差动保护技术原理PPT课件
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差动保护PPT (1).
假定： CT- ratio: 1/1 IP1 = I1F IP2 = I2F
假定： CT- ratio: 1/1 IP1 = IF IP2 = -IF IDiff = │IP1 + IP2 │ = IF - IF = 0 不跳闸
IDiff = │IP1 + IP2 │ = │I1F + I2F │ 跳闸
Block
with IDiff> = setting
IDiff> 2 10 IRest =│IS1│+│IS2│
Principles Transf. Diff 5
基本原理: 3相系统的测量回路
西门子能源自动化 ----让您永争第一
3相系统的基本回路: 发电机 /电动机/ 电抗
L1 L2 L3
差流
制动电流
定值设定，考虑磁化 电流或充电电流影响
由于CT变比不同产 生的线性误差 综合特性
IDiff=
│IS1+IS2│ IN
Trip
在如下假定条件下： │ε 1 │ = │ε 2 │ and I1 = I2 传统的差动保护特性应该是： IDiff = IDiff> + ε1· I1 + ε2· I2 = IDiff> + 2·ε1 · I1
3000/1A 2887A
容量: 100MVA ,矢量组: YNd5 低压侧: 20kV 高压侧: 110kV
750/1A
ILoad= 525A
L1 L2 L3
0.96A
0.7A
差流
29 Wdg.
IR
23 Wdg.
制动电流
传统差动保护
匹配变压器 -向量组自适应 -电流值自适应 -零序电流处理 IR = 0.555· √3 = 0.96A
母线差动保护培训课件
1. 由于电流互感器存在角度误差，因此即使一、二次电流有效值的差不大于 10％，它所引起的差电流也往往会大于一次电流的10％。
2. 即使一次电流达到100多倍额定电流，其二次电流也不会为零。 3. 当一次电流含有很大的非周期分量且衰减时间常数较长时，在暂态过程中，尤
其是在起始的2～3个周波之内，二次电流会出现严重的缺损，从而引起的 很大的差电流。 4. 短路初始阶段电流互感器并不会马上饱和，一、二次总有一段正确传变时间， 一般情况下该时间大于2ms。
1
.
I1
TA1
2
.
I2
TA2
.I3
TA3
3
.I4
TA4
4
母线差动保护遇到的主要问题
负荷电流产生的制动电流将影响重负荷下母线上发生高阻接地时，差动 保护的灵敏度。希望差动保护的动作应尽量不受负荷电流、短路点的过 渡电阻的影响。
当母线运行方式发生变化时不必进行二次回路的切换，仍然能只切故障 母线。
I
m
I
j
DIT
DI cdzd
j 1
K
DIcdzd
m
I
j
m
K I j
j 1
j 1
I
大差 可整定，小差 K
K 0.75
该继电器在母线内部短路时可快速、灵敏地动作；母线外短路
TA不饱和时能可靠不动。
•工频变化量阻抗继电器( ) Z
ZS1 ZS2 ZS3
Rg
ES1 ES 2 ES3
工频变化量阻抗继电器( ）Z
无论是母线内、母线外故障， 元件都会自U适应地开放。
自适应加权算法 S S
0
加权算法
t
0
t
等权算法Βιβλιοθήκη • 以 U元件动作为基准时间，U元件动作后 BLCD 和 Z
2. 即使一次电流达到100多倍额定电流，其二次电流也不会为零。 3. 当一次电流含有很大的非周期分量且衰减时间常数较长时，在暂态过程中，尤
其是在起始的2～3个周波之内，二次电流会出现严重的缺损，从而引起的 很大的差电流。 4. 短路初始阶段电流互感器并不会马上饱和，一、二次总有一段正确传变时间， 一般情况下该时间大于2ms。
1
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I1
TA1
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I2
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.I3
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母线差动保护遇到的主要问题
负荷电流产生的制动电流将影响重负荷下母线上发生高阻接地时，差动 保护的灵敏度。希望差动保护的动作应尽量不受负荷电流、短路点的过 渡电阻的影响。
当母线运行方式发生变化时不必进行二次回路的切换，仍然能只切故障 母线。
I
m
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m
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j 1
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I
大差 可整定，小差 K
K 0.75
该继电器在母线内部短路时可快速、灵敏地动作；母线外短路
TA不饱和时能可靠不动。
•工频变化量阻抗继电器( ) Z
ZS1 ZS2 ZS3
Rg
ES1 ES 2 ES3
工频变化量阻抗继电器( ）Z
无论是母线内、母线外故障， 元件都会自U适应地开放。
自适应加权算法 S S
0
加权算法
t
0
t
等权算法Βιβλιοθήκη • 以 U元件动作为基准时间，U元件动作后 BLCD 和 Z
《精品》差动保护技术原理.ppt
差动保护原理
1. 差动保护基本原理 2. 稳态差动Ⅰ段 3. 稳态差动Ⅱ段 4. 变化量差动 5. 零序差动 6. 远跳、远传1、远传2 7. 差动保护特点
优选文档
1
1. 差动保护基本原理
IM
IN
• 不考虑线路电容电流
• 不考虑两侧TA的采样误差
根据基尔霍夫定律： 线路正常运行或区外故障 IM IN 0
满足差动方程
差动压板投入
CT断线
发送差动允许标志
TWJ I0qd dIqd
Up<65%Un
PTDX
Ir>4IL
优选文档
20
30ms
电容电流补偿条件
“容抗整定和实际系统不相符合”判据：
0.75* 且
U Xc1
U
Xc1
I
或
CD
0.75
*
I
CD
0.1I N或ICD
U Xc1
0.1I N
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21
线路区内故障：
优选文档
IM IN 0
2
影响满足基尔霍夫定律的因素
IM
IN
• 正常运行时的不平衡电流、包括线路电容电 流
• 线路区外故障时，TA饱和引起两侧采样电 流的不一致
• TA断线
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3
继电保护的四项基本要求
• 可靠性 • 快速性 • 灵敏性 • 选择性
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4
2. 稳态差动Ⅰ段
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25
6. 远跳、远传1、远传2
保护装置采样得到远跳开入为高电平时，经过
专门的互补校验处理，作为开关量，连同电流采
样数据及CRC校验码等，打包为完整的一帧信息，
通过数字通道，传送给对侧保护装置。对侧装置
1. 差动保护基本原理 2. 稳态差动Ⅰ段 3. 稳态差动Ⅱ段 4. 变化量差动 5. 零序差动 6. 远跳、远传1、远传2 7. 差动保护特点
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1
1. 差动保护基本原理
IM
IN
• 不考虑线路电容电流
• 不考虑两侧TA的采样误差
根据基尔霍夫定律： 线路正常运行或区外故障 IM IN 0
满足差动方程
差动压板投入
CT断线
发送差动允许标志
TWJ I0qd dIqd
Up<65%Un
PTDX
Ir>4IL
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20
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电容电流补偿条件
“容抗整定和实际系统不相符合”判据：
0.75* 且
U Xc1
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I
或
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0.75
*
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0.1I N或ICD
U Xc1
0.1I N
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线路区内故障：
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IM IN 0
2
影响满足基尔霍夫定律的因素
IM
IN
• 正常运行时的不平衡电流、包括线路电容电 流
• 线路区外故障时，TA饱和引起两侧采样电 流的不一致
• TA断线
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继电保护的四项基本要求
• 可靠性 • 快速性 • 灵敏性 • 选择性
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4
2. 稳态差动Ⅰ段
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25
6. 远跳、远传1、远传2
保护装置采样得到远跳开入为高电平时，经过
专门的互补校验处理，作为开关量，连同电流采
样数据及CRC校验码等，打包为完整的一帧信息，
通过数字通道，传送给对侧保护装置。对侧装置
线路的差动保护课件
根据保护对象的不同，差动保护可以分为变压器差动保护、 发电机差动保护、母线差动保护等。
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。
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。
变压器差动保护整理PPT教学课件
20
（一）比率制动的纵差保护 1.和差式比率制动的差动保护
21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常及外部故障时
Ir
I2－I2
1 KTA
I1－I1 Iunb
22
内部故障时
Ir
I2
I2
1 KTA
I1 I1
Ik kTA
23
取：动作分量 Iop I2 I2 Ih IL
29
根据：励磁涌流波形有间断角的特点‘ 采用：波形比较技术将变压器的励磁涌流和故障电
流分开。 判据如下：
set
set
通常取：
set 140 set 65
30
只要任一相差动电流大于差动 速断的整定值，保护瞬时动作。
设以高压侧二次额定电流为基准，则：
高压侧平衡系数为
Kbh 1
中压侧平衡系数为
Kbm
I nm.c I nh.c
低压侧平衡系数为
K bl
I nl.c I nh.c
12
1.励磁涌流的影响 Iexs
变压器的励磁涌流是指在变压器空载合 闸或者外部故障切除后电压恢复时，可能出 现的较大的励磁电流。
13
1.励磁涌流的影响 Iexs
I1 I2 Im
Ir
Iunb
Im KTA
14
铁芯中的磁通不能突变
铁芯中出现一个暂态磁通 铁芯中的磁通将达到最大值
2m s
铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大
15
3．励磁涌流的特点
（1）包含有非周期分量 （2）幅值大，但衰减快 （3）包含有高次谐波分量 （4）波形之间有间断
（一）比率制动的纵差保护 1.和差式比率制动的差动保护
21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常及外部故障时
Ir
I2－I2
1 KTA
I1－I1 Iunb
22
内部故障时
Ir
I2
I2
1 KTA
I1 I1
Ik kTA
23
取：动作分量 Iop I2 I2 Ih IL
29
根据：励磁涌流波形有间断角的特点‘ 采用：波形比较技术将变压器的励磁涌流和故障电
流分开。 判据如下：
set
set
通常取：
set 140 set 65
30
只要任一相差动电流大于差动 速断的整定值，保护瞬时动作。
设以高压侧二次额定电流为基准，则：
高压侧平衡系数为
Kbh 1
中压侧平衡系数为
Kbm
I nm.c I nh.c
低压侧平衡系数为
K bl
I nl.c I nh.c
12
1.励磁涌流的影响 Iexs
变压器的励磁涌流是指在变压器空载合 闸或者外部故障切除后电压恢复时，可能出 现的较大的励磁电流。
13
1.励磁涌流的影响 Iexs
I1 I2 Im
Ir
Iunb
Im KTA
14
铁芯中的磁通不能突变
铁芯中出现一个暂态磁通 铁芯中的磁通将达到最大值
2m s
铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大
15
3．励磁涌流的特点
（1）包含有非周期分量 （2）幅值大，但衰减快 （3）包含有高次谐波分量 （4）波形之间有间断
差动保护技术原理ppt课件
• 本侧装置判定TA断线后，能可靠闭锁差动 保护
8
满足差动方程
差动压板投入 CT断线 TWJ
I0qd dIqd
发送差动允许标志
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
30ms 9
差动允许标志
• I0qd＋dIqd：线路正常运行时能保证两侧差 动保护可靠开放；
• TWJ：能保证线路合闸于故障时差动保护可 靠开放；
• 零差保护引入了低制动系数、经电容电流补偿的稳 态相差动选相元件，灵敏度高，在长线经高阻接地 时也能选相跳闸；
• 所有差动继电器的制动系数均为0.75，并采用了浮 动的制动门槛，抗TA饱和能力强
29
30
差动保护特点
• 装置采用了经差流开放的电压起动元件，负荷 侧装置能正常起动
• 差动保护能自动适应系统运行方式的改变 • 装置能实测电容电流，根据差动电流验证线路
• 能可靠躲过线路区外故障引起的TA饱和电 流；线路重负荷时灵敏度较差；
• TA断线时能可靠不误动； • 兼顾了可靠性、快速性和选择性。
12
3. 稳态差动Ⅱ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流低门槛 分相差动投入标志
稳态差动Ⅱ段 40ms/0
13
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IM
IR
稳态差动Ⅰ段 5ms/0
5
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IR
IH
max
差动电流高定值,4IC
,4
U X
N C
6
分相差动投入条件
对侧差动允许标志 满足差流方程 差动压板投入 TA断线
启动
8
满足差动方程
差动压板投入 CT断线 TWJ
I0qd dIqd
发送差动允许标志
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
30ms 9
差动允许标志
• I0qd＋dIqd：线路正常运行时能保证两侧差 动保护可靠开放；
• TWJ：能保证线路合闸于故障时差动保护可 靠开放；
• 零差保护引入了低制动系数、经电容电流补偿的稳 态相差动选相元件，灵敏度高，在长线经高阻接地 时也能选相跳闸；
• 所有差动继电器的制动系数均为0.75，并采用了浮 动的制动门槛，抗TA饱和能力强
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30
差动保护特点
• 装置采用了经差流开放的电压起动元件，负荷 侧装置能正常起动
• 差动保护能自动适应系统运行方式的改变 • 装置能实测电容电流，根据差动电流验证线路
• 能可靠躲过线路区外故障引起的TA饱和电 流；线路重负荷时灵敏度较差；
• TA断线时能可靠不误动； • 兼顾了可靠性、快速性和选择性。
12
3. 稳态差动Ⅱ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流低门槛 分相差动投入标志
稳态差动Ⅱ段 40ms/0
13
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IM
IR
稳态差动Ⅰ段 5ms/0
5
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IR
IH
max
差动电流高定值,4IC
,4
U X
N C
6
分相差动投入条件
对侧差动允许标志 满足差流方程 差动压板投入 TA断线
启动
变压器差动保护ppt课件
nT
判据： Id IH IL Iset
nTAL
Id
I set K I rel unbmax
I·L
·IL'
11
2.2.2 变压器差动保护的不平衡电流
一、稳态运行条件下的不平衡电流
正常运行或故障后已达稳态，差动电流 中只有工频分量；忽略变压器的励磁电流 (2～5%)
12
1. 三相电力变压器保护的接线 (1) Y/Y-12接线双绕组三相变压器
I&d I&H' I&L'
I·H
·IH'
nTAH
正常运行或外部故障时，应使
Id 0
Id
nT
IH IL
Id
nTAL
I·L
·IL'
IH IL nTAH nTAL
TA变比选取原则
nTAL nTAH
nT
10
2.2.1 变压器纵差动保护的基本原理
I·H
·IH'
nTAH
内部故障时：
Id Ik
Id
解决办法： 选择两侧同相位的电流量构成差动回
路。
15
1. 三相电力变压器保护的接线
(2) Y/Δ-11接线两绕组三相变压 器
Y
IA2
IC2 IA2
IA2
30 IA2 IB2
IC2 IC2
IB2 IC2
IB2 IB2
IA2
IA2 IB2
IB2
IB2 IC2
IC2
IC2 IA2
16
1. 三相电力变压器保护的接线 (2) Y/Δ-11接线两绕组三相变压器
2电力变压器保护
1
2.1 变变压压器器的保故护—障—类主型要和内不容 正常 工作状态
电力变压器主变差动保护培训课件
器可靠动作。
原理图
不平衡电流的产生
（1）变压器各侧绕组接线方式不同。 （2）变压器各侧电流互感器的型号和变比不相 同，实际的电流互感器变比和计算变比不相同。 （3）带负荷调分接头引起变压器变比的改变。 （4）变压器空载投入或外部故障，电流互感器 铁芯饱和，电压恢复时产生的励磁涌流。
如何减小不平衡电流
变压器二次额定电流 I2e
各侧平衡系数k
220kV Y0
1200A/5A
472A
1.96A 4.000
Hale Waihona Puke 115kV Y01250A/5A
904A
3.61A 2.177
10.5kV Δ-11
3000A/5A
9897A
16.5A 0.476
减少差动不平衡电流
适当地增大电流互感器变比，以降低短路电流 倍数，这样可以有效削弱励磁涌流，减少差动 回路中产生的不平衡电流，提高差动保护的灵 敏度。这对避免保护区外故障，尤其是最严重 的三相金属性短路而导致的主变差动保护误动 作尤为有效。举例如下表(灵敏度计算过程略) 。
I高2e=I高1e/n高TA=314.9/500 ×1.732 ≈ 1.0908A 低压侧： I低1e=Se/（√3）U低e
= 12 × 107/ （√3）×21000 ≈ 3299.2A
I低2e=I低1e/n低TA=3299.2/1000 ≈ 3.2992A
5.2 平衡系数计算
按照习惯，各侧CT二次额定以数值小的为 基准值，故，本例以高压侧为基准值。 高压侧：K高= I高2e / I高2e =1 低压侧：K低= I高2e / I低2e =1.0908/3.2992 ≈0.33 不平衡电流： IK= （I高2e × K高） - （I低2e × K低） ≈0
原理图
不平衡电流的产生
（1）变压器各侧绕组接线方式不同。 （2）变压器各侧电流互感器的型号和变比不相 同，实际的电流互感器变比和计算变比不相同。 （3）带负荷调分接头引起变压器变比的改变。 （4）变压器空载投入或外部故障，电流互感器 铁芯饱和，电压恢复时产生的励磁涌流。
如何减小不平衡电流
变压器二次额定电流 I2e
各侧平衡系数k
220kV Y0
1200A/5A
472A
1.96A 4.000
Hale Waihona Puke 115kV Y01250A/5A
904A
3.61A 2.177
10.5kV Δ-11
3000A/5A
9897A
16.5A 0.476
减少差动不平衡电流
适当地增大电流互感器变比，以降低短路电流 倍数，这样可以有效削弱励磁涌流，减少差动 回路中产生的不平衡电流，提高差动保护的灵 敏度。这对避免保护区外故障，尤其是最严重 的三相金属性短路而导致的主变差动保护误动 作尤为有效。举例如下表(灵敏度计算过程略) 。
I高2e=I高1e/n高TA=314.9/500 ×1.732 ≈ 1.0908A 低压侧： I低1e=Se/（√3）U低e
= 12 × 107/ （√3）×21000 ≈ 3299.2A
I低2e=I低1e/n低TA=3299.2/1000 ≈ 3.2992A
5.2 平衡系数计算
按照习惯，各侧CT二次额定以数值小的为 基准值，故，本例以高压侧为基准值。 高压侧：K高= I高2e / I高2e =1 低压侧：K低= I高2e / I低2e =1.0908/3.2992 ≈0.33 不平衡电流： IK= （I高2e × K高） - （I低2e × K低） ≈0
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.
6. 远跳、远传1、远传2
开入 开入
＋24V（104)
光
光
远传1（627）
发
光纤
收
远传2（628）
光
光
收
64Kb/s
发
YC1-1 YC1-2 YC2-1 YC2-2
914
910
远传1
（开出） 916
918
913 909 915
远传2 （开出）
RCS－900 系列纵联 差动保护
917
RCS－900系列 纵联差动保护
• 能可靠躲过线路区外故障引起的TA饱和电 流；线路重负荷时灵敏度较差；
• TA断线时能可靠不误动； • 兼顾了可靠性、快速性和选择性。
.
3. 稳态差动Ⅱ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流低门槛 分相差动投入标志
稳态差动Ⅱ段 40ms/0
.
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IM
IR
IMma差 x 动电流,1低 .5C,1I定 .U 5XN 值 C
保护装置采样得到远跳开入为高电平时，经过 专门的互补校验处理，作为开关量，连同电流采 样数据及CRC校验码等，打包为完整的一帧信息， 通过数字通道，传送给对侧保护装置。对侧装置 每收到一帧信息，都要进行CRC校验，经过CRC 校验后再单独对开关量进行互补校验。只有通过 上述校验后，并且经过连续三次确认后，才认为 收到的远跳信号是可靠的。收到经校验确认的远 跳信号后，若整定控制字“远跳受起动控制”整 定为“0”，则无条件置三跳出口，起动A、B、C 三相出口跳闸继电器，同时闭锁重合闸；若整定 为“1”，则需本装置起动才出口。
• 本侧装置判定TA断线后，能可靠闭锁差动 保护
.
满足差动方程 差动压板投入 CT断线 TWJ
I0qd dIqd Up<65%Un PTDX Ir>4IL
发送差动允许标志
30ms
.
差动允许标志
• I0qd＋dIqd：线路正常运行时能保证两侧 差动保护可靠开放；
• TWJ：能保证线路合闸于故障时差动保护 可靠开放；
零序差动>0.75零序制动 零序差动>零序启动电流
分相差动>K0*分相制动
作为选相元件
分相差动>1.5Ic或0.6Ic
零序差动投入标志
零序差动 100ms/0
.
零序差动投入条件
对侧差动允许标志
满足差流方程
差动压板投入 CT断线
启动 电压开放标志
分相差动投入标志 零序差动投入标志
.
零序差动投入条件
• 零序差动动作，动作时间为120ms左右
.
零序差动特点
• 由于采用了以下技术，因此具有极高的灵 敏度：
– 零序电压开放 – 电容电流补偿 – 零序分量不受负荷电流的影响
• 采用零序电流差动元件和低比率制动系数 的分相差动元件相结合的技术，有效地结 合了可靠性和灵敏度，并能实现分相跳闸
.
6. 远跳、远传1、远传2
差动保护原理
1. 差动保护基本原理 2. 稳态差动Ⅰ段 3. 稳态差动Ⅱ段 4. 变化量差动 5. 零序差动 6. 远跳、远传1、远传2 7. 差动保护特点
.
1. 差动保护基本原理
IM
IN
• 不考虑线路电容电流
• 不考虑两侧TA的采样误差
根据基尔霍夫定律：
线路正常运行或区外故障 IM IN 0
线路区内故障：
.
电容电流补偿条件
其中Icd为正常情况下的实测差流，即实际 的电容电流； •实测电容电流和经XC1计算得到的电容电流 具有可比性（至少有一个＞0.1In），并且较 大的0.75倍＞较小值，可认为“容抗整定和 实际系统不相符合”。 •当实测电容电流和经XC1计算得到的电容电 流都小于0.1In时，认为两者不具备可比性， 不再判别容抗整定是否同实际系统相符。
稳态差动Ⅰ段 5ms/0
.
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IR
IH max差动电流,高 4C I,定 4U XN C值
.
分相差动投入条件
对侧差动允许标志 满足差流方程 差动压板投.
分相差动投入条件
• TA断线瞬间，本侧装置判断不出TA断线， 本侧即使满足所有差动动作条件，由于需 要收到对侧的差动允许标志分相差动才能 动作，因此，断线瞬间保护装置能可靠不 动作；
.
电容电流补偿条件
投入电容电流补偿的必要条件为： “容抗整定和实际系统相符合”
X U1c0.1IN或 ICD 0.1IN
.
零序差动试验
• 通道自环 • 抬高差动电流高定值、差动电流低定值 • 整定Xc1，使得U/Xc1>0.1In • 加三相 U,I U ， 满9足0o 补偿条件
2Xc1
• 增加单相电流，使得零序电流＞零序启动 电流
.
IM IN 0
影响满足基尔霍夫定律的因素
IM
IN
• 正常运行时的不平衡电流、包括线路电容电 流
• 线路区外故障时，TA饱和引起两侧采样电 流的不一致
• TA断线
.
继电保护的四项基本要求
• 可靠性 • 快速性 • 灵敏性 • 选择性
.
2. 稳态差动Ⅰ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
.
稳态Ⅱ段特点
同稳态Ⅰ段相比： • 增加了保护灵敏度 • 降低了保护动作速度
.
4. 变化量差动
变化量差动>0.75变化量制动 稳态差动>K1×稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
变化量差动 5ms/0
.
变化量差动特点
同稳态Ⅰ段相比，在重负荷情况下具有较 高的灵敏度。
.
5. 零序差动
• Up＜65%Un：能保证线路三相故障时弱馈 侧装置可靠启动，并发送允许差动信号， 确保两侧保护可靠动作；
.
差动允许标志
• PT断线时，Ir＞4IL经30ms延时发送差动允 许标志是Up＜65%Un的有效补充。
.
稳态Ⅰ段特点
• 能可靠躲过线路正常运行时的不平衡电流， 包括线路电容电流；但经大过渡电阻的故 障时保护灵敏度较差；
M
N
.
7. 差动保护特点
• 差动保护采用两侧差动继电器交换允许信号的 方式，安全性高。装置异常或TA断线，本侧 的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧不 会向本侧发允许信号，从而保证差动保护不会 误动
增加电压（零序）开放条件目的：解决超 长线路出口处高阻接地，一旦对侧保护装 置无法启动时保护的灵敏度问题。
满足差动方程
差动压板投入
CT断线
发送差动允许标志
TWJ I0qd dIqd
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
. 30ms
电容电流补偿条件
“容抗整定和实际系统不相符合”判据：
0且 .75*XUXc1Uc1IC0D或 .1I0N.或 75I*CIDCD0.1XIUNc1
6. 远跳、远传1、远传2
开入 开入
＋24V（104)
光
光
远传1（627）
发
光纤
收
远传2（628）
光
光
收
64Kb/s
发
YC1-1 YC1-2 YC2-1 YC2-2
914
910
远传1
（开出） 916
918
913 909 915
远传2 （开出）
RCS－900 系列纵联 差动保护
917
RCS－900系列 纵联差动保护
• 能可靠躲过线路区外故障引起的TA饱和电 流；线路重负荷时灵敏度较差；
• TA断线时能可靠不误动； • 兼顾了可靠性、快速性和选择性。
.
3. 稳态差动Ⅱ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流低门槛 分相差动投入标志
稳态差动Ⅱ段 40ms/0
.
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IM
IR
IMma差 x 动电流,1低 .5C,1I定 .U 5XN 值 C
保护装置采样得到远跳开入为高电平时，经过 专门的互补校验处理，作为开关量，连同电流采 样数据及CRC校验码等，打包为完整的一帧信息， 通过数字通道，传送给对侧保护装置。对侧装置 每收到一帧信息，都要进行CRC校验，经过CRC 校验后再单独对开关量进行互补校验。只有通过 上述校验后，并且经过连续三次确认后，才认为 收到的远跳信号是可靠的。收到经校验确认的远 跳信号后，若整定控制字“远跳受起动控制”整 定为“0”，则无条件置三跳出口，起动A、B、C 三相出口跳闸继电器，同时闭锁重合闸；若整定 为“1”，则需本装置起动才出口。
• 本侧装置判定TA断线后，能可靠闭锁差动 保护
.
满足差动方程 差动压板投入 CT断线 TWJ
I0qd dIqd Up<65%Un PTDX Ir>4IL
发送差动允许标志
30ms
.
差动允许标志
• I0qd＋dIqd：线路正常运行时能保证两侧 差动保护可靠开放；
• TWJ：能保证线路合闸于故障时差动保护 可靠开放；
零序差动>0.75零序制动 零序差动>零序启动电流
分相差动>K0*分相制动
作为选相元件
分相差动>1.5Ic或0.6Ic
零序差动投入标志
零序差动 100ms/0
.
零序差动投入条件
对侧差动允许标志
满足差流方程
差动压板投入 CT断线
启动 电压开放标志
分相差动投入标志 零序差动投入标志
.
零序差动投入条件
• 零序差动动作，动作时间为120ms左右
.
零序差动特点
• 由于采用了以下技术，因此具有极高的灵 敏度：
– 零序电压开放 – 电容电流补偿 – 零序分量不受负荷电流的影响
• 采用零序电流差动元件和低比率制动系数 的分相差动元件相结合的技术，有效地结 合了可靠性和灵敏度，并能实现分相跳闸
.
6. 远跳、远传1、远传2
差动保护原理
1. 差动保护基本原理 2. 稳态差动Ⅰ段 3. 稳态差动Ⅱ段 4. 变化量差动 5. 零序差动 6. 远跳、远传1、远传2 7. 差动保护特点
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1. 差动保护基本原理
IM
IN
• 不考虑线路电容电流
• 不考虑两侧TA的采样误差
根据基尔霍夫定律：
线路正常运行或区外故障 IM IN 0
线路区内故障：
.
电容电流补偿条件
其中Icd为正常情况下的实测差流，即实际 的电容电流； •实测电容电流和经XC1计算得到的电容电流 具有可比性（至少有一个＞0.1In），并且较 大的0.75倍＞较小值，可认为“容抗整定和 实际系统不相符合”。 •当实测电容电流和经XC1计算得到的电容电 流都小于0.1In时，认为两者不具备可比性， 不再判别容抗整定是否同实际系统相符。
稳态差动Ⅰ段 5ms/0
.
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IR
IH max差动电流,高 4C I,定 4U XN C值
.
分相差动投入条件
对侧差动允许标志 满足差流方程 差动压板投.
分相差动投入条件
• TA断线瞬间，本侧装置判断不出TA断线， 本侧即使满足所有差动动作条件，由于需 要收到对侧的差动允许标志分相差动才能 动作，因此，断线瞬间保护装置能可靠不 动作；
.
电容电流补偿条件
投入电容电流补偿的必要条件为： “容抗整定和实际系统相符合”
X U1c0.1IN或 ICD 0.1IN
.
零序差动试验
• 通道自环 • 抬高差动电流高定值、差动电流低定值 • 整定Xc1，使得U/Xc1>0.1In • 加三相 U,I U ， 满9足0o 补偿条件
2Xc1
• 增加单相电流，使得零序电流＞零序启动 电流
.
IM IN 0
影响满足基尔霍夫定律的因素
IM
IN
• 正常运行时的不平衡电流、包括线路电容电 流
• 线路区外故障时，TA饱和引起两侧采样电 流的不一致
• TA断线
.
继电保护的四项基本要求
• 可靠性 • 快速性 • 灵敏性 • 选择性
.
2. 稳态差动Ⅰ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
.
稳态Ⅱ段特点
同稳态Ⅰ段相比： • 增加了保护灵敏度 • 降低了保护动作速度
.
4. 变化量差动
变化量差动>0.75变化量制动 稳态差动>K1×稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
变化量差动 5ms/0
.
变化量差动特点
同稳态Ⅰ段相比，在重负荷情况下具有较 高的灵敏度。
.
5. 零序差动
• Up＜65%Un：能保证线路三相故障时弱馈 侧装置可靠启动，并发送允许差动信号， 确保两侧保护可靠动作；
.
差动允许标志
• PT断线时，Ir＞4IL经30ms延时发送差动允 许标志是Up＜65%Un的有效补充。
.
稳态Ⅰ段特点
• 能可靠躲过线路正常运行时的不平衡电流， 包括线路电容电流；但经大过渡电阻的故 障时保护灵敏度较差；
M
N
.
7. 差动保护特点
• 差动保护采用两侧差动继电器交换允许信号的 方式，安全性高。装置异常或TA断线，本侧 的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧不 会向本侧发允许信号，从而保证差动保护不会 误动
增加电压（零序）开放条件目的：解决超 长线路出口处高阻接地，一旦对侧保护装 置无法启动时保护的灵敏度问题。
满足差动方程
差动压板投入
CT断线
发送差动允许标志
TWJ I0qd dIqd
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
. 30ms
电容电流补偿条件
“容抗整定和实际系统不相符合”判据：
0且 .75*XUXc1Uc1IC0D或 .1I0N.或 75I*CIDCD0.1XIUNc1