电路及磁路-5.纵联差动保护ppt课件

,5.纵联保护原理、构成 6.变压器、母线故障异常及保护配置,1,5.纵联保护原理、构成及相关 知识点,2,主要内容,一、输电线路纵联保护 二、变压器纵联保护 三、其他相关知识点 高频保护的基本原理 高频通道的组成及工作方式 高频信号类型 方向高频保护 相差高频保护,3,1、纵联保护（纵差动保护）的基本原理,纵差动保护的基本原理是基于比较被保护线路始端和末端电流的大小和相位原理构成的。,一、输电线路纵联保护的基本原理、构成,4,（1）、当线路正常运行或外部故障时；,5,（2）当线路内部故障时；,6,2、不平衡电流 （1）稳态不平衡电流,不平衡电流等于两侧电流互感器的励磁电流之差。,7,（2）暂态过程中的不平衡电流,短路电流中 除含有周期 分量外，还 含有按指数 规律衰减的 非周期分量,8,3、测量元件动作电流整定原则,保证外部短路保护不动作。 （动作电流按照大于外部短路流过保护的最大不平衡电流整定。）,返回,9,二、变压器的纵联保护,1、构成、基本原理 2、变压器纵联保护特殊问题 引起不平衡电流增大的因素 3、二次谐波制动的变压器纵联差动保护,10,返回,二、变压器纵联保护,1、构成及工作原理:,变压器纵联保护通常采用环流法接线。原理与输电线路类似，但在实现时应考虑变压器高、低压两侧电流的大小和相位不同。,11,图2-1 区内外故障时的工作情况,1、构成及工作原理:,12,2、变压器纵联保护特殊问题引起不平衡电流增大的因素,（1）变压器高、低压两侧电流的大小和相位不同 （2）变压器空载投入的励磁涌流 （3）带负荷调压的变压器运行中改变分接头 （4）电流互感器计算变比与标准变比不同 （5）两侧电流互感器型号不同,13,（1）变压器高、低压两侧电流的大小和相位不同,14,变压器星形侧电流互感器按角形接线。互感器变比为：,变压器角形侧电流互感器按星形接线。互感器变比为：,（1）变压器高、低压两侧电流的大小和相位不同 采取的补偿措施：数值补偿和相位补偿,15,分析励磁涌流 的特点,励磁涌流 的影响,变压器纵联差动 保护的构成,含有大量的非周期分量，使波形偏于时间轴的一侧； 励磁涌流中含有大量的二次谐波电流分量； 励磁涌流相邻波形之间存在“间断角”。,采用具有速饱和变流器的BCH型差动继电器构成变压器纵差动保护； 采用二次谐波制动原理构成变压器纵联差动保护； 采用鉴别波形间断角原理构成变压器纵联差动保护。,（2）变压器空载投入的励磁涌流,16,3、二次谐波制动的变压器纵联差动保护,比率制动部分是用于防止外部短路时，由于不平衡电流影响而造成误动作； 二次谐波制动部分的作用，是防止变压器空载投入时出现励磁涌流而造成保护误动作； 差动电流速断部分作用，防止变压器内部发生严重故障时，差动继电器拒动和加快切除故障；,（1）比率制动式差动继电器的组成及各部分作用,17,比率制动部分： 二次谐波制动部分： 总的制动电压： 差动电流速断部分：,（2）电压形成回路及动作判据,参考书P214图8-15分析其工作情况,正常运行及区外短路：U1小， U4大，所以保护不动,保护区内短路： U1大、 U4小、 U2也较小，所以保护动作；若区内严重故障，满足差动速断动作条件时，则差动速断保护动作。,变压器空载投入： U2较大， U1和U4相等，所以保护不会误动作。,18,Ioper（ Inub ）,Ibrk （ Ik ）,Ioper.0,Ibrk.0,Ik.max,Inub.max,动作区,（3） LCD-15型差动继电器的制动特性曲线,19,动作值整定原则,返回,20,1、高频保护的基本原理,将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，然后，利用输电线路本身构成的高频电流通道，将此信号送至对端，以比较两端电流的相位或功率方向的一种保护。,三、其他相关知识点,21,2、高频通道的组成及工作方式,22,（1）故障起动发信方式：在正常条件下发信机不工作，通道中没有高频电流，只在电力系统发生故障期间才由起动元件起动发信。,2、高频通道的组成及工作方式,（2）长期发信方式：在正常工作条件下发信机始终处于发信状态，沿高频通道传送高频电流。,（3）移频方式：在正常工作条件下，发信机向对侧传送频率为f1的高频电流；当发生故障时，继电保护装置控制发信机移频，停止发送频率为f1的高频电流，而发出频率为f2的高频电流。,23,闭锁信号：,允许信号：,跳闸信号：,3、高频信号的类型,24,高频闭锁方向保护是通过高频通道间接比较被保护线路两侧的功率方向，以判别是被保护范围内部故障还是外部故障。,4、方向高频保护,25,高频收发信机,4、方向高频保护框图,26,反方向元件1KW动作后立即起动发信，发出闭琐信号;正方向元件2KW动作后，准备作用于跳闸。 1KW的灵敏度必须高于2KW的灵度。 时间元件T1的作用是防止外部短路故障时，远离故障点侧保护误动。 时间元件T2作用是防止高频闭锁信号过早解除而造成远离故障点侧保护的误动。,4、方向高频保护实现特点,27,5、相差高频保护,比较被保护线路两侧电流的相位即利用高频信号将电流的相位传送到对侧去进行比较，这种保护称为相差高频保护。,（1）区内故障时：,（2）区外故障时：,28,（3）相差高频保护的构成,起动元件的作用是故障时起动发信机和开放比相回路，并且要求起动发信机要比开放比相回路更灵敏，动作更快。 操作元件的作用是将输电线路上的50Hz电流转变为一个50Hz的方波电流，然后以此工频方波电流对发信机中的高频电流进行调制。 比相元件的作用是比较被保护线路两侧操作电流的相位。,29,上页,下页,返回,1、保护范围内部发生故障，M侧和N侧高频信号间的相位差最大为：,在最严重情况下，高频信号间断角是：,（4）相差高频保护的相位特性,30,上页,下页,返回,2、保护范围外部发生故障时，可能出现的最大间断角为：,3、闭锁角的确定：,（4）相差高频保护的相位特性,31,上页,下页,返回,（4）相差高频保护的相位特性,32,5.纵联保护原理、构成,输电线路纵联保护 变压器纵联保护 其他相关知识点 高频保护的基本原理 高频通道的组成及工作方式 高频信号类型 方向高频保护 相差高频保护,33,