差动保护
什么是差动保护
差动保护[1]电流差动保护是中的一种保护。
正相序是A超前B,B超前C各是120度。
反相序（即是逆相序）是 A 超前C,C超前B各是120度。
有功方向变反只是和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。
差动保护是根据“电路中流入电流的总和等于零”原理制成的。
差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。
当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。
当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保护设备的各侧跳开，使故障设备断开电源。
差动保护原理差动保护差动保护是利用电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动不动作。
当时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于，差动继电器动作。
差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。
另外差动保护还有线路差动保护、差动保护等等。
变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。
其接线方式，按原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，即：iJ=ibp=iI-iII=0。
如果内部故障，如图ZD点短路，流入继电器的电流等于短路点的总电流。
即：iJ=ibp=iI2+iII2。
当流入继电器的电流大于，保护动作断路器跳闸。
技术参数1.环境条件正常温度： -10℃~55℃极限温度： -30℃~70℃存储温度： -40℃~85℃相对湿度：≤95%，不凝露大气压力： 80~110kPa2.工作电源电压范围： 85~265V（AC或DC)正常功耗：<10W最大功耗：<20W电源跌落：200ms上电冲击：4A隔离耐压：3kV3.控制电源额定电压：220V（AC/DC)过载能力：70%~12%额定电压，连续工作隔离耐压：4kV4.交流电流回路额定电流：5A功率消耗：<每相过载能力：2倍额定电压，连续工作10倍额定电流，允许10S40倍额定电流，允许1S隔离耐压：4kV5.交流电压回路额定电压：100V 功率消耗：<每相过载能力：2倍额定电压，连续工作隔离耐压：4kV6.开关量输入回路额定电压：24VDC 功率消耗：<每相过载能力：2倍额定电压，连续工作隔离耐压：4kV7.继电器输出回路分段电压： 250VAC、220VDC分段功率：1250VA交流或120W直流（电阻性负载）功能[2]差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。
差动保护分类
差动保护分类
差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，其作用是在电气设备出现故障时及时切断故障电路，保护设备和人员的安全。
根据不同的应用场景和保护对象，差动保护可分为以下几类：
1. 线路差动保护：主要用于保护输电线路和配电线路的故障，可分为单相差动保护和三相差动保护两种。
2. 变压器差动保护：主要用于保护变压器的故障，可分为主变差动保护和副变差动保护两种。
3. 发电机差动保护：主要用于保护发电机的故障，可分为定子差动保护和转子差动保护两种。
4. 母线差动保护：主要用于保护母线的故障，可分为单相母线差动保护和三相母线差动保护两种。
5. 母线联络线差动保护：主要用于保护母线联络线的故障，可分为单相母线联络线差动保护和三相母线联络线差动保护两种。
6. 柔性直流输电系统差动保护：主要用于保护柔性直流输电系统的故障，可分为单相差动保护和三相差动保护两种。
以上是常见的差动保护分类，不同的保护对象需要选择不同类型的差动保护来实现保护功能。
在实际应用中，还需要结合具体的电气设备和工程条件来进行选择和配置。
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电网的差动保护
分布式能源与差动保护
分布式能源
随着可再生能源的发展，分布式能源已成为未来的重 要趋势。分布式能源具有分散性、灵活性和环保性等 特点，但也给电网的稳定运行带来了挑战。
差动保护在分布式能源接入中的应用
在分布式能源接入电网的过程中，差动保护可以通过 对电流的实时监测和快速切除，保障电网的稳定运行 。同时，差动保护还可以通过优化配置，提高分布式 能源的利用效率。
差动保护需要与智能电网技术深度融合
智能电网是未来电网发展的重要方向，差动保护需要与智能电网技术深度融合，实现信息共享、远程监控、自动化控 制等功能，提高电网的智能化水平和运行效率。
差动保护需要加强人才培养和队伍建设
差动保护技术是专业性很强的领域，需要具备高素质的人才和专业的技术队伍来支撑其发展。未来需要 加强人才培养和队伍建设，提高技术人员的专业素质和技术水平。
目前，差动保护已经实现了数字化和智能化，采用光纤通信和微处理器技术，能 够实现快速、准确的故障检测和切除，为电力系统的安全稳定运行提供了更加可 靠的保障。
02 差动保护的基本原理
差动保护的工作原理
差动保护基于比较电网两侧电流大小 和方向原理工作，通过检测线路两端 电流的大小和相位，判断线路是否发 生故障。
根据差动元件的构成，差动保护可以分为电磁型差动保护和微机型差动保护。电磁型差动保护主要采用电磁式继电器，而微 机型差动保护采用微处理器和数字电路。
差动保护的优缺点
差动保护具有灵敏度高、动作速度快、可靠性高、受系统运行方式变化影响小等优点。在区内故障发 生时，差动保护能够快速切除故障，减小故障影响范围。
当线路正常运行或区外故障时，线路 两端电流大小相等、相位相反，差动 电流为零；当线路区内故障时，两端 电流大小不等、相位相同，差动电流 不为零。
第七章 电网的差动保护
I op I k1 I k 2 lM l l I k1 I k 2 Ik
I opM lM mM 100% 100% 50% l IK
横联差动保护的死区
功率方向继电器采用90接线，但当出口发生三
相短路时，母线残压为零，功率方向继电器不动作， 这种不动作的范围称为死区。 死区在本保护出口，在对侧保护的相继动作区内。 在死区内发生三相短路，两侧横差保护都不能动作。 死区的长度不允许大于被保护线路全长的10％。
M端保护不动作,
I rN
2 IK 2 KTA
I op2
N端保护动作，QF3跳闸。
QF3跳闸后，故障并未切除。短路电流重新分布，故障点全部 短路电流通过保护1，于是M端保护1的差动回路电流为
I rM 2I K 2 KTA
I op1
大于启动元件动作电流，故保护1动作，1QF跳闸。这样，K点 故障分别有N、M端保护先后动作，使QF3先跳闸，然后QF1跳 闸切除故障线路的情况称为相继动作。
（3）躲过对侧断路器跳闸后流过本侧保护的非故障相最大电流：
I opr
K rel I unf max KTA
四、灵敏系数校验
1. 发生保护区内部故障时，应能保证至少一段具有足够的 灵敏性。在相同灵敏系数点发生故障时，要求保护的灵敏度 大于等于2，即
K smin
I k I k1 I k 2 2 I op I op
I r I I 2 I II 2
1 I IIm I I m I unb KTA
为两端电流互感器励磁电流之差
I unbmax
K err K st I K max KTA
二、不平衡电流
2．暂态不平衡电流
什么是差动保护
什么是差动保护？为什么叫差动？这样有什么优点？
差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。
主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。
在绕组变压器的两侧均装设电流互感器，其二次侧按循环电流法接线，即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧，则将同级性端子相连，并在两接线之间并联接入电流继电器。
在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流只差，也就是说差动继电器是接在差动回路的。
从理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。
实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡点流Iumb 流过，此时流过继电器的电流IK为Ik=I1-I2=Iumb
要求不平衡点流应尽量的小，以确保继电器不会误动。
当变压器内部发生相间短路故障时，在差动回路中由于I2改变了方向或等于零（无电源侧），这是流过继电器的电流为I1与I2之和，即
Ik=I1+I2=Iumb
能使继电器可靠动作。
变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。
由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，所以在区内故障时，可以瞬时动作。
差动保护释义
差动保护一、差动保护原理变压器差动保护的动作原理与线路纵差动保护相同，通过比较变压器两侧电流的大小和相位决定保护是否动作，单相原理接线图如图4-4所示。
三绕组变压器的差动保护，其原理与图4-4相类似，只是将三侧的“和电流”接入差动继电器KD ，这里不再赘述。
电力系统中，变压器通常采用Y ，dll 接线方式，两侧线电流的相位相差300。
如果将变压器两侧同名相的线电流经过电流互感器变换后，直接接入保护的差动回路，即使两个电流互感器的变比选择合适，使其二次电流数值相等，即21I I '='，流入差动继电器的电流也不等于零，因此在电流互感器二次采用相位补偿接线和幅值调整。
具体为变压器星形侧的三个电流互感器二次绕组采用三角形接线(自然消除了零序电流的影响)，变压器三角侧的三个电流互感器二次绕组采用星形接线，将引入差动继电器的电流校正为同相位；同时，二次绕组采用三角形接线的电流互感器变比调整为原来的3倍。
微型机变压器差动保护，可以通过软件计算实现相位校正。
1．变压器正常运行或外部故障根据图4-4(a)所示电流分布，此时流入差动继电器KD 的电流是变压器两侧电流的二次值相量之差，适当选择电流互感器1TA 和2TA 的变比，再经过相位补偿接线和幅值调整，实际流人差动继电器的电流为不平衡电流，继电器不会动作，差动保护不动作。
此时流人差动继电器的电流为unb TA TA KD I n I n I I I I =-=-=••••''221121 (4—1)式中 TA n 1——电流互感器1TA 、2TA 的变比；unb I ——流人差动继电器的不平衡电流。
2．变压器内部故障根据图4-4(b)所示电流分布，此时流人差动继电器KD 的电流是变压器两侧电流的二次值相量之和，使继电器动作，差动保护动作。
此时流人差动继电器的电流为TA TA KD n I n I I I I 221121••••+=+='' (4—2)如果变压器只有一侧电源，则只有该侧的电流互感器二次电流流人差动继电器；如果变压器两侧有电源，则两侧的电流互感器二次电流都流入差动继电器，且数值相加。
第四章差动保护
复习题： 一.判断题
二.简答题
答案： 一.判断题 1.对 2.错 3.对 4.对 5.错 二.简答题 1.
2.
3.
4.
5.
6.
作业
对线路保护的原理和方法进行分析、比 较和总结。
均压法
M N
M I
N I
I
I
Im
n I
i 0
m U
导引线 均压法
n U
二、保护特点
1、保护原理本身可以区分内、外部故障， 可实现全线快速保护 2、保护范围是两个CT之间 3、与系统运行方式无关 4、不受系统振荡的影响 5、 I dz Kk Ibp max
6、可作为线路主保护（配置后备保护：电 流or距离） 7、只能用于短线路（由于通道导线的限制） 1～10kV 1～2km 35kV 3～4km 110～330kV 5～7km
3 2 1 d1
ZCH
t3 t2 t1
任何一条线路故障ZCH动作→再重合 若是永久性故障由1或2切除 瞬时故障——恢复供电 当保护2拒动时，保护3按有选择性时限t3动作 优点： ①能快速切除故障 ②可使瞬时故障来及发展为永久故障 ③保证供电质量 ④使用设备少，经济简单 缺点： ①DL工作条件恶劣，动作次数多 ②重合于永久性故障上，切除时间可能较长 ③若ZCH or DL3拒绝重合闸，则扩大停电范围
3.纵联保护按保护动作原理分类 （1）方向纵联保护
两侧保护继电器仅反应本侧的电气量，利用通道将 继电器对故障方向判别的结果传送到对侧，每侧保护根 据两侧保护继电器的动作过程逻辑判断区分是区内还是 区外故障。
（2）差动纵联保护
这类保护利用通道将本侧电流的波形或代表电流相 位、幅值的信号传送到对侧，每侧保护根据对两侧电流 的幅值和相位比较的结果区分是区内还是区外故障。
差动保护基本原理
差动保护基本原理差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，用于检测电气设备的内、外部短路故障，并迅速切断故障部分，以保护电器设备的安全运行。
它的基本原理是基于电流差值的测量。
差动保护的原理可以分为两个方面：差动原理和差流原理。
一、差动原理当设备正常运行时，设备两端的电流大小是相等的，因为电器设备是采用闭合的回路。
而当设备发生内、外部短路故障时，由于故障电流的存在，电流的值和方向会发生变化，导致设备两端电流不再相等。
差动保护通过测量设备两端电流的差值，当差值超过设定的阈值时，判断故障发生，并发送保护信号，进行故障切除或报警。
二、差流原理差流原理是差动保护中常用的一种实现方法。
它通过将电流采样器放置在设备两端，测量设备两端的电流，并将测量结果进行差分运算，得到差流信号。
差流信号经过放大、整定之后与设定的阈值进行比较，当差流信号超过设定的阈值时，判断设备发生故障，进行切除或报警。
差流原理的实现可以使用各种电流互感器和差流计算器来完成。
差动保护的基本原理可以用以下示意图来表示：```───────────────────────监控│╔═══╦═══╗│设备1→→││多绕组变压器│←←设备2││││←←信号源│─────→→╚═══╩═══╝││││差动保护装置```以上示意图中，设备1和设备2之间连接一个多绕组变压器，通过变压器的中继作用，将设备两端的电流进行采样并传输到差动保护装置。
差动保护装置通过差分运算，计算设备两端电流的差值，并将计算结果与设定的阈值进行比较，如果差值超过设定的阈值，说明设备发生故障，差动保护装置会发送信号进行保护动作。
差动保护具有快速、可靠的动作特性，可以有效地检测电气设备的内、外部短路故障，并迅速切除故障部分，保护电器设备的安全运行。
差动保护在电力系统中得到广泛的应用，常见的应用包括变压器差动保护、母线差动保护、发电机差动保护等。
并且随着电力系统的智能化发展，差动保护装置也在不断地发展，逐渐向数字化、网络化的方向发展。
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差动保护
开放分类：技术、机械工程、电世界
差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。
主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。
在绕组变压器的两侧均装设电流互感器，其二次侧按循环电流法接线，即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧，则将同级性端子相连，并在两接线之间并联接入电流继电器。
在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流只差，也就是说差动继电器是接在差动回路的。
从理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。
实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡点流Iumb流过，此时流过继电器的电流IK为 Ik=I1-I2=Iumb
要求不平衡点流应尽量的小，以确保继电器不会误动。
当变压器内部发生相间短路故障时，在差动回路中由于I2改变了方向或等于零（无电源侧），这是流过继电器的电流为I1与I2之和，即
Ik=I1+I2=Iumb
能使继电器可靠动作。
变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。
由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，所以在区内故障时，可以瞬时动作。