浅谈配电线路差动保护方案设计
【电气保护】差动保护详解

【电气保护】差动保护详解概述电流差动保护是继电保护中的一种保护。
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。
有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度,就是反相功率,而不是逆相序[1] 。
差动保护是根据'电路中流入节点电流的总和等于零'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,上位机报警保护出口动作,将被保护设备的各侧断路器跳开,使故障设备断开电源。
原理差动保护差动保护[2] 是利用基尔霍夫电流定理工作的,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,差动继电器不动作。
当变压器内部故障时,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的和正比于故障点电流,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、母线差动保护等等。
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,按回路电流法原理,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,如果忽略不平衡电流,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动作电流,保护动作断路器跳闸。
技术参数环境条件正常温度: -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: 80~110kPa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:3kV控制电源额定电压:220V(AC/DC)过载能力:70%~120%额定电压,连续工作隔离耐压:4kV交流电流回路额定电流:5A功率消耗:<0.5VA/每相过载能力:2倍额定电流,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:4kV交流电压回路额定电压:100V 功率消耗:<0.5VA/每相过载能力:2倍额定电压,连续工作隔离耐压:4kV开关量输入回路额定电压:24VDC 功率消耗:<0.5VA/每相过载能力:2倍额定电压,连续工作隔离耐压:4kV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)功能差动保护是变压器的主保护,是按循环电流原理装设的。
电力系统中差动保护方案设计研究

电力系统中差动保护方案设计研究随着电力系统规模的不断扩大,其运行过程中存在的各种故障也变得越来越复杂,如何实现电力系统的高可靠性、高安全性已经成为电力系统设计和运行的一个重要问题。
而差动保护作为电力系统的一种典型保护手段,对于解决电力系统故障的效果已经得到广泛的认可。
因此,电力系统中差动保护方案设计研究已经成为了电力系统领域中的一个热门话题。
1. 差动保护的基本原理差动保护是一种基于电气量差的保护手段,其基本原理是通过比较电力系统各个部分电气量的差异,来判断电力系统是否出现异常情况。
通常情况下,差动保护的电气量指电流或电压,通过对不同部分电流或电压的比较,可以判断电力系统中是否存在过流、欠流、短路等故障情况。
2. 差动保护的设计要求为了实现电力系统中差动保护的有效运行,必须在差动保护设计阶段考虑到以下几个方面的要求:(1)恰当的选择差动保护装置:因为差动保护装置种类繁多,所以在设计阶段必须根据电力系统的实际情况恰当地选择差动保护装置。
(2)保证差动保护的准确性:由于差动保护的准确性直接影响到电力系统的安全运行,所以在设计阶段必须充分考虑各个检测应用端的有源、无源因素、误差、相序对称不对称等因素,保证差动保护的准确性。
(3)满足对电力系统及其设备的保护要求:电力系统中的各个设备往往利用差动保护来实现其在电力系统中的保护,所以在设计差动保护方案时,必须考虑到电力系统中各个设备的保护要求,满足对其进行保护的要求。
3. 差动保护方案的设计实例下面我们以某发电厂#3机组220KV有架空线路为例,介绍电力系统中差动保护方案的设计过程。
(1)差动保护方案的选择该机组的220KV架空线路采用了DOR差动保护方案,具有阻抗不受线路长短、电压变化影响,方便定值以及检修等特点。
在设计差动保护方案时,我们需要结合实际情况,根据该发电厂的运行方式和电力系统的具体情况进行差动保护方案的选择。
(2)差动报警灵敏度的确定为了保证差动保护的灵敏度和准确度,我们需要在实际运行过程中对差动保护方案进行校验。
智能变电站线路差动保护原理分析与方案设计

智能变电站线路差动保护原理分析与方案设计摘要:随着经济的不断发展,社会在不断的进步,本文围绕智能变电站线路差动保护进行研究,对线路差动保护进行理论分析,选用合理的差动原理,设计了智能变电站总体的线路差动保护方案,以此实现在智能变电站发生故障后能够快速可靠地切除区内故障,并减弱了过渡电阻对差动保护动作特性的影响。
关键词:差动保护;智能变电站;过渡电阻引言电力是当前人类社会发展中最重要的能源之一,因此世界各国一直没有停止对电力系统的研发,希望能够更好的提高电力系统运行的可靠性和稳定性。
在电力系统中,变电站是其中最主要的组成部分之一,实现其运行的智能化和自动化也是当前电力系统发展中的重要目标。
本文以提高智能变电站运行效率为目的,对智能变电站的继电保护以及自动化系统进行详细分析。
1智能变电站继电保护及自动化系统的概述1.1智能变电站的特点自我国的电网工程进入智能化和自动化构建阶段之后,智能变电站就是我国现阶段电网工程的重要组成部分。
因此现阶段就要对智能变电站进行分析,智能变电站的特点主要体现在以下的3个方面,这3个方面都是智能变电站所拥有的发展优势:第一个特点就是在使用智能变电站的过程中现阶段可以初步的实现了电力的传递和交互;第二个特点就是智能变电站的设备比一般的电网价格高,而且装备更加先进;第三个特点就是智能变电站的电子传感器等设备正在逐步步入全智能化。
1.2智能变电站继电保护的特点智能变电站的建设不仅仅是变电站发展的主要目的,同时智能变电站继电保护装置在实际的工作中还存在一定的特殊性,就是数据信息提供的渠道变得更加的广阔,同时智能变电站继电保护装置具有灵活性高的特点,技术人员在使用智能变电站继电保护装置的过程中要从其特点出发,进而实现智能变电站继电保护装置能力的最大化。
图1 差动保护原理图基于基尔霍夫电流定律的差动保护由于具有动作迅速、原理简单和可靠性高等优势,现在被广泛应用为电力设备的主保护,差动保护原理图如图1所示。
6KV线路进行纵联差动保护的设计

6KV线路进行纵联差动保护的设计在电力系统中,高压线路是输电过程中起到关键作用的部分。
为了确保高压线路的安全运行,需要采取一系列的保护措施,包括差动保护。
本文将探讨如何设计6KV线路的纵联差动保护系统。
纵联差动保护系统是一种广泛应用于输电线路和变电站的一种保护方式,它主要基于测量电流的变化来检测电流差异,并根据这些差异决定是否触发保护装置。
一、设计原则:1.选择合适的差动保护装置:对于6KV线路,一般选择微机型差动保护装置。
这种装置具有高精度、可靠性强、功能强大等优点,可以满足6KV线路的要求。
2.确定差动保护的连接方式:根据6KV线路的特点,可以选择纵联差动保护连接方式。
纵联差动保护是指将要保护的线路拆分为若干节段,在每一节段上安装差动保护装置,并通过通讯连接起来,形成一个整体的保护系统。
3.确定差动保护的保护范围:在设计差动保护系统时,需要确定差动保护的保护范围。
一般情况下,差动保护的保护范围应覆盖整个线路的全部自然段,以确保对线路的全面保护。
二、设计步骤:1.划分保护范围:根据线路的段落特点,将6KV线路划分为若干个保护范围,并确定每个保护范围的保护对象。
2.选择差动保护装置:根据6KV线路的特点和保护要求,选择合适的差动保护装置。
在选择差动保护装置时,需要考虑其测量精度、鉴别能力、可靠性等因素。
3.安装差动保护装置:根据划分的保护范围,将差动保护装置安装在相应的节段上,并进行必要的接线工作。
4.设置差动保护参数:根据线路的特点和保护要求,设置差动保护装置的参数,包括灵敏系数、动作时间延迟等。
5.进行差动保护装置的通讯连接:在每个保护范围的差动保护装置之间建立通讯连接,以实现差动保护的整体功能。
6.进行差动保护的整定和调试:在完成差动保护装置的安装和通讯连接后,需要进行整定和调试工作,以确保整个差动保护系统的运行正常。
三、设计注意事项:1.保持通讯的稳定性:在进行纵联差动保护设计时,需要确保通讯连接的稳定性。
差动保护课程设计

差动保护课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解差动保护的基本原理和作用,掌握差动保护的构成要素。
2. 学生能够描述差动保护的适用范围和在实际电力系统中的应用。
3. 学生能够解释差动保护的整定原则和参数设置方法。
技能目标:1. 学生能够运用差动保护原理,分析简单电力系统的故障情况。
2. 学生能够通过模拟实验,动手操作差动保护装置,并正确读取相关数据。
3. 学生能够设计简单的差动保护方案,解决实际问题。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到差动保护在电力系统安全运行中的重要性,增强安全意识。
2. 学生在学习过程中培养合作精神,主动参与讨论,提高解决问题的能力。
3. 学生能够关注电力行业的发展,了解差动保护技术的前沿动态,激发对专业的热爱。
课程性质:本课程属于电力系统自动化专业的核心课程,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生已具备一定的电力系统基础知识,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:结合理论教学和实践操作,注重培养学生的实际应用能力和创新能力,提高学生的综合素质。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 差动保护原理及其数学模型- 差动保护的基本概念与原理- 差动保护的数学模型及算法2. 差动保护装置的构成与分类- 差动继电器、电流互感器、连接片等组件的作用及选型- 主变差动保护、母线差动保护、线路差动保护等分类及应用3. 差动保护的整定原则与方法- 整定原则:可靠动作、最小动作电流、选择性等- 整定方法:对称分量法、暂态过程法等4. 差动保护在实际电力系统中的应用- 差动保护在电力系统中的配置与优化- 差动保护与其他保护装置的配合5. 差动保护装置的调试与维护- 调试方法与步骤- 常见故障处理与维护方法6. 实践操作与案例分析- 模拟实验:差动保护装置的接线、调试与运行- 案例分析:实际电力系统故障案例的差动保护应用教学内容安排与进度:第1周:差动保护原理及其数学模型第2周:差动保护装置的构成与分类第3周:差动保护的整定原则与方法第4周:差动保护在实际电力系统中的应用第5周:差动保护装置的调试与维护第6周:实践操作与案例分析教学内容与教材关联性:本章节内容与教材《电力系统继电保护》第3章差动保护相关内容相符合,确保了科学性和系统性。
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。
线路差动保护保护配置和基本原理

时后,装置不再需要传输时间信息; • 从机时刻调整采样间隔,保证两侧装置采样时刻在允许
的误差范围内;装置实时监测采样时刻误差,若超出范 围,需退出差动保护,重新进行同步过程。
差动投入条件
对侧差动允许信号 满足差流方程 差动压板投入 CT断线
解决方法:
① 用起动电流定值躲本线路 电容电流。
②起动电流定值躲不了电容电 流时,进行电容电流补偿。
M IM
I N N
I K
⑵ 重负荷情况下线路内部经高 电阻接地短路,灵敏度可能不 够。
负荷电流是穿越性的电流, 它只产生制动电流而不产生动 作电流。
经高电阻短路,短路电流 IK
很小,因此动作电流很小
• 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
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 容抗整定是否合理
光纤电流差动保护对通道的要求
• 通讯通道在收发两个方向上的传输延时应保 证一样,同时单向通道延时不能超过15ms。
,没有实测值也可以按估算值整定,这个定值与 差动保护的门槛有关,也与“容抗整定出错” 异 常信号有关。
当实测的电容电流与通过零序正序容抗计算出 的电容电容相差比较大时,装置报“容抗整定出 错”异常信号
运行中的注意事项
1.经常记录通道状态中的数据,以便前后比较, 监视 通道的运行状态。
2.新程序在打印报告中增加了通道自检项,若装置 报通道异常时,将其打印出来以便日后分短路
线路差动保护保护配置和基本原理.共41页

16、人民应该为法律而战斗,就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ,并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ,而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令,就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律,其真实含 义是财 富。— —爱献 生
31、只有永远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就
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Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2018, 6(1), 17-28Published Online February 2018 in Hans. /journal/aepehttps:///10.12677/aepe.2018.61003Design of Differential ProtectionScheme for Distribution LinesXiaosheng Gong, Wen Yu, Xue WuYuxi Power Supply Bureau, Yunnan Power Grid Limited Liability Company, Yuxi YunnanReceived: Jan. 16th, 2018; accepted: Feb. 1st, 2018; published: Feb. 11th, 2018AbstractThe safe operation of distribution line is an important condition to ensure the safe operation of power system. when the distribution line fails, cutting off and isolating the fault lines quickly and accurately and keeping the continuous operation of the Fei line is not only the requirement of en-suring the reliability of power supply, but also the essential prerequisite to improve the safe and stable operation of the power system. The current differential protection based on the kirchhoff law is a simple, reliable and selective protection form for any form of distribution line. First of all, this paper discusses and analyzes the current research and practical application of line protection, and compares the realization principle and realization condition, advantages and disadvantages of common line differential protection. Secondly, according to the conventional phase current diffe-rential protection is vulnerable to normal load current and fault transient resistance, at the same time, in order to speed up the movement speed of differential protection, this paper combines the alternating current differential protection with sampling value differential protection, proposes a new method of small current grounding protection based on the phase current sampling value change, and discusses and analyzes the principle, criterion and action characteristics of this pro-tection method.KeywordsSmall Current Grounding System, Ground Protection, Differential Protection of Sampling Value浅谈配电线路差动保护方案设计龚小胜,余雯,吴雪云南电网有限责任公司玉溪供电局,云南玉溪收稿日期:2018年1月16日;录用日期:2018年2月1日;发布日期:2018年2月11日龚小胜 等摘要配电线路的安全运行是保证电力系统安全运行的重要条件,当配电线路发生故障时,快速、准确地切断和隔离故障线路并保持非故障线路的持续运行既是保证供电可靠性的要求,也是提高电力系统安全稳定运行必不可少的前提条件。
基于基尔霍夫定律的电流差动保护无论对于何种形式的配电线路都是一种简单、可靠、选择性强的保护形式。
首先,本文对目前线路保护的研究和实际应用情况进行了讨论和分析,比较了常用线路差动保护的实现原理和实现条件及优缺点。
其次,针对常规相量电流差动保护易受正常负荷电流和故障过渡电阻影响的缺点,同时为加快差动保护的动作速度,本文将相间工频变化量差动保护与采样值差动保护结合起来,提出了一种基于相电流采样值变化量相间差的小电流接地保护的新方法,并对此保护方法的原理、判据、动作特性等作了讨论和分析。
关键词小电流接地系统,接地保护,采样值差动保护Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言对于电力系统继电保护来说,电流差动保护是一种最为理想的保护形式,它具有灵敏度高、简单可靠、动作速度快等优点,目前已经被广泛地应用于电力系统的发电机、变压器、母线等电力系统电气设备的保护中,电流差动保护之所以是最为理想的保形式,从继电保护的观点来说是因为差动电流完全消除了非故障状态下的电流影响,因此在各种非正常但又没有发生故障的电力系统运行状态下,它能够可靠不动作,例如能够适应系统振荡及线路的非全相运行等各种非正常运行状态,同时又能够准确反应各种故障,由于它不需要测量电压量,因此不受TV 断线影响的特点[1]。
目前的线路保护中,基于距离测量和相位比较原理构成的保护,当应用于多端和多回线路中都有各种缺陷,在多端线路中某个线路连接点之后发生故障时,从前面线路看进去的阻抗(距离)会受另一条线路电流的影响,因此距离无法准确测量,而电流差动保护对此类线路具有良好拓扑适应能力和天然的选相能力,并能够很好地解决目前并架双回线和多端线路中保护配置困难以及短距离线路保护中整定困难等问题,这对提高电力系统稳定性和提高输配电系统的运行灵活性有着重要的意义[2]。
传统的相量电流差动保护虽然有着不少的优点,但它同样也有缺点,如保护的灵敏度会受负荷电流和接地故障过渡电阻的影响,随着电力市场环境的变化和大联网电力系统的逐渐形成,传统的相量电流差动保护在动作速度上有时也满足不了要求,需要采用新型的电流差动保护来实现故障的判断,以提高保护动作的速度。
为加快保护动作速度,需采用新的保护原理,基于瞬时采样值电流差动保护的动作速度比较快,它是根据电流瞬时采样值进行保护判断的,当连续R 个采样值中有S 个采样值满足制动方程时则保护出口动作,为了达到和相量电流差动保护同样的效果,利用瞬时采样值的电流差动保护理论上只需要四分之一周期的数据窗时间就能判断是否发生保护区内故障,不过瞬时采样值电流差动保护在动作区域上有模糊区,因此需要辅助判据,当电流瞬时采样值处于瞬时采样值电流差动保护的模糊区域时,由辅助判据龚小胜 等来判定是否线路发生保护区内故障。
故障时的配电网络可以认为是由正常运行时的网络和附加的故障分量网络所叠加而成的,利用故障电流分量构成差动保护可以消除负荷电流和接地过渡电阻对电流差动保护的影响,但是故障分量一般只在故障后的一个周期内有效,因此故障分量保护只在保护启动后一个周期内投入,如果一个周期内没有动作则投入传统的全电流相量差动保护[3]。
2. 配电线路常规相量电流差动保护电流差动保护原理建立在基尔霍夫电流定律的基础之上,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断路器跳开,使故障设备断开电源。
电流差动保护又称为“平衡保护”,它的基本原理是在上世纪初提出的,迄今为止,已约有100年的历史。
其具有原理简单,良好的选择性,简单可靠、灵敏度高、动作速度快的特点,已广泛应用到电力系统线路和发电机、变压器、母线等作为主保护之一。
然而应用对象的不同,对电流差动保护原理的要求也不同。
本节内容主要是介绍线路的电流差动保护基本原理[4]。
线路纵联差动保护已经成为线路保护的主要保护之一,其工作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。
在线路两端安装了具有型号相同和电流比一致的电流互感器,它们的二次绕组用电缆连接起来,其连接方式应使正常运行或外部短路故障时继电器中没有电流,而在被保护线路内部发生故障时,其电流等于短路点的短路电流。
如图1为环流法接线的纵差保护单相原理接线图,图中,将线路两端电流互感器二次侧带“·”号的同极性端子连接在一起,将不带“·”号的同极性端子连接在一起,差动继电器接在差流回路上。
当线路MN 正常运行和被保护线路外部(k2点)短路时,按规定的电流正方向看,M 侧电流为正,N侧电流为负,两侧电流大小相等、方向相反,0M NI I I =+=∑ ,反应在电流互感器二次回路中流过差动继电器中的电流为故障点总的短路电流的二次值,即()10r m n M N TAI I I I I K =+=+= (1) 当线路内部短路(k1点)时,流经配电线两侧的故障电流均为正方向,且1M N k I I I I =+=∑ ,反映在电流互感器二次侧流入到差动继电器中的电流为故障点总的短路电流的二次值,即()11k r m n M N TA TAI I I I I I K K =+=+= (2)Figure 1. Short circuit schematic diagram of a current longitudinal differentialprotection area图1. 电流纵联差动保护区外、区内短路示意图龚小胜 等当流入继电器的电流rI 大于继电器整定的动作电流,op r I 时,差动保护继电器动作。