输电线路差动保护
探究220kV线路光纤差动保护联调方案
探究220kV线路光纤差动保护联调方案摘要：文章依据220kV线路的结构特点，分析了线路中光纤分相差动保护的工作原理，光纤分相差动保护装置的特点，差动保护中通信装置的接口方式，以及时钟在保护装置中所起到的作用。
从保护联调的角度分析了联调的具体实施方法和存在的问题。
关键词：线路；光纤；差动保护；联调220kV线路是电力系统中联系整个系统的支架，线路是否运行在安全可靠的状态下在很大程度上决定着整个电力系统是否能安全可靠的运行。
因此，在220kV输电线路上采用的多个成套微机保护装置应同时满足继电保护装置选择性、灵敏性、速动性以及可靠性四个最基本的要求。
一、输电线路上常用差动保护概述在输电线路上最常使用的差动保护方式是分相电流差动保护。
分相电流差动保护，从保护的工作原理上来说，是一种理想化的方式。
分相电流差动保护的优势体现在，保护方式不受震荡干扰、不受运行方式影响，过渡电阻对它的影响非常小，保护方式自身具备选相的能力，因其具备继电保护装置应该具备的绝对选择性、灵敏性以及速动性等诸多优点，光纤分相电流差动保护已成为了220kV输电线路上使用最多最主要的保护方式。
分相电流差动保护的保护原理是，通过输电线路两侧的微机保护装置之间的互通信息，实现对本输电线路的保护。
要想确保分相电流差动保护能够安全可靠的投入到运行中，就要对输电线路两侧的微机保护装置进行联调。
就目前一些铺设的输电线路，分相电流差动保护是采用光纤通道，将220kV输电线路两侧的微机保护装置进行纵向联结，将一端的电流、电压幅值及方向等电气量数据传送到另一端，将两端的电气量数值进行对比，依此判断输电线路上的故障时发生在本段线路范围之内还是范围之外，针对于线路范围之内的故障才采取切断线路的一系列动作。
在输电线路的实际应用中，差动保护装置在交换线路两侧电气量的时候一般采用允许式信号作为接受对侧电气量的指示，当装置发生异常或者是TA发生断线时，发生异常的这一侧的起动元件及差动继电器有可能都发生动作，但线路的另一侧不会向异常的这一侧发出允许信号，有效避免了纵联差动保护的误动现象，提高了输电线路运行的可靠性；另外，输电线路上的保护装置还能传输来自远方的跳闸信号，传输过电压命令信号等，纵联差动实现了输电线路两侧断路器在故障发生时快速跳闸，从而保证了继电保护装置的速动性。
输电线路差动保护的原理
输电线路差动保护的原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊输电线路差动保护的原理呀。
你说这输电线路就像一条繁忙的大马路，电流呢，就像来来往往的车辆。
那差动保护呀，就像是这条大马路的超级交警！
想象一下，电流从一端欢快地跑向另一端，就像车子在路上顺畅行驶。
可要是中间出了啥问题，比如有地方漏电啦，或者被什么东西干扰啦，那可就麻烦咯！这时候，差动保护就该出马啦！
它怎么工作的呢？其实很简单啦！它就好比在大马路的两端都设了个岗亭，时刻盯着电流的情况。
一端的电流进多少，另一端就该出多少呀，要是不一样，那肯定有猫腻呀！这不就像岗亭里的交警发现进的车和出的车数量对不上，那肯定有车在路上出问题啦！
那这个超级交警是怎么判断的呢？它会超级细心地对比两端电流的大小和相位呢！如果有很大的差别，那它就会立刻行动，发出警报，甚至直接把电路给切断咯，免得问题越来越严重。
你说这是不是很神奇呀？就像有一双敏锐的眼睛时刻守护着输电线路。
而且哦，它还特别靠谱，很少出错呢！
你看啊，要是没有差动保护，那输电线路出了问题都不知道呢，那后果可不堪设想呀！家里的电可能突然就没了，工厂也没法正常生产啦，那得多耽误事儿呀！所以说呀，差动保护可真是个大功臣呢！
它就这么默默地工作着，保障着我们的用电安全。
咱平时用电的时候可能都感觉不到它的存在，但它真的很重要哦！就像我们身边那些默默付出的人一样，虽然我们不一定时刻能注意到，但他们真的很了不起呀！
所以呀，咱得好好珍惜这稳定的电力供应，也得感谢差动保护这个默默守护的小天使呀！这就是输电线路差动保护的原理啦，是不是挺有意思的呀？嘿嘿！。
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
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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。
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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
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继电保护
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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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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。
输电线路几种比率差动保护性能仿真
，ｄ＝ｆ ＋ ｆ
（１）
和电流表示为 ＝ｌｊ Ｉ＋Ｉｊ ｌ
（２）
在 理 想 状 态 下 对 于 式 （１），在 正 常 负 载 或 外 部 故 障 条 件
中 不 断 的 改 进 和 优 化 ，现 在 的 微 机 保 护 中先 后 用 到 了 常 规 比 －Ｆ／ 一 ，厶＝０；在 内 部 故 障 条 件 下 一 ，，ｄ＞０；而 实 际 运 行
１ 判据及其定性分析
＞ 导 致 差 动 误 动 作 ，因此 引入 了式 （２）的制 动 作 用 ，以 防止 外 部故 障时 差 动 误 动 。
如 图 １所 示 ．给 出 了 一 个 简 化 的 电 力 系 统 图 ．设 定 线 路
现就 厶和 ，ｒ构 成 的 差 动 比率 制 动 特 性 作 以 下 分 析 。
阻 的 能 力 的 结论 ．以便 解 决差 动 保 护 的 可 靠性 和 灵敏 度 问题 。
关 键 词 ：比 率 差 动 保 护 ；故 障分 量 ；灵 敏 度 ；复 式 比 率
中 图分 类 号 ：ＴＭ７７４
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１６７４—６２３６（２０１２）Ｏ３一Ｏ１５３一Ｏ３
第 ２０卷 第 ３期
Ｖｏ１．２０ ＮＯ．３
电 子 设 计 工 程
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
—பைடு நூலகம்
—
—
—
２０１２年 ２月 Ｆｅｂ．２０１２
输 电线路几种 比率差动保护性能仿真
李俊 华 ，霍兵兵
（１．西 京 学 院 机 电 系 自动 化 教 研 室 ，陕 西 西安 ７１０１２３；２．西安 西瑞 智 能 电 气 有 限公 司 陕 西 ￣－￣ Ｘ－ ７１００６５）
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
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。
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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
I I 0 I r M2 N2 ，有很大的电流流入差动继
电器，保护动作，断开线路两侧断路器，切 除短路故障。
（3）不平衡电流
1）稳态不平衡电流 由于电流互感器总是具有励磁电流，且励 磁特性不完全相同。同一生产厂家相同型 号，相同变比的电流互感器也是如此。
理想
2）暂态不平衡电流
原因：由于非周期分量对时间变化率远小于 周期分量，故非周期分量很难变换到二次侧， 但却使铁芯严重饱和，导致励磁阻抗急剧下 降，励磁电流剧增，从而使二次电流的误差 增大。 结论：暂态不平衡电流要比稳态不平衡电 流大得多，并且含有很大的非周期分量。
f er K st K unp I k . max 2
' unb
I
'' unb
K unp I k . max
3、电流平衡保护
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。
I I
K
I I
I II
注意事项：在电源侧才能采用电流平衡保护。
I 0 平行线路有无故障的依据。 I 内部短路时： I II
要判断哪条线路短路，则需要判断电流差 I ≥0 线路1短路时： I I II 的方向，以这一原理去实现的差动保护称 I ≤0 为横联差动方向保护。 线路2短路时: I I II
2、横联差动方向保护
跳QF1 跳QF3 跳QF4 跳QF2
2、工作原理
（1）线路正常运行或外部短路时，流入差动 继电器KD的电流为：
I I 1 (I I ) I rห้องสมุดไป่ตู้M2 N2 M N nTA
理想情况：I r 0 实际上：两侧互感器的性能不可能完全相同， 电流差不等于零，会有一个不平衡电 流 I unb 。
（2）内部故障时