第三讲输电线纵联差动保护
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纵联差动保护的原理
纵联差动保护是一种用于保护电力系统中高压线路、变压器等设备的电气保护装置。
它的原理是通过比较保护范围内各个设备的电流,来检测是否有设备发生故障,并及时地切断故障电路,以避免故障扩大。
纵联差动保护装置通常由一台差动继电器和多个电流互感器组成。
电流互感器用于采集各个设备的电流信号,差动继电器则将这些信号进行比较,从而检测是否有设备故障。
当差动继电器检测到设备故障时,它会向保护范围内的断路器或隔离开关发送信号,使其切断故障电路。
需要注意的是,为了避免误动作,纵联差动保护装置还需要进行一系列的参数设置和测试,以确保其能够准确地检测故障并及时切断电路。
纵联电流差动保护意义纵联电流差动保护是电力系统中常用的一种保护方式,它的作用是检测电力系统中的电流差异,当电流差异超过设定值时,发出保护信号,切断故障电路,保护电力设备的安全运行。
本文将从纵联电流差动保护的原理、应用和发展趋势等方面进行探讨。
纵联电流差动保护是一种基于电流差异的保护方式,它通过比较电流差动值与设定值的大小来判断系统是否存在故障。
在电力系统中,各个相位的电流值应该是相等的,但当系统存在故障时,电流的分布会发生变化,导致电流差异产生。
纵联电流差动保护利用这种差异来进行故障检测和保护动作。
纵联电流差动保护的主要应用是在变电站和输电线路中。
在变电站中,电流差动保护可以用于保护变压器、发电机和母线等设备,及时切断故障电路,防止故障扩大。
在输电线路中,电流差动保护可以用于保护线路的安全运行,检测和切除故障电流,保证电力系统的可靠性。
纵联电流差动保护具有以下几个优点。
首先,它可以实现快速的动作,及时切断故障电路,减小故障损失。
其次,它具有灵敏度高、可靠性好的特点,可以检测到微弱的电流差异,有效保护电力设备的安全运行。
此外,纵联电流差动保护还具有自适应性,可以根据系统的变化自动调整保护参数,提高保护的准确性和稳定性。
纵联电流差动保护在近年来得到了广泛的应用和发展。
随着电力系统规模的不断扩大和电力设备的不断更新,对保护技术的要求也越来越高。
纵联电流差动保护作为一种成熟的保护方式,具有较高的可靠性和适应性,受到了广大电力工程师的青睐。
然而,纵联电流差动保护也存在一些问题和挑战。
首先,纵联电流差动保护对系统的接地方式有一定要求,需要保证系统的中性点接地可靠。
其次,纵联电流差动保护对系统的接线方式和电流互感器的布置也有一定的要求,需要满足一定的准确性和可操作性。
此外,纵联电流差动保护在应对复杂故障情况时可能出现误动作或漏动作的情况,需要进一步提高保护的灵敏度和准确性。
为了解决以上问题,纵联电流差动保护的发展方向主要有以下几个方面。
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。
纵联差动保护原理
纵联差动保护是一种电力系统中常用的保护方式,用于检测和保护主变压器、发电机、母线等重要设备的故障。
其基本原理是比较设备两侧电流的差值,当差值超过设定值时,即认为发生了故障,触发保护动作。
纵联差动保护的工作原理可以分为两个阶段:采样和比较。
首先,在设备两侧分别安装电流互感器,采样得到两侧电流的信号。
这些信号经过放大和调节后,送入差动继电器。
差动继电器进行差动计算,即计算两侧电流的差值。
如果差值低于设定值,差动继电器保持动作,表示系统正常。
但当差值超过设定值,差动继电器即判定为发生故障,触发保护装置的动作。
纵联差动保护的核心是差动继电器,其内部包含了一个差动计算单元和一个保护决策单元。
差动计算单元计算两侧电流的差值,并将结果送入保护决策单元。
保护决策单元根据计算结果,进行故障判定和相应的保护动作。
纵联差动保护的设计要考虑到系统的复杂性和可靠性。
在设计时,需要合理选择互感器的参数、差动计算的方式和设定值。
此外,还需要考虑到与其他保护装置的协调工作,使整个保护系统能够快速、准确地检测和定位故障,并采取适当的措施进行隔离和保护。
综上所述,纵联差动保护通过比较设备两侧电流的差值来检测和保护设备的故障。
它是一种重要的电力系统保护方式,能够有效地提升系统的可靠性和安全性。
220kV 线路电流纵联差动保护上篇推送我们就220kV 线路纵联保护中的闭锁式高频保护进行了介绍,从介绍中可以看出,高频保护的通道构成比较复杂,通道中传输的也并非是电气量,而是闭锁(允许) 信号。
同时,高频保护的启、停信逻辑也较为复杂。
随着光纤传输技术的发展,高频保护现已逐渐被电流纵联差动保护所代替。
本篇推送将对220kV 线路电流纵联差动保护的相关内容进行介绍。
电流纵联差动保护电流纵联差动保护通过传输通道将线路两端的电气量(主要是电流量)传输到对侧,保护装置对线路两端的电流量进行比较计算,确定本段线路范围内是否存在差流,从而判断故障发生在区内还是区外,进而决定是否跳开线路两侧开关。
光纤通道目前,电流纵联差动保护中的数据传输通道一般均为光纤。
光纤通道具有以下优点:(1)不怕超高压与雷电电磁干扰;(2)对电场绝缘;(3) 频带宽、衰耗低。
实际应用中,电流纵联差动保护的光纤通道一般采用两类:(1)专用光纤通道。
专用光纤通道中仅传输保护信息,其优点是无需附加其他设备,不涉及通信装置。
但光收发功率和光纤衰耗的限制,其传输距离一般在100km 以内。
(2)复用光纤通道。
复用光纤通道利用数字脉冲编码调制(PCM)复接技术,将保护装置的光纤出口与通信设备复接形成复合通道(即保护与通信共用一个通道)。
复用通道方式主要用于长距离输电线路的保护。
保护动作原理(1)基本原理电流差动保护的基本原理是基尔霍夫电流定律,即线路正常运行或发生区外故障时,线路两端流过的电流矢量和为0;而发生内部故障时,线路两端电流的矢量和将不再为0,而是等于故障电流。
以流出母线为电流正方向,电流差动保护原理如图 1 所示。
图 1 电流差动保护原理示意图从图中可以看出,流过差动继电器KD 的电流:Ik=IM+IN 图2 线路故障示意图1)正常运行或区外故障时(L 点)若不考虑系统不平衡电流的影响,流过M 侧的电流IM 与流过N 侧的电流IN 大小相同,方向相反,其矢量和为0,即Ik=0 ,此时保护装置不动作。
浅论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:周美娣来源:《科技视界》 2013年第21期周美娣(国网宜昌供电公司,湖北宜昌 443005)【摘要】电力系统的稳定运行与否,直接影响着人们的生活质量。
目前,输电线路电流纵联差动保护是最好的继电保护方式,它具有选择性好、快速、灵敏等特点,是当今电力实际生产中常常要用到的保护。
本文分析了电流纵联差动保护的原理及优缺点,并且提出了解决电流纵联差动保护目前存在问题的有效措施。
【关键词】纵联差动保护;电流互感器;电容电流;弱馈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: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。
纵联和横联差动保护的原理~!电网的纵联差动保护电流、电压和距离保护属于单端保护,不能瞬时切除保护范围内任何地点的故障。
这就不能满足高压输电线路系统稳定的要求。
如何保证瞬时切除高压输电线路故障?解决办法:采用线路纵差动保护线路纵差动保护是利用比较被保护元件始末端电流的大小和相位的原理来构成输电线路保护的。
当在被保护范围内任一点发生故障时,它都能瞬时切除故障。
-、纵联差动保护的工作原理电网的纵联差动保护反应被保护线路首末两端电流的大小和相位,保护整条线路,全线速动。
纵联差动保护原理接线如下图所示。
,即为电流互感器二次电流的差。
差回路:继电器回路。
正常'流入继电器的电流为I2—I2运行:流入差回路的电流外部短路:流入差回路中的电流为指出:被保护线路在正常运行及区外故障时,在理想状态下,流入差动保护差回路中的电流为零。
实际上,差回路中还有一个不平衡电流Ibp。
差动继电器KD的起动电流是按大于不平衡电流整定的,所以,在被保护线路正常及外部故障时差动保护不会动作。
内部短路:流入差动保护回路的电流为被保护线路内部故障时,流入差回路的电流远大于差动继电器的起动电流,差动继电器动作,瞬时发出跳闸脉冲,断开线路两侧断路器。
结论: 1、差动保护灵敏度很高 2、保护范围稳定 3、可以实现全线速动 4、不能作相邻元件的后备保护二、纵联差动保护的不平衡电流 1.稳态情况下的不平衡电流该不平衡电流为两侧电流互感器励磁电流的差。
差动回路中产生不平衡电流最大值为式中 KTA一电流互感器 10%误差; max—被保护线路外部短路时,流过保护线路的最大短路电流。
∙Ktx—电流互感器的同型系数,两侧电流互感器为同型号时,取0.5,否则取l; Id 2.暂态不平衡电流纵联差动保护是全线速动保护,需要考虑在外部短路时暂态过程中差回路出现的不平衡电流,其最大值为 2。
三、纵联差动保护的整定计算~式中Kfz——非周期分量的影响系数,在接有速饱和变流器时,取为1,否则取为1.5 差动保护的动作电流按躲开外部故障时的最大不平衡电流整定为防止电流互感器二次断线差动保护误动,按躲开电流互感器二次断线整定灵敏度校验:四、纵联差动保护的评价优点:全线速动,不受过负荷及系统振荡的影响,灵敏度较高。