《分相式电流纵差保护原理及光纤通道与保护接口》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分相式电流纵差保护原理及光纤通道与保护接口（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分相式电流纵差保护原理及光纤通道与保护接口Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望RCS-931保护配置保护配置主保护主保护 光纤电流纵差保护光纤电流纵差保护 工频变化量接地、相间距离工频变化量接地、相间距离段段后备保护后备保护 以正序电压为极化量的阻抗继电器构成的三段式接地、相以正序电压为极化量的阻抗继电器构成的三段式接地、相 间距离保护间距离保护 A型：零序电流型：零序电流段段(带方向带方向)、段段(方向可选择方向可选择) B型：零序电流型：零序电流、段段(带方向带方向)
2、、段段(方向可选择方向可选择) D型：零序电流型：零序电流段段(带方向带方向)、零序反时限方向电流保护、零序反时限方向电流保护 (方向可选择方向可选择) 重合闸重合闸 单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、重合闸仃用单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、重合闸仃用光纤电流纵差保护原理光纤电流纵差保护原理以母线流向被保护线路以母线流向被保护线路方向为正方向方向为正方向。动作电流动作电流(差动电流差动电流)为：为：制动电流为：制动电流为：动作电流与制动电流对动作电流与制动电流对应的工作点位于比率制应的工作点位于比率制动特性曲线上方，继电动特性曲线上方，继电器动作。器动作。 输电线路电流纵差保护原理输电
3、线路电流纵差保护原理线路内部短路线路内部短路动作电流动作电流： 制动电流：制动电流：因为因为 继电器动作。继电器动作。 凡是在线路内部有流出的凡是在线路内部有流出的电流，都成为动作电流。电流，都成为动作电流。 输电线路电流纵差保护原理输电线路电流纵差保护原理线路外部短路线路外部短路 动作电流动作电流：制动电流：制动电流：因为因为 继电器不动。继电器不动。凡是穿越性的电流不产生动凡是穿越性的电流不产生动作电流，只产生制动电流。作电流，只产生制动电流。输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题 电容电流的影响电容电流的影响 电容电流是从线路内部流出的电容电流是从线路内部流出的电流
4、，因此它构成动作电流。电流，因此它构成动作电流。由于负荷电流是穿越性的电流，由于负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流。所以在空它只产生制动电流。所以在空载或轻载下电容电流最容易造载或轻载下电容电流最容易造成保护误动。成保护误动。 解决方法：解决方法： 用起动电流定值躲本线路用起动电流定值躲本线路 电容电流。电容电流。 起动电流定值躲不了电容电起动电流定值躲不了电容电流时，进行电容电流补偿。流时，进行电容电流补偿。输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题 重负荷情况下线路内部经高重负荷情况下线路内部经高电阻接地短路，灵敏度可能不电阻接地短路，灵敏度可能不够。够。 负荷电流
5、是穿越性的电流，负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流而不产生动它只产生制动电流而不产生动作电流。作电流。 经高电阻短路，短路电流经高电阻短路，短路电流 很小，因此动作电流很小很小，因此动作电流很小 因而灵敏度可能不够。因而灵敏度可能不够。 解决方法：解决方法： 采用工频变化量比率差动继采用工频变化量比率差动继电器和零序差动继电器电器和零序差动继电器输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题 TA断线，差动保护会误动。断线，差动保护会误动。 为了在单侧电源线路内部短路时电流为了在单侧电源线路内部短路时电流纵差保护能够动作，因此差动继电器在纵差保护能够动作，因此差动继电器在动
6、作电流等于制动电流时应能保证动作。动作电流等于制动电流时应能保证动作。这样在一侧这样在一侧TA断线时差动保护会误动。断线时差动保护会误动。 解决方法：解决方法： 采取措施防止采取措施防止TA断线时差动继电器误断线时差动继电器误动。动。输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题 由于两侧由于两侧TA暂态特性和饱和程度暂态特性和饱和程度的差异、二次回路时间常数的差异的差异、二次回路时间常数的差异在区外故障或区外故障切除时出现在区外故障或区外故障切除时出现差动电流（动作电流），容易造成差动电流（动作电流），容易造成差动继电器误动。差动继电器误动。 解决方法：解决方法： 提高比率制动
7、特性的起动电流和提高比率制动特性的起动电流和制动系数。在制动量上增加浮动门制动系数。在制动量上增加浮动门槛。槛。输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题 两侧采样不同步，造成不平衡电流的加大。两侧采样不同步，造成不平衡电流的加大。 线路纵差保护与主设备保护中用的纵差保线路纵差保护与主设备保护中用的纵差保护不同，线路纵差保护两侧电流是由不同装置护不同，线路纵差保护两侧电流是由不同装置采样的。两侧电流采样时间不一致，使动作电采样的。两侧电流采样时间不一致，使动作电流不是同一时刻的两侧电流的相量和，最大的流不是同一时刻的两侧电流的相量和，最大的误差是相隔一个采样周期（误差是相隔一
8、个采样周期（931保护是保护是0.833ms,折合工频电角度为折合工频电角度为 ）。这将加大）。这将加大区外故障时的不平衡电流。区外故障时的不平衡电流。 解决方法：解决方法： 使两侧采样同步，或进行相位补偿。使两侧采样同步，或进行相位补偿。931保保护采用小步幅调整采样周期达到采样同步。护采用小步幅调整采样周期达到采样同步。931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点工频变化量分相差动继电器工频变化量分相差动继电器的构成的构成： 动作电流：动作电流： 制动电流：制动电流： 取为定值单中取为定值单中差动电差动电流高定值流高定值、4倍实测电容倍实测电容电流和电流和 中的最大值。由
9、中的最大值。由于于 大于电容电流大于电容电流,依靠定值躲依靠定值躲电容电流影响电容电流影响. 931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点 工频变化量差动继电器的特点工频变化量差动继电器的特点不受负荷电流的影响不受负荷电流的影响。因此负荷电流不会产生。因此负荷电流不会产生制动电流。制动电流。受过渡电阻的影响也较小。受过渡电阻的影响也较小。在单侧电源线路上发生短路，只要短路前有负在单侧电源线路上发生短路，只要短路前有负荷电流，短路后无电源侧的工频变化量电流也荷电流，短路后无电源侧的工频变化量电流也会形成动作电流。会形成动作电流。 由于上述原因该继电器很灵敏由于上述原因该继电器很
10、灵敏。提高了重负荷。提高了重负荷线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点稳态稳态段分相差动继电器的段分相差动继电器的构成：构成： 动作电流：动作电流： 制动电流：制动电流： 取为定值单中取为定值单中差动电差动电流高定值流高定值、4倍实测电容倍实测电容电流和电流和 中的最大值。中的最大值。依靠依靠 定值躲电容电流。定值躲电容电流。931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点稳态稳态段分相差动继电器的段分相差动继电器的构成：构成： 动作电流：动作电流： 制动电流：制动电流： 取为定值单中取为
11、定值单中差动电差动电流低定值流低定值、1.5倍实测电容倍实测电容电流和电流和 中的最大值。中的最大值。依靠定依靠定 值躲电容电流。值躲电容电流。 经经40ms延时动作。延时动作。931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点零序零序差动继电器的构成：差动继电器的构成： 动作电流：动作电流： 制动电流：制动电流： 为定值单中为定值单中零序起动零序起动电流定值电流定值。 经经100ms延时动作。延时动作。 零序差动继电器本身无选相零序差动继电器本身无选相功能，所以再另外用稳态分功能，所以再另外用稳态分相差动继电器选相。两者构相差动继电器选相。两者构成成与与门。门。 931保护中差动
12、继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点 零序差动继电器的特点零序差动继电器的特点由于不反应负荷电流由于不反应负荷电流，所以负荷电流，所以负荷电流不产生制动电流。不产生制动电流。受过渡电阻的影响较小。受过渡电阻的影响较小。 因此在重负荷线路上发生经高电阻因此在重负荷线路上发生经高电阻短路时灵敏度较高短路时灵敏度较高。931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点与零序与零序差动继电器配合使用差动继电器配合使用作为选相用的稳态分相差动作为选相用的稳态分相差动继电器的构成：继电器的构成： 动作电流动作电流 为经过电容为经过电容电流补偿后的差动电流。电流补偿后的差动电流。 制动
13、电流：制动电流： 为为 、0.6倍实测电容倍实测电容电流和电流和 中的最大值。中的最大值。制动制动 系数仅取为系数仅取为0.15。931保护中差动继电器的种类和特点保护中差动继电器的种类和特点 选相用稳态分相差动继电器特点选相用稳态分相差动继电器特点由于由于 值和制动系数值都取得很小值和制动系数值都取得很小，所以该继电，所以该继电器很灵敏。不会影响零序差动继电器的灵敏度。器很灵敏。不会影响零序差动继电器的灵敏度。由于由于 比电容电流小，故动作电流要经电容电流比电容电流小，故动作电流要经电容电流补偿。补偿。防止防止TA断线误动的措施断线误动的措施差动保护部分的计算差动保护部分的计算，包括，包括:
14、差动继电器的计算、逻辑差动继电器的计算、逻辑程序和出口程序都在程序和出口程序都在故障故障计算程序计算程序中进行。也可以中进行。也可以说只有起动元件起动后才投说只有起动元件起动后才投入差动保护。起动元件如果入差动保护。起动元件如果不起动，在正常运行程序中不起动，在正常运行程序中差动保护根本没有计算，相差动保护根本没有计算，相当于差动保护没有投入。当于差动保护没有投入。防止防止TA断线误动的措施断线误动的措施 防止防止TA断线误动的措施是断线误动的措施是：只有在两侧起动元件均起：只有在两侧起动元件均起 动，两侧差动继电器都动作的条件下才能发出跳闸命令。动，两侧差动继电器都动作的条件下才能发出跳闸命
15、令。 为此，每一侧差动继电器动作后都要向对侧发一个允许为此，每一侧差动继电器动作后都要向对侧发一个允许 信号。差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件信号。差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件: 本侧起动元件起动本侧起动元件起动 本侧差动继电器动作本侧差动继电器动作 收到对侧收到对侧差动动作差动动作的允许信号的允许信号 这样当一侧这样当一侧TA断线，由于电流有突变或者有断线，由于电流有突变或者有零序电流零序电流， 起动元件可能起动，差动继电器也可能动作。但对侧没起动元件可能起动，差动继电器也可能动作。但对侧没 有断线，起动元件没有起动，差动继电器没有进行计算，有断线，起动元件没有起动，差动继电器没
16、有进行计算， 不能向本侧发不能向本侧发差动动作差动动作的允许信号。所以本侧不误的允许信号。所以本侧不误动。动。 系统图系统图 断线侧断线侧 非断线侧非断线侧 弱电侧电流纵差保护存在的问题弱电侧电流纵差保护存在的问题当有一侧是弱电源侧或无电源侧当有一侧是弱电源侧或无电源侧，在线路内部，在线路内部短路时，无电源侧起动元件可能不起动。例如短路时，无电源侧起动元件可能不起动。例如无电源侧变压器中性点不接地，短路前线路空无电源侧变压器中性点不接地，短路前线路空载，短路后由于既无电流突变量又无零序电流，载，短路后由于既无电流突变量又无零序电流，起动元件不动作。起动元件不动作，程序在正起动元件不动作。起动元
17、件不动作，程序在正常运行程序。此时无电源侧差动继电器没有进常运行程序。此时无电源侧差动继电器没有进行计算，不会向对侧发允许信号。导致电源侧行计算，不会向对侧发允许信号。导致电源侧电流纵差保护拒动。电流纵差保护拒动。为解决该问题，为解决该问题，931保护中增加一个保护中增加一个低压差流起低压差流起动元件。动元件。低压差流起动元件低压差流起动元件除两相电流差突变量起动元件、零序电流起动元除两相电流差突变量起动元件、零序电流起动元件和不对应起动元件外件和不对应起动元件外，931保护再增加一个保护再增加一个低压低压差流起动元件差流起动元件。低压差流起动元件低压差流起动元件起动条件：起动条件： 差流元件
18、动作。该差流元件的特性就是选差流元件动作。该差流元件的特性就是选 相用的稳态分相差动继电器的特性。相用的稳态分相差动继电器的特性。 差流元件的动作相或动作相间电压差流元件的动作相或动作相间电压 、 。 收到对侧的允许信号。收到对侧的允许信号。 在在6464kb/skb/s通信接口的条件下，实现了每周通信接口的条件下，实现了每周1212点采样数据的传输，而其他有些厂家的差动点采样数据的传输，而其他有些厂家的差动保护每周仅传输保护每周仅传输4 46 6点。每周点。每周1212点的采样数据点的采样数据保证了差动继电器工作的正确性和工频变化量保证了差动继电器工作的正确性和工频变化量差动继电器的实现。差
19、动继电器的实现。在在2 2Mb/sMb/s通信接口的条件下，实现了每周通信接口的条件下，实现了每周2424点采样数据的传输及差动计算。点采样数据的传输及差动计算。采样数据的传输采样数据的传输本装置通信接口原理本装置通信接口原理其功能是将各电流量和开关量的二进制的电信号其功能是将各电流量和开关量的二进制的电信号转变成编码形式的光信号。转变成编码形式的光信号。装置中的数据采用装置中的数据采用6464Kb/sKb/s高速数据通道、同步通高速数据通道、同步通信方式。采用信方式。采用6464Kb/sKb/s的传输速率，主要是考虑差的传输速率，主要是考虑差动保护的数据信息，可以复接数字通信设备动保护的数据
20、信息，可以复接数字通信设备( (PCMPCM微波或微波或PCMPCM光纤通信光纤通信) ) 的的6464Kb/sKb/s数字接口，从而数字接口，从而实现远距离传送。实现远距离传送。具体功能是将串行通信控制器（具体功能是将串行通信控制器（SCCSCC）收发的反收发的反应电流量和开关量的电信号的应电流量和开关量的电信号的NRZINRZI码变换成码变换成6464Kb/sKb/s同向接口的线路码型，然后经同向接口的线路码型，然后经光电转换光电转换变成光信号，再由光纤通道来传输。变成光信号，再由光纤通道来传输。本装置通信接口原理本装置通信接口原理外部通信方式一外部通信方式一专用光纤方式专用光纤方式采用专
21、用光纤光缆时，线路两侧的装置采用专用光纤光缆时，线路两侧的装置通过光纤通道直接连接。通过光纤通道直接连接。 专用光纤方式时的专用光纤方式时的同步时钟提取同步时钟提取由于装置是采用由于装置是采用6464Kb/sKb/s同步数据通信方式，就存在同同步数据通信方式，就存在同步时钟提取问题。步时钟提取问题。 采用专用光纤通道时，装置的时钟应采用内时钟方式，采用专用光纤通道时，装置的时钟应采用内时钟方式，即两侧的装置发送时钟工作在即两侧的装置发送时钟工作在“主主主主”方式，数据方式，数据发送采用本机的内部时钟，接收时钟从接收数据码流发送采用本机的内部时钟，接收时钟从接收数据码流中提取。中提取。 外部通信
22、方式二外部通信方式二通过通过6464Kb/sKb/s同向接口复接同向接口复接PCMPCM通信设备通信设备 需在通信机房内加装一台专用光电变换的数字需在通信机房内加装一台专用光电变换的数字复接接口设备复接接口设备MUX-64MUX-64。它通过双绞线与它通过双绞线与PCMPCM设备设备相连。相连。 外部通信方式二外部通信方式二通过通过20482048Kb/sKb/s同同向接口复接向接口复接PCMPCM通信设备通信设备需在通信机房内加装一台专用光电变换的数字复需在通信机房内加装一台专用光电变换的数字复接接口设备接接口设备MUX-2MMUX-2M。它通过它通过7575欧姆同轴电缆与欧姆同轴电缆与PC
23、MPCM设备相连。设备相连。复接复接PCM通信设备时的同步时钟提取通信设备时的同步时钟提取若通过若通过6464Kb/sKb/s或或20482048Kb/sKb/s同向接口复接同向接口复接PCMPCM通信设备时，必须通信设备时，必须采用外部时钟方式，即两侧装置的发送时钟工作在采用外部时钟方式，即两侧装置的发送时钟工作在“从从从从”方式。数据发送时钟和接收时钟为同一时钟源，均是从接方式。数据发送时钟和接收时钟为同一时钟源，均是从接收数据码流中提取，否则会产生周期性的滑码现象。若两侧收数据码流中提取，否则会产生周期性的滑码现象。若两侧采用采用SDHSDH通信网络设备时，两侧的通信设备不必进行通信时钟通信网络设备时，两侧的通信设备不必进行通信时钟设定。若两侧采用设定。若两侧采用PDHPDH准同步通信设备时，还得对两侧的准同步通信设备时，还得对两侧的PDHPDH通信设备进行通信时钟设定。即把一侧的通信时钟设为主时通信设备进行通信时钟设定。即把一侧的通信时钟设为主时钟（内时钟），另一侧通信时钟设为从时钟，否则会因为钟（内时钟），另一侧通信时钟设为从时钟，否则会因为PDHPDH的速率适配，而产生周期性的数据丢失（或重复）问题。的速率适配，而产生周期性的数据丢失（或重复）问题。 复接复接PCM通信设备时的同步时钟提取通信设备时的同步时钟提取 谢谢 谢谢 ！
