線路保護縱聯(lián)保護_第1頁
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文檔簡介

線路保護縱聯(lián)保護第一頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三電流、電壓、零序電流和距離保護都是反應(yīng)輸電線路單端電氣量變化的保護,這種反應(yīng)單端電氣量變化的保護從原理上講都區(qū)分不開本線路末端和相鄰線路始端的短路。一、反應(yīng)輸電線路單端電氣量變化的保護的缺陷

第二頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三凡是反應(yīng)單端電氣量變化的保護都做成多段式的保護,其中瞬時動作的第Ⅰ段保護,其定值都要按躲本線路末端短路(其實質(zhì)是躲相鄰線路始端短路)來整定。這類反應(yīng)輸電線路單端電氣量變化的保護,它的缺陷是不能瞬時切除本線路全長范圍內(nèi)的短路。它的優(yōu)點是它的帶延時的第Ⅲ段(或第Ⅳ段)可以作為相鄰線路上短路的后備。這類保護有時稱作具有相對選擇性的保護。

第三頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三既然反應(yīng)M端電氣量變化的保護無法區(qū)別F1和F2點的短路,可是反應(yīng)N端電氣量變化的保護確是很容易區(qū)分這兩點短路的。例如用一個方向繼電器就可以區(qū)分:F1點是正方向短路,F(xiàn)2點是反方向短路。所以如果有一種保護它可以綜合反應(yīng)兩端電氣量的變化,這樣的保護一定可以區(qū)分F1和F2點的短路。那么它的一個最大的優(yōu)點就是可以瞬時切除本線路全長范圍內(nèi)的短路。這種綜合反應(yīng)兩端電氣量變化的保護就叫做縱聯(lián)保護??v聯(lián)保護的優(yōu)點是明顯的,但它的缺點是不能保護在相鄰線路上的短路,不能作相鄰線路上的短路的后備。第四頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三小結(jié):縱聯(lián)保護既然是反應(yīng)兩端電氣量變化的保護,那就一定要把對端電氣量變化的信息告訴本端,同樣也應(yīng)把本端電氣量變化的信息告訴對端,以便每側(cè)都能綜合比較兩端電氣量變化的信息做出是否要發(fā)跳閘命令的決定。這必然涉及到通信的問題,而通信需要通道。

第五頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三縱聯(lián)保護通道類型1.電力線載波(高頻)通道。2.微波通道3.光纖通道4.導(dǎo)引線通道上述四種通道應(yīng)該說光纖通道是最有發(fā)展前途的。目前繼電保護制造廠家生產(chǎn)光纖保護的產(chǎn)量已大于高頻保護的產(chǎn)量。但由于歷史的原因,高頻通道還有一定的數(shù)量。第六頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三二、220kV系統(tǒng)常見的幾種縱聯(lián)保護配置1.高頻閉鎖縱聯(lián)方向保護WXB-11C+GSF6;LFP-901+LFX-912;PSL-602+YSF-10A;RCS-901+LFX-912;CSC-101+BSF3;LFP-902+LFX-912;2.光纖縱聯(lián)方向保護PSL-602+GXC-01;RCS-901+FOX40ECSC-102+CSY-102A;WXH-801+ZSJ-9003.光纖分相電流差動保護PSL-603;RCS-931;CSC-103;WXH-803;PRS-753第七頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三1.閉鎖式高頻縱聯(lián)保護

(1)閉鎖式高頻縱聯(lián)保護的通道介紹第八頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三(2)閉鎖式高頻縱聯(lián)方向保護簡化原理框圖:第九頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三(3)關(guān)于閉鎖式的幾個基本特點1.收不到高頻信號是保護動作于跳閘的必要條件。2.閉鎖信號主要是在非故障線路上傳輸?shù)模ú⒉槐硎驹诠收暇€路上從來沒有傳送過閉鎖信號),3.在非故障線路上一直存在閉鎖信號,保護收到閉鎖信號把保護閉鎖。4.在故障線路上最后應(yīng)該沒有閉鎖信號,保護才能跳閘。5.在使用閉鎖信號時,一般都采用相-地耦合的高頻通道(當(dāng)然也可采用相-相耦合高頻通道,允許式高頻保護一般使用相相耦合通道)。需要指出的是雖然收發(fā)信機接在一相輸電線路與大地之間,但由于相與相之間和相與地之間是有分布電容的,所以實際上三相輸電線路和部份大地都是參與高頻電流的傳輸?shù)摹?.閉鎖式縱聯(lián)保護區(qū)內(nèi)故障時不怕通道斷,怕區(qū)外故障時通道斷。7.閉鎖式縱聯(lián)保護使用單頻制。正常運行時保護通道中無高頻信號。第十頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三(4)關(guān)于閉鎖式的兩個關(guān)鍵元件的說明:1.啟動元件(1)高定值啟動元件起動后,終止主程序,執(zhí)行故處理程序,開放保護。(2)低定值啟動元件動作,控制收發(fā)信機啟動發(fā)信。(3)啟動元件無方向性,靈敏度高。2.方向元件(1)有明確的方向性。(2)正方向元件要確保在本線路全長范圍內(nèi)的短路都能可靠動作(超范圍閉鎖式)。(3)反方向元件靈敏度高于正方向元件,反方向元件動作則閉鎖正方向元件。(4)正方向元件動作則停止收發(fā)信機發(fā)信。

第十一頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三(5)關(guān)于閉鎖式縱聯(lián)保護的幾個問題的討論:1.為什么要用靈敏度不同的兩個起動元件?

為防止區(qū)外故障時,近故障端保護不能可靠啟動發(fā)信而遠故障端的保護因收不到對側(cè)閉鎖信號而誤動。

第十二頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三2.為什么要先收到8ms高頻信號后才允許停信?

高頻信號在通道上傳輸是有時滯的,如果M端保護判正方向后不經(jīng)延時而匆忙停信后,由于M端收信機收不到對冊信號將造成保護誤動。M端保護只有確保近故障點的N端保護的閉鎖信號到達M端以后才允許停信,這樣M端保護才不會誤動。顯然這等待的延時應(yīng)考慮N端閉鎖信號來得最慢、最嚴(yán)重的情況。這種情況出現(xiàn)在N端是遠方起信的情況。發(fā)生短路后N端起動元件因故沒有起動,所以一開始不發(fā)信。要等M端高頻信號先送過來后,N端由遠方起信才起動發(fā)信。等N端的信號再送到M端后,M端再去停信保護就不會誤動了。所以M端停信等待的延時應(yīng)包括高頻信號往返一次的延時,加上對端發(fā)信機起動發(fā)信的延時再加上足夠的裕度時間。這時間一般為(5~8)ms就足夠了。第十三頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三3.功率倒向時出現(xiàn)的問題及對策。

1號保護2號保護F+動作情況F-動作情況F+動作情況F-動作情況功率倒向前√××√功率倒向后×√√×

如果縱聯(lián)方向保護在35ms內(nèi)一直不動作(收信時間滿35ms),那么縱聯(lián)方向保護再要動作的話要另加25ms的延時。第十四頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三4.遠方啟信的作用和通道交換的過程。

遠方啟信作用:(1)通道檢查(2)防止因發(fā)信啟動回路故障而造成的保護不正確動作

通道交換的過程:5s

5s

5s

200ms

dB

t

藍色本側(cè)發(fā)綠色對側(cè)發(fā)

第十五頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三5.收到三相斷路器跳閘位置繼電器(TWJ)動作信號以后高頻保護做些什么?(1)如果高定值起動元件未起動,又收到了三相跳閘位置繼電器都動作的信號并確認三相均無電流時,把起動發(fā)信(含遠方起信)往后推遲100ms(不同廠家該值略有差別)。第十六頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三(2)如果高定值起動元件起動后,又收到了任一相相跳閘位置繼電器都動作的信號并確認該相無電流時立即停信。這停信通常稱作“位置停信”。在起動元件起動后本斷路器又單相或三相跳閘了,這說明本線路上發(fā)生了短路,本端保護動作跳閘了,所以采取馬上停信措施后有利于對端縱聯(lián)方向保護跳閘。

第十七頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三(3)“位置停信”的由來在“四統(tǒng)一”中采用這種“位置停信”還有一種目的:如果線路出口短路,零序Ⅰ段等快速保護先發(fā)跳閘命令并將斷路器跳開時若高頻保護還未跳閘(當(dāng)時系統(tǒng)用的相差高頻保護由于兩次比相,動作時間將到40~60ms),斷路器跳閘后高頻保護立即恢復(fù)發(fā)信,閉鎖了對端的高頻保護。采取了“位置停信”后使該端一直處于停信狀態(tài)可確保對端高頻保護可靠跳閘。目前微機型的縱聯(lián)保護沒有相差高頻保護,縱聯(lián)方向、縱聯(lián)距離保護在20~30ms內(nèi)已可發(fā)出跳閘命令。所以線路出口短路時,即使快速距離保護或零序Ⅰ段先發(fā)跳閘命令,在斷路器跳閘時間內(nèi),對端縱聯(lián)保護已可發(fā)出跳閘命令,所以這個問題已不再存在。

第十八頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三(3)“位置停信”的另一作用:在縱聯(lián)距離保護中采用一相跳閘位置繼電器動作的信號并確認該相無電流時立即停信還能解決在靠近線路一端發(fā)生單相高阻接地時由于另一端阻抗繼電器不動使縱聯(lián)距離拒動問題。此時近故障點一端的其它保護動作跳開故障相后停信,遠離故障點一端的阻抗繼電器隨后縱續(xù)動作,縱聯(lián)距離保護就能跳閘。第十九頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三(4)“位置停信”的使用注意事項單相TWJ動作停信只停80ms,避免本線路非全相運行期間兩端一直停信在外部發(fā)生運行相上的故障時縱聯(lián)方向(距離)保護誤動而誤切三相。三相TWJ動作停信一直停到裝置整組復(fù)歸。

“位置停信”在手動合閘和自動重合閘時自動退出,避免對端合閘后本端再合閘時由于三相觸頭不同期對端某些原理的正方向的方向繼電器可能動作造成縱聯(lián)方向保護誤動。

第二十頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三6.其他保護停信和本裝置保護動作停信的問題。(1)母差(失靈)保護動作停信

雙母線接線的母差保護動作停信一般通過啟動線路保護中操作箱內(nèi)的TJR繼電器實現(xiàn)。對于CT在開關(guān)斷口兩端布置時(如GIS設(shè)備),線路保護CT與母差保護CT可實現(xiàn)交叉,避免了死區(qū)的存在,此時可不用母差停信。

3/2開關(guān)接線的母差保護動作不停信,開關(guān)失靈時需要強制停信

母差停信一般展寬150mS,也是在母差出口元件返回后繼續(xù)停信150mS。第二十一頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三(2)本裝置其他保護動作停信現(xiàn)在輸電線路保護都做成成套的保護裝置。一條線路的主保護、后備保護都做在一套保護裝置內(nèi)。本裝置內(nèi)任意一種保護發(fā)跳閘命令同時立即停信有利于對端縱聯(lián)保護跳閘。保護裝置發(fā)三相跳閘命令停信直至跳閘命令返還后還繼續(xù)展寬停信150ms,保護裝置發(fā)單相跳閘命令時只停信150ms,這段時間保證讓對端可靠跳閘。這些工作都由裝置在軟件中自動完成。第二十二頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三7.閉鎖式高頻縱聯(lián)保護的具體稱謂(什么是距離高頻?什么是零序高頻?什么是方向高頻?………..)“距離高頻”(或稱“高頻距離”)是指其方向元件由距離元件充當(dāng),一般使用II段或III段的阻抗測量元件,前提是保證本線范圍內(nèi)各類故障有絕對靈敏度。(如LFP902中的Z++)“零序高頻”是指其方向元件由零序功率方向元件充當(dāng)。同樣其零序功率方向元件應(yīng)保證對本線范圍內(nèi)的所有接地故障有絕對靈敏度。(如LFP901中的O++)

“方向高頻”,從字面上理解可以指所有的基于兩側(cè)方向判別的高頻保護。但是有一種方向元件是由工頻突變量方向元件充當(dāng)?shù)母哳l保護,我們習(xí)慣稱其為“方向高頻”。(如LFP901中的D++)第二十三頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三2.允許式光纖縱聯(lián)方向保護1.允許式縱聯(lián)方向保護的簡化框圖:&保護啟動正方向元件動作反方向元件不動作有對側(cè)允許信號出口&保護啟動正方向元件動作反方向元件不動作有對側(cè)允許信號向?qū)?cè)發(fā)允許信號&保護啟動開關(guān)任一相分位且該相無流&開關(guān)任三相分位且三相無流向?qū)?cè)發(fā)允許信號向?qū)?cè)發(fā)允許信號第二十四頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三2.允許式光纖縱聯(lián)保護的通道(1)直連光纖通道(2)復(fù)用光纖通道第二十五頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三3.允許式光纖縱聯(lián)保護的其他一些問題(1)母差(失靈)保護動作向?qū)?cè)發(fā)允許信號,并在母差(失靈)元件返回后展寬150mS發(fā)信。(2)本保護裝置其他保護動作發(fā)三相跳令后立即向?qū)?cè)發(fā)信并展寬150mS。本保護裝置任一保護發(fā)單跳令只發(fā)信150mS,不展寬。(3)功率倒向時的防誤動措施a.保護啟動后如果縱聯(lián)保護在連續(xù)35ms內(nèi)一直未收到信號或不滿足正方向方向元件動作、反方向方向元件不動作的條件(對縱聯(lián)距離保護是不滿足阻抗繼電器動作的條件),那么縱聯(lián)保護再要動作的話要另加25ms的延時。b.保護啟動后先反方向元件動作然后再正方向元件動作且反方向動作期間收到對側(cè)允許信號,那么該正方向元件動作后延時25~35mS向?qū)?cè)發(fā)允許信號。第二十六頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三3.縱聯(lián)分相電流差動保護(1)穩(wěn)態(tài)分相電流差動保護的基本原理第二十七頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三在系統(tǒng)圖中,設(shè)流過兩端保護的電流、以母線流向被保護線路的方向規(guī)定為其正方向,如圖中箭頭方向所示。以兩端電流的相量和作為繼電器的動作電流,該電流有時也稱作差動電流、差電流。另以兩端電流的相量差作為繼電器的制動電流。

差動電流制動電流動作判據(jù)差動門檻值制動系數(shù)第二十八頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三1)區(qū)內(nèi)故障當(dāng)線路內(nèi)部短路時,如圖(c)所示,兩端電流的方向與規(guī)定的正方向相同。

此時動作電流等于短路點的電流IK,動作電流很大。制動電流Ir較小,小于短路點的電流。如果兩端電流幅值、相位相同的話,制動電流甚至就為零,。因此工作點落在動作特性的動作區(qū),差動繼電器動作。

第二十九頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三2)區(qū)外故障當(dāng)線路外部短路時,IM、IN中有一個電流反相。例如在圖(d)中,流過本線路的電流是穿越性的短路電流,如果忽略線路上的電容電流。則此時動作電流是零,制動電流是二倍的短路電流,制動電流很大,因此工作點落在動作特性的不動作區(qū),差動繼電器不動作。所以這樣的差動繼電器可以區(qū)分線路外部短路(含正常運行)和線路內(nèi)部短路。繼電器的保護范圍是兩端TA之間的范圍。

第三十頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三4)基本原理小結(jié)從上述原理的敘述中可以進一步得到兩個重要的推論:①

只要在線路內(nèi)部有流出的電流,例如線路內(nèi)部短路的短路電流、本線路的電容電流,這些電流都將成為動作電流。②

只要是穿越性的電流,例如外部短路時流過線路的短路電流、負荷電流,都只形成制動電流而不會產(chǎn)生動作電流。穿越性電流的兩倍是制動電流。第三十一頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三(2)縱聯(lián)分相電流差動保護應(yīng)解決的主要問題1)輸電線路電容電流的影響

本線路的電容電流是從線路內(nèi)部流出的電流,它將構(gòu)成差動繼電器的動作電流,如果縱聯(lián)電流差動保護沒有考慮到電容電流的影響的話在某些情況下會造成保護的誤動。所以解決電容電流的影響是線路縱聯(lián)電流差動保護要解決的最重要的課題。電壓等級越高,輸電線路越長,而且多采用分裂導(dǎo)線,因此線路的電容電流也就越大,它對縱聯(lián)電流差動保護的影響也就越大。第三十二頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三

在發(fā)生線路外部短路、外部短路切除和線路空充的初瞬階段上述高頻分量的電容電流和工頻分量的電容電流疊加,其最大的電容電流幅值可能能達到很大的值,為與穩(wěn)態(tài)分量電容電流(只有50Hz的工頻分量)區(qū)別,這個電流稱作暫態(tài)分量電容電流。當(dāng)短路發(fā)生在電勢達最大值瞬間時,這暫態(tài)分量電容電流能達到正常運行下的電容電流的若干倍。這么大的本線路電容電流都成為動作電流,將可能造成保護誤動。

第三十三頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三2)防止電容電流造成保護誤動的措施

a.抬高定值抬高差動繼電器比率制動特性曲線中的起動電流Iqd的定值來躲電容電流的影響??紤]到由于高頻分量電容電流使暫態(tài)電容電流增大的影響,Iqd值可取為正常運行情況下本線路電容電流值的(4~6)倍。需要指出:正常運行情況下差動繼電器的動作電流就是正常運行下本線路的電容電流。當(dāng)然提高定值的方法是以犧牲內(nèi)部短路的靈敏度作為代價的。

第三十四頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三b.加短延時如果保護動作能加一個例如40ms的短延時,經(jīng)過這個延時高頻分量的電容電流已經(jīng)得到很大的衰減,這樣比率制動特性曲線中的起動電流的定值就可以降低,例如降低到1.5倍的正常運行情況下的本線路電容電流。因為區(qū)外短路切除和線路空充時本線路穩(wěn)態(tài)分量電容電流是額定電壓下的電容電流,區(qū)外短路時本線路穩(wěn)態(tài)分量電容電流由于電壓降低,是小于額定電壓下的電容電流的,用1.5倍的電容電流作為起動電流的定值再加延時來躲電容電流的影響。當(dāng)然這種方法是以犧牲快速性作為代價的。

第三十五頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三c.進行電容電流補償如果能用某種方法計算出本線路的電容電流IC,然后在求動作電流時將該電流減去,實現(xiàn)電容電流的補償。也就是將動作電流計算改成:。a)穩(wěn)態(tài)電容電流補償?shù)谌摚参迨唔?,編輯?023年,星期三考慮到某相上的電容電流是該相正、負、零序電容電流的之和,以及輸電線路的正序容抗與負序容抗相等的關(guān)系,在上圖中M端C/2中流過的某相上的電容電流IMCφ是該相的正序、負序、零序電容電流之和。其值為:(式中φ可以是A、B、C)第三十七頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三同理可求N端C/2中流過的電容電流INCφ需要補償?shù)碾娙蓦娏鳎坏谌隧?,共五十七頁,編輯?023年,星期三b)暫態(tài)電容電流補償(時域法)由于分布電容的存在,在短路初始階段電容電流中除有工頻分量的電容電流外還有大于工頻頻率的高頻分量電容電流。所以暫態(tài)電容電流比穩(wěn)態(tài)電容電流大得多。因此在超高壓、特高壓輸電線路的電流差動保護中往往需要補償暫態(tài)電容電流。在計算暫態(tài)分量電容電流時因為要涉及到若干個頻率,不能用相序分量方法計算電容電流。

第三十九頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三由電路的基本知識可知,電容上流過的電流與加在電容上的電壓關(guān)系為:

上式對各種頻率的信號都是適用的,因此用這公式計算出的電容電流包含了各種頻率分量的電容電流,是暫態(tài)分量的電容電流。以求A相的電容電流為例,在上圖中M端A相上的電容電流是AB相間電容上的電容電流與AC相間電容上的電容電流、A相對地電容上的電容電流之和,其值為:

同理可得N端A相上電容電流:A相需要補償?shù)碾娙蓦娏鳛椋旱谒氖?,共五十七頁,編輯?023年,星期三d.利用貝瑞隆模型構(gòu)成的線路差動保護

貝瑞隆模型本身是建立在分布參數(shù)理論上的,由此構(gòu)成的差動保護從原理上不受電容電流的影響。目前一些制造廠家、高等院校和科研機構(gòu)都對此原理進行了研究,是非常有前途的一種差動保護原理。第四十一頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三2.外部短路或外部短路切除時,由于兩端電流互感器的變比誤差不一致、短路暫態(tài)過程中由于兩端電流互感器的暫態(tài)特性不一致、二次回路的時間常數(shù)的不一致產(chǎn)生的不平衡電流。

輸電線路兩端TA的變比應(yīng)該盡可能相同,但由于變比誤差的差異在短路穩(wěn)態(tài)后也會造成不平衡電流。如果再考慮到短路暫態(tài)過程中由于短路電流中的非周期分量和諧波分量等暫態(tài)分量電流造成兩端TA飽和程度的差異,以及這些暫態(tài)分量電流在各自的二次回路中的衰減時間常數(shù)的差異,在暫態(tài)過程中將產(chǎn)生新的不平衡電流。差動繼電器應(yīng)該從繼電器的構(gòu)成原理上,從整定值上從動作特性的制動系數(shù)取值上考慮這些影響。

第四十二頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三3.解決重負荷線路區(qū)內(nèi)經(jīng)高電阻接地時靈敏度不足的問題。

第四十三頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三圖(a)中的短路后流過兩端保護的電流為:此時動作電流和制動電流分別為:線路內(nèi)部短路時縱聯(lián)差動繼電器的動作電流等于短路點的短路電流,因為該電流是在線路內(nèi)部的流出電流。制動電流有兩項,一項與短路電流有關(guān)。制動電流最小的情況發(fā)生在短路點兩側(cè)電流分配系數(shù)相等時(例如在系統(tǒng)對稱情況下線路中點短路)。此時(CM-CN)=0,制動電流與短路電流無關(guān)。另一項與負荷電流有關(guān),因為負荷電流是穿越性的電流,總是產(chǎn)生制動電流的。所以從上式可看出,在重負荷線路內(nèi)部發(fā)生經(jīng)高阻接地時,差動繼電器的靈敏度可能不足。由于是高阻接地,短路點的短路電流IK并不大,動作電流不大,又是重負荷的線路負荷電流比較大,所以制動電流較大,這樣繼電器的靈敏度可能不夠。如果短路點兩側(cè)系統(tǒng)不對稱更會加劇這種缺陷。

第四十四頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三解決辦法:1)引入零序差動

用輸電線路兩端的零序電流構(gòu)成差動繼電器。其動作電流和制動電流分別為:

反應(yīng)的是兩端零序電流的關(guān)系,沒有選相功能,所以應(yīng)再用穩(wěn)態(tài)量的分相差動繼電器選相。零序差動繼電器與穩(wěn)態(tài)量的分相差動繼電器構(gòu)成‘與’邏輯延時100ms選跳故障相。零序差動繼電器也做成比率制動特性,它有如下特點:①該繼電器比率制動特性中的起動電流只需躲過外部接地短路時本線路的穩(wěn)態(tài)零序電容電流以及外部相間短路(不接地)時的穩(wěn)態(tài)零序不平衡電流。該值比較小,一般可取為與整套保護的零序起動元件的起動電流定值一致。②由于負荷電流是正序分量的電流,因而負荷電流也不成為該繼電器的制動電流。③零序電流受過渡電阻的影響也較小。由于上述原因,零序差動繼電器很靈敏,可用以解決重負荷線路內(nèi)部經(jīng)高阻短路時的靈敏度問題。作為選相用的穩(wěn)態(tài)量分相差動繼電器也要做成高靈敏度的,以不影響零序差動繼電器的靈敏度。(RCS931)

第四十五頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三2)引入工頻突變量差動工頻變化量的分相差動繼電器的動作電流和制動電流分別為:工頻變化量差動繼電器也做成比率制動特性。由于工頻變化量繼電器是工作在暫態(tài)過程中的,所以其起動電流值與上述穩(wěn)態(tài)Ⅰ段取值相同,可取為正常運行情況下本線路電容電流的(4~6)倍。工頻變化量差動繼電器的特點是:①不反應(yīng)負荷電流,負荷電流已不再成為制動電流了。②受過渡電阻的影響小。所以工頻變化量差動繼電器很靈敏,用它來解決重負荷輸電線路內(nèi)部發(fā)生經(jīng)高阻接地時差動繼電器的靈敏度問題是十分理想的。

第四十六頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三4.電流互感器斷線時防止縱聯(lián)電流差動保護誤動的措施及‘長期有差流’的告警信號。

正常運行時當(dāng)輸電線路一端的TA斷線時差動繼電器的動作電流和制動電流都等于未斷線一端的負荷電流。由于差動繼電器的制動系數(shù)小于1,起動電流值又較小,因此工作點將落在比率制動特性的動作區(qū)內(nèi)造成差動繼電器動作。

措施:

每一端縱聯(lián)電流差動保護跳閘出口必須滿足下述幾個條件(與):①本端起動元件起動。②本端差動繼電器動作。同時滿足上兩個條件,向?qū)Χ税l(fā)‘差動動作’的允許信號。③收到對端‘差動動作’的允許信號。(PSL603、RCS931)

第四十七頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三“長期有差流”信號介紹:在TA斷線時除了差動保護不能誤動外還應(yīng)發(fā)出告警信號,為此可增加一個‘高壓差流元件’。該差流元件應(yīng)該很靈敏,以便有效地檢測出TA斷線時出現(xiàn)的差電流的情況?!邏翰盍髟瘽M足下述條件發(fā)‘長期有差流’信號(與):①差流元件動作;②差流元件的動作相(只有一個差流元件動作時,用它設(shè)及的那一相)或動作相間(有兩個差流元件動作時,用它們設(shè)及的兩相)的電壓大于0.6倍的額定電壓;③滿足上兩條件10秒鐘。第一個條件證明出現(xiàn)差動電流(動作電流),第二個條件證明系統(tǒng)沒有短路,于是經(jīng)延時發(fā)告警信號。需要指出,在TA斷線或裝置內(nèi)部某相電流數(shù)據(jù)采樣通道故障以及兩側(cè)裝置采樣不同步時都可滿足上述條件。故發(fā)的是‘長期有差流’信號。

第四十八頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三5.在有一端為弱電源的線路內(nèi)部故障,防止縱聯(lián)電流差動保護拒動的措施。在縱聯(lián)電流差動保護中除了有兩相電流差突變量(相電流突變量)起動元件、零序電流起動元件和不對應(yīng)起動元件以外,再增加一個‘低壓差流起動元件’。該起動元件的起動條件為:①差流元件動作。②差流元件的動作相或動作相間的電壓小于0.6倍的額定電壓。③收到對端的‘差動動作’的允許信號。第四十九頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三6.收到三相跳閘位置繼電器(TWJ)動作信號后該做些什么工作?(1)如果起動元件未起動又收到三相的TWJ都動作的信號,并且任一相差流元件動作后立即發(fā)‘差動動作’的允許信號。這可以解決在輸電線路一端斷路器處于三相都斷開狀態(tài),系統(tǒng)由另一端對線路充電時在線路上發(fā)生短路,斷路器合閘的這一端縱聯(lián)差動保護拒動的問題。(2)如果起動元件起動后又收到三相的TWJ都動作的信號,并且任一相差流元件動作后立即發(fā)‘差動動作’的允許信號。這時說明線路上發(fā)生了故障而且本端的斷路器已跳閘了。這時一直發(fā)允許信號有利于對端縱聯(lián)差動保護跳閘。

第五十頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三7.外部其他保護動作發(fā)‘遠跳’信號的作用。

母線保護動作、失靈保護動作起動‘遠跳’。這是為了解決在斷路器與電流互感器之間發(fā)生故障時電流差動保護存在的問題。該處故障對電流差動保護來說是外部短路,差動保護是不動作的。該處故障M端母線保護可動作跳M端斷路器,但M端斷路器跳閘后,N端電流差動保護仍然不能動作。為了讓N端保護能快速切除故障,可將M端母線保護動作的接點接在電流差動保護裝置的‘遠跳’端子上,保護裝置發(fā)現(xiàn)該端子的輸入接點閉合后立即向N端發(fā)‘遠跳’信號。N端接收到該信號后再經(jīng)(或不經(jīng))起動元件動作,作為就地判據(jù)發(fā)三相跳閘命令并閉鎖重合閘。

需要指出,在3/2接線方式中母線保護動作是不允許發(fā)‘遠跳’信號的,因為在母線上故障,母線保護動作跳開邊斷路器后中斷路器還可以繼續(xù)帶線路運行。此時在斷路器與電流互感器之間發(fā)生故障時由母線保護起動失靈保護,失靈保護動作后起動‘遠跳’跳對端斷路器。第五十一頁,共五十七頁,編輯于2023年,星期三8.本裝置保護動作發(fā)分相‘遠跳’信號本裝置任何保護在發(fā)跳閘命令的同時向?qū)Χ税l(fā)分相跳閘信號,對端接收到該信號后

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