线路差动保护
输电线路差动保护
5.1 输电线路纵联差动保护 原理：被保护线路上发生短路和被保护线 路外短路，线路两侧电流大小和相位是不 相同的。通过比较线路两侧电流大小和相 位，可以区分是线路内部短路，还是线路 外部短路。
1、纵联差动保护的构成
要求：线路两侧的电流互感器型号、 变比完全相同，性能一致。辅助导引 线将两侧的电流互感器二次侧按环流 法连接法。
所谓平行线路，是指线路长度，导电材料 等都相同的两条并列连结的线路，通常两条线 路并联运行，只有在其中一条线路发生故障时， 另一条线路才单独运行。这就要求保护在平行 线路同时运行时能有选择地切除故障线路，保 证无故障线路正常运行。
1、平行线路内部故障特点
I 0 I 正常运行或区外短路时： 结论：电流差 II III 是否为零可作为 I II
相继动作区：
I I
K
I I
I II
LN
整定计算：
1）躲过单回线路运行时的最大负荷电流
I op K rel I L. max K re nTA
2）躲过双回线路最大不平衡电流
I op
I
K rel K rel ' '' I unb. max ( I unb I unb ) nTA nTA
外部短路时的不平衡电流：
短路电流
不平衡电流
4、整定计算
（1）按躲过最大不平衡电流整定
I op K rel K st K unp f er I k . max
（2）按躲过电流互感器断线条件
I op K rel I L. max
灵敏度： K sen
I k . min 2 I set
5.3 平行线路差动保护
第7章 输电线路的差动保护
纵联保护信号传输方式： 7.2.4 纵联保护信号传输方式：图7-1 （1）辅助导引线 （2）电力线载波：高频保护 （3）微波：微波保护 （4）光纤：光纤保护
线路电压（KV） 10KV及以上 35KV及以上 110～220KV
泸州职业技术学院
辅助导线长度（KM） ≤1～2 ≤3～4 ≤5～7
泸州职业技术学院 继电保护 3
输电线路差动保护：（全线速动保护） ：（全线速动保护 7.1.2 输电线路差动保护：（全线速动保护）
1.定义：比较被保护元件两端电流大小和相 位的保护。 2.种类：（1）输电线路的纵联差动保护 （2）输电线路的横联差动保护 （3）平行线路的电流平衡保护 3.接线原理：用导引线传送电流（大小或方 向），根据电流在导引线中的流动情况，可 分为环流式和均压式两种。
泸州职业技术学院
继电保护Βιβλιοθήκη 18§7-4 平行线路的电流平衡保护
电流平衡保护是横差方向保护的另一种形式， 其工作原理是比较平行线路上的电流大小，从而 有选择性的切除故障线路。 注意问题： 在电源侧才能采用电流平衡保护。如图所示的 网络，在L1线路上K点发生短路故障时，由于负荷 侧的短路电流大小相等，无法实现比较，因此不 能采用电流平衡保护。
第7章 输电线路差动保护
第7章 输电线路差动保护
教学要求：掌握输电线路纵联差动保护的工作 原理；熟悉反映故障分量电流相位差动保护工作原 理；熟悉横联差动保护工作原理；了解平衡保护工 作原理。 §7-1 §7-2 §7-3 §7-4 输电线路差动保护基本原理 输电线路纵差动保护 平行线路横差动保护 平行线路的电流平衡保护
泸州职业技术学院
继电保护
19
泸州职业技术学院
线路的差动保护课件
பைடு நூலகம்
差动保护的应用场景
差动保护广泛应用于电力系统的变压器、发电机、母线等 关键设备的保护。
在变压器中，差动保护用于检测和隔离变压器绕组和引线 的短路故障。在发电机中，差动保护用于检测和隔离定子 绕组和转子绕组的短路故障。在母线中，差动保护用于检 测和隔离母线及其连接设备的短路故障。
模拟线路故障情况，测试线路差动保护装置 的故障检测和隔离能力。
现场测试
在电力系统中，对实际运行的线路差动保护 装置进行测试，验证其功能和性能。
耐压测试
对线路差动保护装置进行高电压测试，验证 其在高电压下的性能和稳定性。
线路差动保护的验证过程
功能验证
验证线路差动保护装置的基本功能，如故障 检测、隔离等是否正常。
某500kV超高压输电线路的差动保护测试
经过严格的功能和性能验证，该线路差动保护装置在超高压输电线路中表现出良好的性能和稳定性。
05
线路差动保护的发展趋 势与展望
线路差动保护技术的未来发展方向
数字化发展
利用数字信号处理技术提 高差动保护的可靠性和灵 敏度。
智能化发展
结合人工智能和大数据技 术，实现差动保护的智能 诊断和预警。
缺点
差动保护装置也存在一些缺点。例如，它容易受到电流互感器饱和和涌流的影响，导致误动作或拒动作。此外， 对于小电流接地系统，差动保护装置的应用也受到限制。
线路差动保护的关键技术
01
电流互感器选择
选择合适的电流互感器是差动保护的关键之一。电流互感器应具有高精
度、低饱和、低误差等特点，以保证差动保护的可靠性和准确性。
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
线路差动保护原理
线路差动保护原理
线路差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，它主要用于对输电线路进行
保护，能够有效地检测和定位线路中的故障，保障电网的安全稳定运行。
下面将对线路差动保护的原理进行详细介绍。
首先，线路差动保护的原理是基于比较两端电流的差值来实现的。
在正常情况下，线路两端的电流是相等的，而一旦出现故障，导致线路某一段的电流发生变化，这种差异就会被差动保护系统所检测到。
差动保护系统会对两端电流进行比较，一旦发现差值超出设定的范围，就会判定为线路发生了故障，并进行相应的保护动作。
其次，线路差动保护系统通常由主保护和备用保护组成。
主保护是指在发生线
路故障时，首先进行动作的保护装置，它的动作速度较快，能够快速切除故障段，避免故障扩大。
备用保护则是作为主保护的补充，当主保护失效时，备用保护能够及时接替主保护的功能，保证线路的安全可靠运行。
另外，线路差动保护系统还具有灵敏度高、动作速度快、可靠性强等特点。
它
能够对线路的各种故障进行快速准确的判断，并采取相应的保护动作，有效地保护了电力系统的设备和人员的安全。
此外，线路差动保护系统还能够实现远程通信和智能化管理，提高了电力系统的运行效率和管理水平。
总的来说，线路差动保护是电力系统中一种重要的保护方式，它通过比较线路
两端的电流差值来实现对线路的保护，具有灵敏度高、动作速度快、可靠性强等特点，能够有效地保障电网的安全稳定运行。
随着电力系统的不断发展和完善，相信线路差动保护技术会更加成熟和先进，为电力系统的安全运行做出更大的贡献。
线路光纤差动保护原理
线路光纤差动保护原理线路光纤差动保护是一种应用于电力系统的保护方式，它能够在电力系统出现故障时，快速准确地切除故障部分，保护系统的安全稳定运行。
本文将介绍线路光纤差动保护的原理及其应用。
一、差动保护原理。
1. 差动保护的基本原理。
差动保护是利用电力系统各部分之间的电流差值来判断系统是否发生故障的一种保护方式。
当系统正常运行时，各部分之间的电流差值应该为零；而当系统出现故障时，故障部分的电流与其他部分的电流就会有差异，通过检测这种差异来实现对故障的快速切除。
2. 光纤差动保护原理。
线路光纤差动保护是利用光纤通信技术将保护装置与被保护设备连接起来，通过光纤传输电流信息，实现对电力系统的差动保护。
光纤差动保护具有传输速度快、抗干扰能力强、适应性好等特点，能够有效应对电力系统的各种故障。
二、线路光纤差动保护的应用。
1. 高压输电线路。
在高压输电线路中，线路光纤差动保护能够实现对线路的快速差动保护，当线路出现短路、接地故障时，能够迅速切除故障部分，保护线路的安全运行。
2. 变电站。
在变电站中，线路光纤差动保护可以应用于母线保护、断路器保护等方面，实现对变电站设备的差动保护，提高变电站的安全可靠性。
3. 其他电力系统。
除了高压输电线路和变电站，线路光纤差动保护还可以应用于其他电力系统，如风电场、光伏电站等，为电力系统提供可靠的差动保护。
三、总结。
线路光纤差动保护是一种先进的电力系统保护方式，它利用光纤通信技术实现对电力系统的快速差动保护，能够有效应对各种故障，提高电力系统的安全可靠性。
随着技术的不断发展，线路光纤差动保护将在电力系统中得到更广泛的应用，为电力系统的稳定运行提供有力保障。
以上就是关于线路光纤差动保护原理的介绍，希望能对您有所帮助。
线路差动保护的原理及作用
线路差动保护的原理及作用线路差动保护是电力系统的一种重要保护方式，它的作用是在电力系统中检测线路故障，保护系统安全稳定运行。
线路差动保护的原理是通过比较电流的差值来判断线路是否有故障，从而实现差动保护的目的。
线路差动保护的原理是基于基尔霍夫电流定律和欧姆定律，根据这两个定律可以推导出线路电流的大小和方向。
线路差动保护装置通过测量线路两端电流的差值，来判断线路是否有故障。
当线路没有故障时，线路两端电流的差值为零，差动保护装置不会动作；当线路发生故障时，线路两端电流的差值会出现异常，差动保护装置会根据设定的动作条件进行动作，切断故障电流，保护电力系统的安全运行。
线路差动保护的作用主要有以下几个方面：1. 检测线路故障。
线路差动保护装置可以检测线路的短路故障、接地故障等故障类型，及时切断故障电流，保护电力系统的安全运行。
2. 提高电力系统的可靠性。
线路差动保护装置可以在故障发生时迅速切断故障电流，避免故障扩大，提高电力系统的可靠性。
3. 缩短故障恢复时间。
线路差动保护装置可以快速切断故障电流，缩短故障恢复时间，减少停电时间，提高电力系统的运行效率。
4. 保护设备安全。
线路差动保护装置可以切断故障电流，保护电力系统设备的安全运行，避免设备受到过电流等损坏。
线路差动保护装置的应用范围非常广泛，可以应用于各种电力系统，如输电线路、配电线路、发电机组等。
在实际应用中，线路差动保护装置还需要与其他保护装置配合使用，如过流保护、接地保护等，形成完整的电力系统保护体系，保障电力系统的安全稳定运行。
线路差动保护是电力系统中非常重要的保护方式，它通过比较电流差值来判断线路是否有故障，保护电力系统的安全稳定运行。
线路差动保护装置的应用范围广泛，可以提高电力系统的可靠性，缩短故障恢复时间，保护设备安全，在电力系统中具有重要的作用。
线路的差动保护-PPT课件
相继动作区：对侧保护动作后，由于短路电流重新分布使本侧保护再动 作，叫相继动作。可能发生相继动作的区域叫相继动作区。
电流平衡保护的基本工作原理
电流平衡保护的基本工作原理,KAB是一个双动作的电平衡继电器，当平 行线路正常运行或外部故障时，通过KAB两线圈N1和N2的电流幅值相等， “天平”处在平衡状态，保护不动作。当线路L1故障时（如 k1点故障）， ， 则I1 ＞ I1 ,KAB的右侧触点闭合，跳开QF1切除L1的故障；当线路L2故障 时，KAB的左侧触点闭合，跳开QF2切除L2的故障。
）；判别是哪条
二、名词解释 1、纵联差动保护 2、相继动作 3、相继动作区 三、判断题 1、方向横差保护不仅应用于平行线路上。（ ） 2、纵差保护的动作时限与相邻下一线路按阶梯时限原则配合。 （ ） 3、由于纵差动保护必须敷设与被保护线路一样长的辅助导线，所 以纵差动保护应受到一定的限制。（ ）
4、由于纵差动保护能够尽可能快动作，所以不需后备保护。 （ ）
纵差动保护测量线路两侧的电流并进行比较，它的 保护范围是两侧电流互感器之间线路的全长。 在整定值上它不需要与相邻线路的保护配合，这是 比单端测量的电流保护及距离保护优越之点。
IⅠ
× 。 。 IⅠ2
区 外 故 障
IⅠ
× 。 。 IⅠ2
区 内 故 障
IⅡ 。IⅡ2 。 × ×
IⅡ
IⅡ2 。 。 × ×
在线路纵差动保护中可采用速饱和变流器或带制动特性 的差动继电器，减小不平衡电流及其影响。 对纵联差动保护的评价 优点：纵联差动保护是测量两端电气量的保护，能快速切 除被保护线路全线范围内故障，不受过负荷及系统振荡的影 响，灵敏度较高。 缺点：需要装设同被保护线路一样长的辅助导线，增加了 投资。同时为了增强保护装置的可靠性，要装设专门的监视 辅助导线是否完好的装置，以防当辅助导线发生断线或短路 时使纵差动保护误动或拒动。 在输电线路上只有当其他保护不能满足要求，且在长度小 于10km 的线路上才考虑采用纵联差动保护。 纵差动保护在元件（如发电机、变压器等）保护中得到广 泛应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5 ms
3 of 4
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 22
定值
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 23
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 32
光纤通信衰耗估算
两套保护直接光纤连接的衰耗算例
光纤接线盒
REL551/561的最大衰耗 0,4 dB/km 单模, 0,8 dB/km 多模 安装和老化等考虑裕度, 0,1/ 0,2dB/km 接线盒的衰耗, 1 dB/每个接头 连接点的裕度, 0,5 dB/接点. 最大总衰耗
© ABB Automation Technology Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 1
变电站保护与 自动化培训
Rex5xx序列Ver2.3线路保护 DIFL电流差动保护
线路差动保护
差动保护特点:
灵敏度高 适合于短线路保护 可在串补线路使用 不受系统振荡影响 弱馈电源不影响保护动作
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 28
REL 561
• 当保护只有一侧需要测量电压的 保护功能时,差动保护可使用561与 551配合完成.
REL 551
C E C E
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 29
SA.T.Training LP5p15a2300 - 20
跳闸算法
每5 ms计算判断一次 每4次计算中2次或3次判区内故障才发差动跳闸信号 参数a和b的传送带校验码
移动”窗口
”
0000TT0T00000
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 21
如两侧有一侧PT断线,保护 自动闭锁CCC功能,即将定 值从IMinOpComp 切换到 IMinOp.
LDP
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 27
应用
© ABB Automation Technology
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 26
DIFL – 差动功能模块
总闭锁信号输入端 从CT断线监视来的闭锁信号 断路器分位闭锁 CCC (IMinOpComp --> IMinOp) PT断线闭锁CCC (IMinOpComp --> IMinOp)
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 31
通信方案选择
光纤
<>
C E
电线
> <
C E
光MODEM
光背靠背连接
(内置光MODEM)
C E
- 内部规约
短距离电 modem
电气背靠背连接 (内置MODEM)
C
– 内部规约
E
– 4- 线 (2对双绞线)
© ABB Automation Technology
MAX(Ibias
in
the own phase,
1 2
I bias
in
the other
phases)
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 12
DIFL -动作特性
CT 饱和:
Idiff
在CT饱和时,保护两侧的制动特性都 提高;
B
REL 561
REL 551 C E
信号传送延时补偿
保护从本侧向对侧传送数据延时时间,通过发送数据所带的时标在不断地测量.
A
Dt 0
T2
B
0
T1 Td
就地时钟的同步按测量的延时时间校正:
T3 Td T4
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 10
D
D
D
使动作灵敏度最高
理想的选相功能
在非全相运行时可保
持对故障测量的灵敏
度
基本工作原理
Fourier 系数 Iphase = f(t) = f(f) + f(f)
f(f) = a*sin f t + b*cos f t 参数a 和 b 发送和计算
Fourier 系数计算和发 送:
在两侧每相 同时进行
应用
• 仅适用于两端线路的保护 • 不能使用
对三端的线路不能使用 在–右图中,区外故障CT饱和时,可能
引起保护误动作
LDT
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 30
通信方案选择
© ABB Automation Technology
Corrections
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 24
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 25
整定
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 3
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 4
线路差动保护
Diff
需要快速和可靠的通信通道
CT分相饱和信号包含在发送信息内(与电 流数字量同时发送对侧).
Ibias
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 17
CT饱和检测器
外部故障保护不误动 对CT特性的要求低
© ABB Automation Technology
Counter 0-39999 s
A(Master)
Counter 0-39999 s
B (Slave)
(T2 -T1) + (T4 -T3)
Td =
2
信号传送延时补偿
最大允许传送延时为:
差动测量在通道延时确定在小于200ms 之内进行(考虑通信路 线切换).
差动测量在通道延时确定为大于200ms被闭锁.
A IA
Z<
p*ZL IA+IB
B IB (1-p)*ZL Rf
ZA UA p ZL ( IA IB ) Rf
IA
IA
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 2
差动保护- 工作原理
Idiff = 差流 = 0 Idiff = 差流 > 0
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 11
DIFL – 动作特性
一相差动电流:
Idiff
Idiff I A IB
制动电流:
I b动电流计算: Ibias
Ibias
a 和 b参数每5 ms 相互发送一次
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 7
通道切换 通信路径切换
REL 561 REL 551
C E
A
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 34
© ABB Automation Technology
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 35
通信选择
复用连接, 短距离光纤连接
光纤
C E
< 5 km
21-15X/16X
V.35/36 (15X) X.21 (15X) G.703 (16X)
Products AB
SA.T.Training LP5p15a2300 - 18
< K1
d
dt < K2
-t > K 3
DIFL – 整定
最小动作电流: IMinOp
Idiff
第一段特性斜率: IDiffLvl1
第二段特性斜率: IDiffLvl2
特性一,二的交叉点: ILvl1/2Cross
SA.T.Training LP5p15a2300 - 8
B
REL 561
REL 551 C E
信号传送延时补偿
通信路径切换
© ABB Automation Technology