差动保护讲稿

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1、800 系列线路保护装置3.2.2 WXH-803 主保护元件3.2.2.1 主要功能原理a）启动元件b）基于相量的电流差动元件c）电容电流补偿d）TA 饱和判据e）TA 断线f）TV 断线g）测试防误逻辑h）数据传输及传输内容i）同步采样调整j）远传和远跳功能k）跳闸逻辑l）创新和应用3.2.2.2 详细介绍a）启动元件相电流突变量启动元件判据：i申 max1.25AiT+0.2In其中：0.2In 为固定门槛。iT为浮动门槛，随着变化量输出增大而逐步自动提高，取1.25倍可保证门槛电流始终略 高于不平衡输出。切max是取三相中最大一相电流的突变量。 当任一相电流突变量连续6次大于启动门槛时

2、保护启动。分相差流启动元件 为防止远距离故障或经大电阻接地时相电流突变量启动元件灵敏度不够，差动保护设有分相差流启动元 件，该辅助启动元件对故障量分相差动保护不起作用。判据： IcdsetI + IMN0.6 II MN式中：Im、IN为两侧相电流稳态量，0 = ABC。I=I +Icdset dz bph电容电流补偿投入时）I =I +I +cdset dz bph2UnXC1电容电流补偿退出时）Id为稳态量分相差动动作定值，Ibh为正常时的不平衡电流。dzbphU为额定相电压，XC1为线路正序容抗。nC1若TA断线闭锁保护控制字不投，判据中的电压条件取消。 （验证：低电压是否可以？不可以）

3、满足条件延时 30ms 启动 分相差流启动元件动作而保护未出口，延时 3s 给出差流越限告警。零序差流启动元件为防止远距离故障或经大电阻接地时相电流突变量启动元件灵敏度不够，差动保护还设有零序差流启动元 件，该辅助启动元件对故障量分相差动保护不起作用。判据：I +1 0.75I IM 0N 0M 0N 0I + I IM 0N 00dz|A3U0 1.5V 或 3U07V 或两侧 3I00.6Iset（330kV 以上等级线路 1.5V 改为 IV）式中：【mo、INo为两侧零序电流。I0d为零序电流差动整定值。odz满足条件延时 3oms 启动。 零序差流启动元件动作而保护未出口，延时 3s

4、 给出差流越限告警。（将电压条件放宽，主要为了解决高阻接地时零序电流缓慢爬升的故障）弱馈辅助启动逻辑 发生区内故障时，弱馈负荷侧电流启动元件可能不动作，此时若收到对侧的启动信号，未启动侧无条 件被对侧启动信号拉入启动，报“远方启动”；但出口条件附件以下任一判据：（1）本侧“TA断线闭锁保护”控制字投入时，任一侧有相电压突变量（大于8V）或零序 电压突变量（大于1.5V）。（2）本侧“TA断线闭锁保护”控制字未投入时。跳位辅助启动逻辑 由于线路两侧手合开关不可能同时，当先合闸侧手合于故障时，可利用跳位辅助启动逻辑跳闸。跳位辅助启动逻辑：本侧启动，若对侧在三跳位置时，则认为对侧已启动。a） 基于相

5、量的电流差动元件基尔霍夫电流定律I3推广到封闭面I1I2I3理想情况下的基尔霍夫定律线路MN正常运行或区外故障时mn线路MN区内故障时I +1 丰 0mn故障分量分相差动：判据：IcdsetK AI-A IMqNq式中：AIM、A IN为两侧相电流的故障分量，0 = A,B,Ck为制动系数，为保证反时限，故障后第一个5ms窗口其值为1.2，往后依次为0.9，0.8,0.75，最后 k 稳定在 0.75。当电容电流补偿投入时，Id t取max/ +AI ）,1.5I ；cdsetdzdzbph当电容电流补偿退出时，Id取max（I +AI ）,1.5I ,1.5（Un固定取cdsetdzdzbp

6、hXc157v）；1I为稳态量分相差动动作值，A1取min0.1/，厅,Ibh为正常时的不平衡电流； dzdzn 2 dz bphU为额定相电压，XC1为线路正序容抗。nC1为保证反时限，故障后第一个5ms窗口 n值为3，往后依次为2.5，2，2，最后n稳定在1。故障分量相电流差动元件的投退：故障后60ms内，故障量分相电流差动元件自动投入。故障后前5个5ms窗口满足动作判据（高门槛 高制动率）一点瞬时出口，然后满足动作判据（低门槛低制动率）五点延时出口。在故障后60ms故障分量相电流差动元件自动退出后，对于内部故障，故障分量相电流差动元件未 能判定的内部故障某些转换性故障非全相和后加速中的故

7、障由稳态量相电流差动元件（一直投入） 来解决。故障分量相电流差动元件、稳态量相电流差动元件和零序差动元件共用一个投退压板。 优点：不受负荷电流影响，耐过度电阻能力强特性：动作特性如图所示特性。 注意：分相差流启动、零序差流启动不投故障分量差动元件稳态量分相差动：判据：+IIcdsetKI IMq Nq式中：1、IN为两侧相电流稳态量，0 = ABC。k 为制动系数，为保证反时限，故障后第一个 5ms 窗口其值为 1.2，往后依次为 0.9， 0.7， 0.6，最后k稳定在0.6。当电容电流补偿投入时，Id t取maxb ,1.5/ ；cdsetdz bph当电容电流补偿退出时，d取maxnI

8、,1.51 ,1.5|；（Un固定取57v）cdsetI dzbphX Ic11/为稳态量分相差动动作值，Ibh为正常时的不平衡电流，U为额定相电压，XC1为线路 dzbphnC1正序容抗。为保证反时限，故障后第一个 5ms 窗口 n 值为 3，往后依次为 2， 1.35， 1.2，最后 n 稳定 在1。稳态量相电流差动元件的投退：启动后一直投入特性：动作特性如图所示特性。稳态量差动的灵敏度分析：设 Im=AIm+Ifh,In=In-IfhIdm=|Im+In|= |Im+In|=IFIrm= |Im-In|= |Im-In+2Ifh|当发生重负荷大过渡电阻接地故障时，Ifh IFIdm 0.

9、15I IMNMNI + I 0.81MNcdset式中：IM、IN为两侧相电流稳态量，0 = ABC。 【cds取Idz，式中Idz为分相差动整定值。电流差动元件特性：k 大于 1 时，即使两侧电流同向，仍有拒动区，此时对于弱馈系统保护将拒动；k 小于 1 时，即使两侧电流反向，仍有动作区，正常时是靠门槛躲过；但在短线路情况下，区外大电流故 障引起TA饱和时单靠门槛躲不过时就可能误动；正常时， k=0.6 （0.75），使弱馈、高阻等情况可靠动作；（因此装置根据线路参数识别可能引起TA饱和的短线路，并采取特殊处理方案）C）电容电流补偿补偿原因：对较短的线路，电容电流不大，可通过抬高定值进行补

10、偿（即增加Ibph项）；对于长的输电线路或电缆线路，充电电容电流很大，若通过抬高定值进行补偿，将极大降低灵敏度，特别经大 过渡电阻接地的故障；故一般用电压测量来补偿电容电流。电容电流补偿算法：YYM侧:N侧:二(U - U )* j 1 + U * j 0CMMM 02M 02YY二(U -U )* /f + U * /fCNNN 02N 02式中：Y1 Y0为基于n型等值电路的对应于线路全长的正序电纳与零序电纳Y1 Y0 与定值 YC1 YC0 的关系：Y1=YC1/1000Y0=YC0/1000本侧相电压本侧零序电压有并联电抗器时电容电流补偿算法：1 cm = (1 - 2k cmI= (

11、1 - 2k) IcNcN式中：K为电容电流补偿系数定值KIC 并联电抗器可吸收部分电容电流，本侧是否有并联电抗器，由开入“并联电抗器投入”识别 注意：只有投并联电抗器侧才进行并联电抗器的补偿补偿后各侧电流：每端的测量电流中减去补偿的电容电流,向对侧传送的电流值是经过补偿后的电流值，不增加额外的 工作量。TV 断线时电容电流补偿：取消补偿电容电流【CM、【CN，抬高差动定值门槛，即Icdse取max”仃，L5Ibph，15 + ；c1式中1A为分相差动动作值，Ibh为正常时的不平衡电流。U为额定相电压，Y1为线路正序电纳。dzbphnd)TA 饱和判据使用范围：只考虑短线路情况下会出现TA饱和；对于中长线路，中长线路的外部故障，电流互感器一般不饱和，能引起电流互感器饱和的内部故障，差流水平远远大于差动保护动作门槛，故中长线路不考虑TA饱和判别短线路方法：XL X PT/CT .3In.25丨 I -1 IM$N$式中OAI =（电容电流补偿投入或=YC=C AI =1.5ICQC=Un*Y1C满足判据，为本侧A断线；满足判据，本测报差流长期存在，可能为对侧。TA断线时退出零序差动保护；TA断线时，保护根据“TA断线闭锁保护”控制字来决定是否闭锁差动保护。如果闭锁保护，采用分相闭锁断线相的闭锁方式；TA断线消失1秒后，退出保护重新