《继电保护原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第七章 电网的差动保护、第八章 电网高频保护

第七章电网的差动保护 第一节电网的纵联差动保护 第二节平行线路横联差动方向保护

第七章 电网的差动保护 第一节 电网的纵联差动保护 第二节 平行线路横联差动方向保护

第一节输电线纵联差动保护 、基本原理 电流保护:段保护范围有限 距离保护:T段保护范围为线路全长的80-85% 其余线路故障(如:15-20%),只能由第二段 的时限切除 电力系统稳定运行:重要线路不允许 →实现线路全长范围内故障的无时限切除!

第一节 输电线纵联差动保护 一、基本原理 电流保护：Ⅰ段保护范围有限 距离保护：Ⅰ段保护范围为线路全长的80—85% 其余线路故障（如：15—20%），只能由第二段 的时限切除 电力系统稳定运行：重要线路不允许 实现线路全长范围内故障的无时限切除！

电流、电压和距离保护属于单端保护,不 能瞬时切除保护范围内任何地点的故障。这就 不能满足高压输电线路系统稳定的要求。如何 保证瞬时切除高压输电线路故障? 解决办法:采用线路纵差动保护 线路纵差动保护是利用比较被保护元件始末端电流 的大小和相位的原理来构成输电线路保护的。当在 被保护范围内任一点发生故障时,它都能瞬时切除 故障

电流、电压和距离保护属于单端保护，不 能瞬时切除保护范围内任何地点的故障。这就 不能满足高压输电线路系统稳定的要求。如何 保证瞬时切除高压输电线路故障？ 解决办法：采用线路纵差动保护 线路纵差动保护是利用比较被保护元件始末端电流 的大小和相位的原理来构成输电线路保护的。当在 被保护范围内任一点发生故障时，它都能瞬时切除 故障

被保护线路上发生短路和被保护线路外短路,线 路两侧电流大小和相位是不相同的。 故比较线路两侧电流大小和相位,可以区分 是线路内部短路,还是线路外部短路

被保护线路上发生短路和被保护线路外短路，线 路两侧电流大小和相位是不相同的。 故比较线路两侧电流大小和相位，可以区分 是线路内部短路，还是线路外部短路

纵联差动保护的工作原理 电网的纵联差动保护反应被保护线路首末两端 电流的大小和相位,保护整条线路,全线速动。纵 联差动保护原理接线如下图所示。 (1)线路两侧电流互感器型号、变比 相同,性能一致。 KD (2)辅助导引线将两侧的电流互感器银 二次侧按环流法连接成回路. (3)差动电流继电器接入差动回路。 N

一、纵联差动保护的工作原理 电网的纵联差动保护反应被保护线路首末两端 电流的大小和相位，保护整条线路，全线速动。纵 联差动保护原理接线如下图所示。 (1)线路两侧电流互感器型号、变比 相同，性能一致。 (2)辅助导引线将两侧的电流互感器 二次侧按环流法连接成回路. (3)差动电流继电器接入差动回路

流入继电器的电流为 I2-L2′,即为电流互感器二 次电流的差。 KD 差回路:继电器回路

流入继电器的电流为 I2 -I2  ，即为电流互感器二 次电流的差。 差回路：继电器回路

正常运行:流入差回路的电流 2 KK 2d 外部短路:流入差回路中的电流为 KD 2d 2d 0 KK 实际上,差回路中还有一个r叫f 不平衡电流Lnb差动继电器 KD的起动电流是按大于不平衡 电流整定的,所以,在被保护 d 线路正常及外部故障时差动保 护不会动作。 (b)

正常运行：流入差回路的电流 外部短路：流入差回路中的电流为 实际上，差回路中还有一个 不平衡电流Iunb。差动继电器 KD的起动电流是按大于不平衡 电流整定的，所以，在被保护 线路正常及外部故障时差动保 护不会动作。 0 ' ' ' 1 1 = 2 − 2 = −  TA TA r K I K I I I I      0 ' ' ' 1 1 = 2 − 2 = −  TA d TA d r d d K I K I I I I     

内部短路:流入差动保护回路的电流为 1r=2d+12d K K K 被保护线路内部故障时,流入差回路 的电流远大于差动继电器的起动电流,差 IKD 动继电器动作,瞬时发出跳闸脉冲,断开a 线路两侧断路器。 结论:1、差动保护灵敏度很高 2、保护范围稳定 3、可以实现全线速动 4、不能作相邻元件的后备保护

内部短路：流入差动保护回路的电流为 被保护线路内部故障时，流入差回路 的电流远大于差动继电器的起动电流，差 动继电器动作，瞬时发出跳闸脉冲，断开 线路两侧断路器。 结论：1、差动保护灵敏度很高 2、保护范围稳定 3、可以实现全线速动 4、不能作相邻元件的后备保护 TA d TA d TA d r d d K I K I K I I I I     =  +  = + = ' ' ' 1 1 2 2

二、纵联差动保护的不平衡电流 1.稳态情况下的不平衡电流 该不平衡电流为两侧电流互感器励磁电流的差。差动回 路中产生不平衡电流最大值为 K·K.·I erl t d- max unb.max K TA 式中Kn电流互感器10%误差; K电流互感器的同型系数,两侧电流互感器为同 型号时,取0.5,否则取l mx—被保护线路外部短路时,流过保护线路的最大 短路电流

二、纵联差动保护的不平衡电流 1．稳态情况下的不平衡电流 该不平衡电流为两侧电流互感器励磁电流的差。差动回 路中产生不平衡电流最大值为 式中 Kerr一电流互感器 10％误差； Kst—电流互感器的同型系数，两侧电流互感器为同 型号时，取0.5，否则取l； Id•max—被保护线路外部短路时，流过保护线路的最大 短路电流。 TA err s t d unb K K K I I max max     =

2.暂态不平衡电流 纵联差动保护是全线速动保护,需要考虑在外部短路 时暂态过程中差回路出现的不平衡电流其最大值为 1mbm=kr.k:km·/km 式中K—非周期分量的影响系数,在接有速饱和变流器 时,取为1,否则取为15~2

2．暂态不平衡电流 纵联差动保护是全线速动保护，需要考虑在外部短路 时暂态过程中差回路出现的不平衡电流,其最大值为 式中Knp——非周期分量的影响系数，在接有速饱和变流器 时，取为1，否则取为1.52。 max max '   =    err st np k I unb K K K I