,二次侧具有单母线分段带旁路母线的主接线。
二、本系统故障分析
电力变压器的故障,分为外部故障和内部故障两类。
(1)变压器的外部故障常见的是高低压套管及引线故障,它可能引起变压器出线端的相间短路或引出线碰接外壳。
(1)变压器的内部故障有相间短路、绕组的匝间短路和绝缘损坏。
变压器的不正常运行过负荷、由于外部短路引起的过电流、油温上升及不允许的油面下降。
三、保护装置设置
瓦斯保护、纵联差动保护
四、短路电流计算
五、主变继电保护整定计算及继电器选择
1瓦斯保护
轻瓦斯保护的动作值按气体容积为250~300cm2整定,本设计采用280 cm2。
重瓦斯保护的动作值按导油管的油流速度为0.6~1.5 cm2整定本,本设计采用0.9 cm2。
2纵联差动保护:。
高压线路纵联差动保护研究摘要:电流差动保护是高压线路保护的一个重要手段。
文章概述了差动保护的基本原理,并在此基础上对常规差动和变化量差动做了深入研究,提出了采用变化量作为判据的新方法,研究表明变化量差动与常规差动相比,可以不受负荷电流影响,具有更高的灵敏度,快速切断故障。
关键词:差动保护;常规差动; 变化量差动Research of HV line differential protectionZhang Wei , Huo Jian WeiAbstract: Current differential protection is an important measure of HV line main protection.This paper simply describes the basic tenets of current differential protection.Basic the principles of the tenets,this paper dose in-depth research about basic differential,fault component differential,This paper puts forward a new method which adopts variator as criterion. By analysis,it can be find that comparing with basic differential,the fault component will not be affected by load current and have higher sensitivity,it can rapid cut the fault.Keywords: differential protection,;basic differential protection;fault component differential protection0 引言在超高压线路保护中,要求线路主保护具有速动性,除高阻故障外,能够快速切除全线故障,一般要求保护出口实现不超过25—30ms;同时还要求保护具有可靠性,在系统振荡或在振荡中发生区外故障时,保护不动作,非全相运行时保护不误动,准确识别区外转换性故障,PT断线不误动等等:在发生故障时,还要求保护具有灵敏性,包括在系统振荡时能够可靠识别内部故障,区外转区内故障能够正确动作,单相转多相故障能够快速切除等等。
Science &Technology Vision科技视界0引言随着社会的快速发展,电力系统在人们生活中所占的地位已经越来越重要,因此,维护输电线路的安全稳定运行,就成为了一个对当前所以电力从业人员来说都十分重要的问题。
在输电线路的保护中,距离保护及电流电压保护只需将其中一端线路的电流电压引入继电保护装置,但是由于多种原因,这种保护装置可能将区外故障误判为区内故障,因此,只有将保护的无时限保护范围缩短至小于线路的全长。
例如,保护I 段的定值一般设定为线路全长的80%到85%,在被保护线路其余部分发生故障时,都只能由II 段来切除。
但对于某些重要的线路来说,是不允许出现此类情况的,所以从为了实现能够无时限切除被保护线路的全长的目标出发,现阶段许多输电线路都采用了纵联保护的原理。
1电流纵联差动保护的原理及优点所谓输电线路的纵联保护,就是用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向联结起来,将各端的电气量(电流、功率的方向等)传送到对端,将两端的电气量比较,以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外,从而决定是否切断被保护线路。
因此,理论上这种纵联保护具有绝对的选择性[1]。
而电流纵联差动保护的原理,是基于基尔霍夫电流定律的。
其判据为:∑I ≥I ZD式中∑I 为流入差动继电器的总电流,I ZD 为保护动作整定值。
图1-1输电线路电流纵联差动保护原理图在图1-1中,KD 为差动继电器,设电流的正方向为母线流向被保护线路的方向。
当线路内部故障时(如k1点短路),流经输电线路两侧的故障电流均朝正方向,且I ̇M +I ̇N =I ̇k ,式中I ̇k为k1点的短路电流;当线路正常运行或被保护线路外部短路时(如k2点短路),输电线路两侧的电流大小相等且方向相反,I ̇M +I ̇N=0。
即在内部短路时,短路电流很大,差动继电器动作;而外部短路时,短路电流几乎为0,差动继电器不动作。
从上述原理的叙述中,可以看出,电流纵联差动保护具有如下诸多优点:能正确地判别内部故障和外部故障,灵敏度高,简单可靠,全线速动,流入继电器的总电流不受系统运行方式、非全相运行和系统振荡等影响,本身具有选相功能,这些优点都是距离保护及电流电压保护所没有的,故如今电流差动保护已经成为输电线路主保护的首选原理之一,全国各地长期的运行经验也证明了其优越性。
中文摘要:采用差动继电器作保护的测量元件,用来比较被保护元件各端电流的大小和相位之差,从而判断保护区内是否发生短路。
由于纵联差动保护只在保护区内短路时才动作,不存在与系统中相邻元件保护的选择性配合问题,因而可以快速切除整个保护区内任何一点的短路,这是它的可贵优点。
但是,为了构成纵联差动保护装置,必须在被保护元件各端装设电流互感器,并将它们的二次线圈用辅助导线连接起来,接差动继电器。
由于受辅助导线条件的限制,纵向连接的差动保护仅限于用在短线路上,对于发电机、变压器及母线等,则可广泛采用纵联差动保护实现主保护。
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的纵联保护随着所采用的通道不同,在装置原理、结构、性能和适用范围等方面具有很大的差别。
纵联差动保护是最简单的一种辅助导线或称导引线作为通道的纵连保护。
输电线路的纵联差动保护是指用某种通信通道( 简称通道) 将输电线两端的保护装置纵向联结起来,将各端的电气量( 电流、功率的方向等) 传送到对端,将两端的电气量比较,以判断故障在本线路范围内还是在范围之外,从而决定是否切断被保护线路。
关键词:电流互感器差动继电器纵联差动保护Differential relay for protection by the measurement device, used to compare the protected device the size of the end of the current and phase difference, so as to judge whether a short circuit protected areas.As the differential protection circuit only when the action in the protection zone, there is no adjacent components and systems to protect the selectivity with problems, which can quickly and removal of the entire protection zone at any point of the short circuit, which is its valuable advantages however, in order to constitute a differential current protection devices, protection devices must be installed in each end of the current transformer and the secondary coils are connected with the auxiliary wire, then the differen tial relay. Due to the auxiliary wire limitations, the longitudinal differential protection connection is limited to use in short-term way, for generators, transformers and bus, they can be widely used in differential protection to achieve the main protect ion.Differential protection is the simplest use of auxiliary wires, or as a channel guide wire transmission line for pilot protection for pilot protection with the channel used is different from the device principle, structure, properties and application, ect great difference. Differential protection is the simplest of an auxiliary line as a guide wire, or even the protection of the vertical channel.Transmission line differential protection is to use some kind of communication channel (the channel) to vertical transmission line linking both ends of the protection device, it will be the end of the electrical quantities (current, power of direction, etc.) sent to the right side, the two side comparedelectrical quantities to determine fault in the circuit or within the scope to determine whether to cut off the protected circuit.Key Words:Current Transformer Differential relay Differential protection目录引言 (1)第一章继电保护的一般概念 (2)1.1 继电保护的概念 (2)1.2 继电保护的性能 (3)1.3 纵联差动保护的概念 (3)第二章课程设计的主要任务 (3)第三章课程设计的目的 (6)第四章课程设计的任务书 (6)第五章课程设计的内容和过程 (10)5.1 选择电流互感器的型号 (10)5.2 选择输电线路的线型和截面 (10)5.3 确定输电线路的长度 (10)5.4 纵联差动保护的整定计算 (10)5.5 纵联差动保护的灵敏度校验 (11)5.6 电流互感器10%误差校验 (11)第六章设计总结及心得体会 (14)6.1 设计总结 (14)6.2 心得体会 (15)致谢 (15)参考文献 (16)引言继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的。
20世纪初随着电力系统的发展,继电器开始广泛应用于电力系统的保护,这时期是继电保护技术发展的开端。
最早的继电保护装置是熔断器。
从2O世纪5O年代到90年代末,在40余年的时间里,继电保护完成了发展的4个阶段,即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。
随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展,人工智能技术如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等相继在继电保护领域的研究应用,继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。
它是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。
因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等),使之免遭损害,所以沿称继电保护。
基本任务是:当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
随着电力系统容量日益增大,范围越来越广,仅设置系统各元件的继电保护装置,远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。
为此必须从电力系统全局出发,研究故障元件被相应继电保护装置的动作切除后,系统将呈现何种工况,系统失去稳定时将出现何种特征,如何尽快恢复其正常运行等。
系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时,尽可能将其影响范围限制到最小,负荷停电时间减到最短。
此外,机、炉、电任一部分的故障均影响电能的安全生产,特别是大机组和大电力系统的相互影响和协调正成为电能安全生产的重大课题。
因此,系统的继电保护和安全自动装置的配置方案应考虑机、炉等设备的承变能力,机、炉设备的设计制造也应充分考虑电力系统安全经济运行的实际需要。
为了巨型发电机组的安全,不仅应有完善的继电保护,还应研究、推广故障预测技术。
电力系统发展日趋复杂化和多样化,远距离、重负荷、超高压线路大量出现,供电的可靠性越来越高。
作为线路的主保护——纵联差动将得到大量应用。
而实现纵联差动保护的主要手段是先进的通信技术,高频载波及微波通信虽已得到广泛应用,但存在许多缺点,光纤通信容量大、频道宽,不受电磁干扰,必将成为纵联差动保护的主要形式。
可以预见,光纤、微波、卫星等现代化通信技术将成为送电线路纵联差动保护主要手段,对系统安全可靠将起到重要作用。
第一章继电保护的一般概念1.1 继电保护的概念继电保护装置就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
继电保护装置是保障电网可靠运行的重要组成部分,一般由感受元件、比较元件和执行元件组成。
1.2 继电保护的性能继电保护装置必须具备以下4项基本性能:①灵敏性。
灵敏性表示保护范围内发生故障或不正常运行状态时,继电保护装置的反应能力,通常以灵敏系数表示。
在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数。
②可靠性。
在规定的保护范围内发生了属于其应该动作的故障时,保护装置不应拒动作;而在任何不属于其应该动作的情况下,保护装置不应该误动作。
③快速性。
为防止故障扩大,减轻其危害程度,加快系统电压的恢复,提高电力系统运行的稳定性,在系统发生故障时,保护装置应尽快动作,切除故障。
④选择性。
在可能的最小区间切除故障,保证最大限度地向无故障部分继续供电。
即首先由距故障点最近的断路器动作切除故障线路,尽量减小停电范围,保证系统中无故障部分仍能正常运行。
以上四项基本要求,对一个具体的保护装置来说,不一定都是同等重要的,而往往要根据被保护元件在电力系统的具体作用有所侧重。
选择继电保护方案时,除设置需满足以上 4 项基本性能外,还应注意其经济性。
即不仅考虑保护装置的投资和运行维护费,还必须考虑因装置不完善而发生拒动或误动对国民经济和社会生活造成的损失。
1.3 纵联差动保护的概念纵联差动保护就是采用差动继电器作保护的测量元件,用来比较被保护元件各端电流的大小和相位之差,从而判断保护区内是否发生短路。