分相式電流縱差保護原理以及光纖通道與保護接口一天

1、關(guān)于分相式電流縱差保護原理及光纖通道與保護接口一天第1頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四RCS-931保護配置主保護 光纖電流縱差保護 工頻變化量接地、相間距離段后備保護 以正序電壓為極化量的阻抗繼電器構(gòu)成的三段式接地、相 間距離保護 A型：零序電流段(帶方向)、段(方向可選擇) B型：零序電流、段(帶方向)、段(方向可選擇) D型：零序電流段(帶方向)、零序反時限方向電流保護 (方向可選擇) 重合閘 單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘、重合閘仃用第2頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四光纖電流縱差保護原理以母線流向被保護線路方向為正方向。動作電流

2、(差動電流)為：制動電流為：動作電流與制動電流對應(yīng)的工作點位于比率制動特性曲線上方，繼電器動作。 第3頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四輸電線路電流縱差保護原理線路內(nèi)部短路動作電流： 制動電流：因為 繼電器動作。 凡是在線路內(nèi)部有流出的電流，都成為動作電流。 第4頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四輸電線路電流縱差保護原理線路外部短路 動作電流：制動電流：因為 繼電器不動。凡是穿越性的電流不產(chǎn)生動作電流，只產(chǎn)生制動電流。第5頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四輸電線路電流縱差保護的主要問題 電容電流的影響 電容電流是從線路內(nèi)部

3、流出的電流，因此它構(gòu)成動作電流。由于負(fù)荷電流是穿越性的電流，它只產(chǎn)生制動電流。所以在空載或輕載下電容電流最容易造成保護誤動。 解決方法： 用起動電流定值躲本線路 電容電流。 起動電流定值躲不了電容電流時，進行電容電流補償。第6頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四輸電線路電流縱差保護的主要問題 重負(fù)荷情況下線路內(nèi)部經(jīng)高電阻接地短路，靈敏度可能不夠。 負(fù)荷電流是穿越性的電流，它只產(chǎn)生制動電流而不產(chǎn)生動作電流。 經(jīng)高電阻短路，短路電流 很小，因此動作電流很小 因而靈敏度可能不夠。 解決方法： 采用工頻變化量比率差動繼電器和零序差動繼電器第7頁，共34頁，2022年，5月20日，

4、11點24分，星期四輸電線路電流縱差保護的主要問題 TA斷線，差動保護會誤動。 為了在單側(cè)電源線路內(nèi)部短路時電流縱差保護能夠動作，因此差動繼電器在動作電流等于制動電流時應(yīng)能保證動作。這樣在一側(cè)TA斷線時差動保護會誤動。 解決方法： 采取措施防止TA斷線時差動繼電器誤動。第8頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四輸電線路電流縱差保護的主要問題 由于兩側(cè)TA暫態(tài)特性和飽和程度的差異、二次回路時間常數(shù)的差異在區(qū)外故障或區(qū)外故障切除時出現(xiàn)差動電流（動作電流），容易造成差動繼電器誤動。 解決方法： 提高比率制動特性的起動電流和制動系數(shù)。在制動量上增加浮動門檻。第9頁，共34頁，202

5、2年，5月20日，11點24分，星期四輸電線路電流縱差保護的主要問題 兩側(cè)采樣不同步，造成不平衡電流的加大。 線路縱差保護與主設(shè)備保護中用的縱差保護不同，線路縱差保護兩側(cè)電流是由不同裝置采樣的。兩側(cè)電流采樣時間不一致，使動作電流不是同一時刻的兩側(cè)電流的相量和，最大的誤差是相隔一個采樣周期（931保護是0.833ms,折合工頻電角度為 ）。這將加大區(qū)外故障時的不平衡電流。 解決方法： 使兩側(cè)采樣同步，或進行相位補償。931保護采用小步幅調(diào)整采樣周期達(dá)到采樣同步。第10頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四931保護中差動繼電器的種類和特點工頻變化量分相差動繼電器的構(gòu)成： 動作

6、電流： 制動電流： 取為定值單中差動電流高定值、4倍實測電容電流和 中的最大值。由于 大于電容電流,依靠定值躲電容電流影響. 第11頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四931保護中差動繼電器的種類和特點 工頻變化量差動繼電器的特點不受負(fù)荷電流的影響。因此負(fù)荷電流不會產(chǎn)生制動電流。受過渡電阻的影響也較小。在單側(cè)電源線路上發(fā)生短路，只要短路前有負(fù)荷電流，短路后無電源側(cè)的工頻變化量電流也會形成動作電流。 由于上述原因該繼電器很靈敏。提高了重負(fù)荷線路上發(fā)生經(jīng)高電阻短路時的靈敏度。第12頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四931保護中差動繼電器的種類和特點穩(wěn)態(tài)

7、段分相差動繼電器的構(gòu)成： 動作電流： 制動電流： 取為定值單中差動電流高定值、4倍實測電容電流和 中的最大值。依靠 定值躲電容電流。第13頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四931保護中差動繼電器的種類和特點穩(wěn)態(tài)段分相差動繼電器的構(gòu)成： 動作電流： 制動電流： 取為定值單中差動電流低定值、1.5倍實測電容電流和 中的最大值。依靠定 值躲電容電流。 經(jīng)40ms延時動作。第14頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四931保護中差動繼電器的種類和特點零序差動繼電器的構(gòu)成： 動作電流： 制動電流： 為定值單中零序起動電流定值。 經(jīng)100ms延時動作。 零序差動

8、繼電器本身無選相功能，所以再另外用穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器選相。兩者構(gòu)成與門。 第15頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四931保護中差動繼電器的種類和特點 零序差動繼電器的特點由于不反應(yīng)負(fù)荷電流，所以負(fù)荷電流不產(chǎn)生制動電流。受過渡電阻的影響較小。 因此在重負(fù)荷線路上發(fā)生經(jīng)高電阻短路時靈敏度較高。第16頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四931保護中差動繼電器的種類和特點與零序差動繼電器配合使用作為選相用的穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器的構(gòu)成： 動作電流 為經(jīng)過電容電流補償后的差動電流。 制動電流： 為 、0.6倍實測電容電流和 中的最大值。制動 系數(shù)僅取為0.15。

9、第17頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四931保護中差動繼電器的種類和特點 選相用穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器特點由于 值和制動系數(shù)值都取得很小，所以該繼電器很靈敏。不會影響零序差動繼電器的靈敏度。由于 比電容電流小，故動作電流要經(jīng)電容電流補償。第18頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四防止TA斷線誤動的措施差動保護部分的計算，包括:差動繼電器的計算、邏輯程序和出口程序都在故障計算程序中進行。也可以說只有起動元件起動后才投入差動保護。起動元件如果不起動，在正常運行程序中差動保護根本沒有計算，相當(dāng)于差動保護沒有投入。第19頁，共34頁，2022年，5月20日，

10、11點24分，星期四防止TA斷線誤動的措施 防止TA斷線誤動的措施是：只有在兩側(cè)起動元件均起 動，兩側(cè)差動繼電器都動作的條件下才能發(fā)出跳閘命令。 為此，每一側(cè)差動繼電器動作后都要向?qū)?cè)發(fā)一個允許 信號。差動保護要發(fā)跳閘命令必須滿足如下條件: 本側(cè)起動元件起動 本側(cè)差動繼電器動作 收到對側(cè)差動動作的允許信號 這樣當(dāng)一側(cè)TA斷線，由于電流有突變或者有零序電流， 起動元件可能起動，差動繼電器也可能動作。但對側(cè)沒 有斷線，起動元件沒有起動，差動繼電器沒有進行計算， 不能向本側(cè)發(fā)差動動作的允許信號。所以本側(cè)不誤動。 第20頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四系統(tǒng)圖 斷線側(cè) 非斷線側(cè)

11、 第21頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四弱電側(cè)電流縱差保護存在的問題當(dāng)有一側(cè)是弱電源側(cè)或無電源側(cè)，在線路內(nèi)部短路時，無電源側(cè)起動元件可能不起動。例如無電源側(cè)變壓器中性點不接地，短路前線路空載，短路后由于既無電流突變量又無零序電流，起動元件不動作。起動元件不動作，程序在正常運行程序。此時無電源側(cè)差動繼電器沒有進行計算，不會向?qū)?cè)發(fā)允許信號。導(dǎo)致電源側(cè)電流縱差保護拒動。為解決該問題，931保護中增加一個低壓差流起動元件。第22頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四低壓差流起動元件除兩相電流差突變量起動元件、零序電流起動元件和不對應(yīng)起動元件外，931保護

12、再增加一個低壓差流起動元件。低壓差流起動元件起動條件： 差流元件動作。該差流元件的特性就是選 相用的穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器的特性。 差流元件的動作相或動作相間電壓 、 。 收到對側(cè)的允許信號。 第23頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四在64kb/s通信接口的條件下，實現(xiàn)了每周12點采樣數(shù)據(jù)的傳輸，而其他有些廠家的差動保護每周僅傳輸46點。每周12點的采樣數(shù)據(jù)保證了差動繼電器工作的正確性和工頻變化量差動繼電器的實現(xiàn)。在2Mb/s通信接口的條件下，實現(xiàn)了每周24點采樣數(shù)據(jù)的傳輸及差動計算。采樣數(shù)據(jù)的傳輸?shù)?4頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四本裝置通信接

13、口原理其功能是將各電流量和開關(guān)量的二進制的電信號轉(zhuǎn)變成編碼形式的光信號。裝置中的數(shù)據(jù)采用64Kb/s高速數(shù)據(jù)通道、同步通信方式。采用64Kb/s的傳輸速率，主要是考慮差動保護的數(shù)據(jù)信息，可以復(fù)接數(shù)字通信設(shè)備(PCM微波或PCM光纖通信) 的64Kb/s數(shù)字接口，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送。具體功能是將串行通信控制器（SCC）收發(fā)的反應(yīng)電流量和開關(guān)量的電信號的NRZI碼變換成64Kb/s同向接口的線路碼型，然后經(jīng)光電轉(zhuǎn)換變成光信號，再由光纖通道來傳輸。第25頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四本裝置通信接口原理第26頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四外部通信

14、方式一專用光纖方式采用專用光纖光纜時，線路兩側(cè)的裝置通過光纖通道直接連接。 第27頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四專用光纖方式時的同步時鐘提取由于裝置是采用64Kb/s同步數(shù)據(jù)通信方式，就存在同步時鐘提取問題。 采用專用光纖通道時，裝置的時鐘應(yīng)采用內(nèi)時鐘方式，即兩側(cè)的裝置發(fā)送時鐘工作在“主主”方式，數(shù)據(jù)發(fā)送采用本機的內(nèi)部時鐘，接收時鐘從接收數(shù)據(jù)碼流中提取。 第28頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四外部通信方式二通過64Kb/s同向接口復(fù)接PCM通信設(shè)備 需在通信機房內(nèi)加裝一臺專用光電變換的數(shù)字復(fù)接接口設(shè)備MUX-64。它通過雙絞線與PCM設(shè)備相

15、連。 第29頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四外部通信方式二通過2048Kb/s同向接口復(fù)接PCM通信設(shè)備需在通信機房內(nèi)加裝一臺專用光電變換的數(shù)字復(fù)接接口設(shè)備MUX-2M。它通過75歐姆同軸電纜與PCM設(shè)備相連。第30頁，共34頁，2022年，5月20日，11點24分，星期四復(fù)接PCM通信設(shè)備時的同步時鐘提取若通過64Kb/s或2048Kb/s同向接口復(fù)接PCM通信設(shè)備時，必須采用外部時鐘方式，即兩側(cè)裝置的發(fā)送時鐘工作在“從從”方式。數(shù)據(jù)發(fā)送時鐘和接收時鐘為同一時鐘源，均是從接收數(shù)據(jù)碼流中提取，否則會產(chǎn)生周期性的滑碼現(xiàn)象。若兩側(cè)采用SDH通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，兩側(cè)的通信設(shè)備不必進行通信時鐘設(shè)定。若兩側(cè)采用PDH準(zhǔn)同步通信設(shè)備時，還得對兩側(cè)的PDH通信設(shè)備進行通