南京南瑞继保电气有限公司 继电保护新原理新技术 介绍 线路保护部份 光纤电流纵差保护 工频变化量阻抗继电器 工频变化量方向继电器 单侧电源线路上发生短路防止纵联方向、纵联距离保护拒动的措施 在有串联补偿电容线路上的对策（略） 工频变化量阻抗继电器 重叠原理的应用 工频变化量继电器的基本关系式 正向短路基本关系式 工频变化量继电器的基本关系式 反向短路基本关系式 工频变化量阻抗继电器的构成 用于构成快速距离Ⅰ段 其动作方程为： Uop为整定值末端电压, 上式代表定值末端电压变化量大于 时继电器动作, 否则不动作 对相间阻抗继电器 对接地阻抗继电器 为动作门槛，取故障前工作 电压的记忆量 正向短路动作特性 当 落在圆内继电器动作 保护过渡电阻的能力很强，该能力有很强的自适应能力 由于 与 相位相同，所以过渡电阻附加阻抗是纯阻性的因此区外短路不会超越 正向出口短路没有死区 正向出口短路动作速度很快保护背后运行方式越大 ，本线路越长，动作速度越快 系统振荡时不会误动，不必经振荡闭锁控制。
适用于串补线路 正向出口短路动作速度很快 图中 为保护背后电源阻抗， 为继电器整定阻抗正向出口发生短路，短路点电压变化 连接 线并引长交 点垂线于 点则 线为保护范围末端电压变化量 显见，短路点越近保护安装处、 越短、 线越长，动作量 比制动量 大得越多 ，继电器动作越快最快可达到 现场曾有 动作于出口的记录 反向短路动作特性 反向短路时 落在第Ⅲ象限，进入不了圆内因而继电器不会误动而有良好的方向性 工频变化量方向继电器 工频变化量方向继电器 工频变化量方向继电器特点 单侧电源线路上发生短路纵联保护拒动的原因 以闭锁式为例 及对策 原因：如果负荷侧起动元件未起动,则将由远方起信起动发信,闭锁了电源侧的纵联保护 对策：负荷侧如果起动元件未起动，则检查当任一个相电压或相间电压降低到小于0.6倍额定电压时,将远方起信推迟100mS让电源侧跳闸 防止纵联保护拒动的措施 如果负荷侧起动元件起动的话,则由于正方向的方向元件或阻抗元件不动作而不能停信。
闭锁了电源侧的纵联保护 负荷侧如果起动元件起动,再加入一个超范围的工频变化量阻抗继电器 901 ,或反方向动作的阻抗继电器 902 当其它的方向元件、阻抗元件不动作而 元件动作或 元件不动作的话则停信，让电源侧跳闸 母线保护部份 母线差动保护遇到的主要问题 自适应加权式抗电流互感器饱和的差动保护 母线运行方式变化时的自适应调整 电流互感器变比不一致的自动调整 母线差动保护遇到的主要问题 母线外短路电流互感器饱和时母线差动保护不能误动而母线内短路时希望快速动作 当母线上发生短路时，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 各连接元件电流互感器变比不一致时能自动调整，不必加辅助变流器 电流互感器饱和问题 电流互感器饱和问题 由电流互感器生产厂家，用生产一次电流互感器相同的材料做一个截面积小的电流互感器通过大量的试验得到电流互感器饱和特性的大量数据经过定量的分析得到一些有意义的结论 关于电流互感器饱和的一些有用的结论 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％。
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 自适应加权式抗TA饱和的差动保护 除稳态量的比率差动保护外还采用国内外首创的以工频变化量为基础的自适应加权式母差保护的原理 构成元件： 1．工频变化量电压开放元件 2．工频变化量比率差动继电器 3．工频变化量阻抗继电器 自适应加权算法 自适应加权算法 在3/2接线方式，或双母线等接线方式 情况下发生电压互感器断线等无母线电压的情况下，此时工频变化量电压开放元件和工频变化量阻抗元件都不能工作，此时将工频变化量电压开放元件改为工频变化量电流标量和开放元件，工频变化量差动继电器动作后即给以加权值并将权值和的阈值略抬高 自适应加权差动保护的特点 母线外短路抗TA饱和性能优异 2ms以后饱和就可可靠制动） 动作速度快（8～12ms即可发跳闸命令） 灵敏度高。
由于都采用工频变化量继电器不受负荷电流的影响受短路点的过渡电阻的影响小 灵敏度不受常规制动系数的影响 这样从根本上解决了母差保护 可靠性与快速性和灵敏性之间的矛盾 母线运行方式变化时的自适应调整 利用各连接元件隔离开关的辅助接点作为开入量输入装置装置根据该开入量的情况，将该连接元件的电流自动切换到相应的小差的电流计算中去所以当母线运行方式变化时不必在二次回路中进行任何工作，装置能自动调整当母线上发生短路时只切除故障母线 各连接元件电流互感器变比不一致时的自动调整 各连接元件电流互感器变比不一致时装置在软件中将模数转换后的数值乘一个系数进行自动调整不必再加辅助变流器 变压器保护部份 变压器差动保护需要解决的主要问题 工频变化量的比率差动保护 Y／△-11接线变压器电流相位补偿的新方法 变压器差动保护需要解决的主要问题 变压器的励磁涌流将可能导致差动保护的误动而传统的励磁涌流闭锁三相差动保护的方法又将导致空投在故障变压器上时差动保护不能快速跳闸 变压器有70%左右的故障是匝间短路，为了提高小匝间短路时差动保护的灵敏度比率制动特性中的起动电流往往整定得较小，例如整定成 0.3~0.5 倍的额定电流。
而且初始部份没有制动特性但运行实践证明这样的差动保护往往在区外短路或短路切除的恢复过程中由于各侧电流互感器暂态或稳态特性不一致或者二次回路时间常数的差异或者电流互感器饱和造成保护的误动 变压器差动保护需要解决的主要问题 由于 ①起动电流 整定成 0.3~0.5 倍的额定电流 ②动作特性的初始部份无制动特性 运行实践证明这样的差动保护往往在区外短路或短路切除的恢复过程中由于各侧电流互感器暂态或稳态特性不一致或者二次回路时间常数的差异或者电流互感器饱和造成保护的误动 变压器的工频变化量的比率差动保护 变压器的工频变化量的比率差动保护 ? ∑ΔI：为各支路工频变化量电流的向量和∑|ΔI|：为各支路工频变化量电流的标量和 :为固定门槛 :为浮动门槛浮动门槛的设置可防止在系统发生振荡时或频率有偏移时保护误动 理论上，工频变化量比率差动制动系数可取较高的数值，这样有利于防止区外故障TA饱和等因素所造成的差动保护误动 变压器工频变化量比率差动继电器的动作特性 工频变化量比率差动继电器的优点 负荷电流对它没有影响。
对稳态量的比率差动继电器，负荷电流是一个制动量会影响内部短路的灵敏度 受过渡电阻影响小 由于上述原因工频变化量比率差动继电器比较灵敏提高了小匝数的匝间短路时的灵敏度由于制动系数取得较高，在发生区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现TA饱和与TA暂态特性不一致等状态下也不会误动作使得保护的安全性与灵敏度同时得到了兼顾 变压器发生轻微匝间短路（C相1.5%匝间短路） 电流相位补偿的新方法 目前国内外对Y/△-11接线变压器相位补偿方法都是采用Y △的补偿方法其原理是Y/△-11接线变压器由于△侧接线作了一个顺相序的两相电流相减导致两侧电流产生相位差因此设法把Y侧电流也作一个顺相序的两相电流之差，就可实现相位补偿在模拟型保护中是将Y侧TA接成△接线实现电流相减的而在微机保护中是在软件中将Y侧电流作顺相序的两相电流之差的运算 电流相位补偿新方法 上述这种补偿方法在Y侧作了个两相电流差的运算这样在Y侧空投变压器时如果两相都有涌流，两相电流相减后可能成为涌流特征（例如二次谐波或间断角）不很明显但幅值很大的电流为了避免差动保护的误动，采用了任一相差电流出现涌流特征时闭锁三相的方法但这样将造成空投在故障变压器上时差动保护不能快速跳闸的缺陷。
为解决上述问题，RCS-978采用由△→Y电流相位补偿的新方法这种方法是国内外首创 电流相位补偿新方法 由△→Y相位补偿新方法：在软件中将△侧电流作一个反相序的两相电流之差的运算为求得零序电流的平衡，将Y侧电流减去零序电流 △侧 Y侧 电流相位补偿新方法 采用△→Y相位补偿的新方法后，由于Y侧没有进行两相电流差的计算，变压器空载合闸时各相有涌流时其特征都很明显有涌流时闭锁保护更加可靠另外当判别出涌流特征后可实行分相闭锁当空投在故障变压器上时由于故障相肯定没有涌流特征所以故障相的差动保护没被闭锁可以快速跳闸试验表明，空投在故障变压器上保护动作时间小于40mS 空投变压器于匝间故障 B相2.5%匝间故障 谢 谢 ！ 工频变化量差动 常规差动 外部通信方式二――通过64Kb/s同向接口复接PCM通信设备 需在通信机房内加装。