【正文】 路 ） 速動繼電保護的必要性 （ 2） 線路縱差保護 （ 3） 變壓器縱差保護 74 縱聯(lián)電流差動保護 （ 1） 全線 （ 回路 ） 速動繼電保護的必要性 1） 在電力系統(tǒng)中 ， 為保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性 ， 要求對超高壓輸電線路全長范圍內(nèi)的故障進行無時限切除 （ 即全線速動 ） ； 2） 在配電網(wǎng)中 ， 一些重要的線路 ， 如要求全線速動的 110 kV線路 、 110 kV短線路以及直接接入配電網(wǎng)的中小型分散發(fā)電廠的聯(lián)絡(luò)線等 ， 需要配備能夠保護線路全長的無時限速斷保護； 3） 如果電網(wǎng)接有對電壓驟降特別敏感的重要用電設(shè)備 ， 也應(yīng)無時限切除故障 ， 以防止故障持續(xù)時間過長引起長時間低電壓 ， 影響這些重要用電設(shè)備的正常運行； 4） 對于變壓器 、 發(fā)電機等元件 ， 也需要其主保護在整個元件回路范圍內(nèi)具有速動特性 。 75 縱聯(lián)電流差動保護 （ 1）全線（回路）速動繼電保護的必要性 5） 所有單端電氣量保護不具有全線 （ 回路 ） 速動特性 。 6） 解決問題的途徑是通過縱向比較被保護設(shè)備兩端的同類電氣量 （ 如電流 、 功率方向 ） 之間的差異 ， 識別內(nèi)部故障和外部故障 。 如果是內(nèi)部故障 ， 則兩端的保護將各自瞬時動作于跳閘 。 這種雙端電氣量保護稱為縱聯(lián)保護 。 7） 目前 ， 在縱聯(lián)保護中應(yīng)用較為廣泛的是 縱聯(lián)電流差動保護 ， 簡稱縱差保護 。 76 縱聯(lián)電流差動保護 （ 2） 線路縱差保護 ? ?保 護 裝 置 保 護 裝 置光 纖 通 道M N77 縱聯(lián)電流差動保護 （ 3） 變壓器縱差保護 變壓器縱差保護一般也稱為變壓器差動保護 。 1I??1I?2I?2I?? 21 II ??? ??II ?1iK2iK II ?????????d78 內(nèi) 容 1. 繼電保護基礎(chǔ)知識 2. 繼電保護基本原理 3. 利用故障分量的繼電保護原理 4. 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護 5. 小結(jié) 79 3. 利用故障分量的繼電保護原理 故障信息與故障分量 故障分量的提取 故障分量的運用 80 故障信息與故障分量 ? 電力系統(tǒng)的故障信號中同時含有故障信息和和非故障信息 ， 其中故障信息包括故障發(fā)生時間 、故障方向 、 故障類型 、 故障距離及故障持續(xù)時間等 ， 是電力系統(tǒng)故障的表征特性 。 81 故障信息與故障分量 ? 電力系統(tǒng)的短路故障行為等效于故障瞬間在故障支路中串聯(lián)接入兩個大小相等 、 方向相反的電壓源 。 在線性電路的假設(shè)前提下 ， 可以將故障狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)分解為一個故障前狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)和一個故障附加狀態(tài)網(wǎng)絡(luò) 。 82 故障信息與故障分量 83 故障信息與故障分量 ? 如果忽略線路故障后系統(tǒng)調(diào)節(jié)的影響 ， 則故障前網(wǎng)絡(luò)即為正常運行狀態(tài)網(wǎng)絡(luò) ， 其中的電氣量（ 電壓 、 電流 ） 就是負荷分量 。 ? 故障附加狀態(tài)下的電氣量 （ 電壓 、 電流 ） 稱為故障分量 。 故障分量是故障信息的外在表現(xiàn)形式 。 ? 對故障分量進行適當處理 ， 就能夠得到各種故障信息 ， 并且不受正常負荷狀態(tài)以及系統(tǒng)振蕩的影響 。 84 故障分量的提取 ? 如果忽略線路故障后系統(tǒng)調(diào)節(jié)的影響 ， 則故障分量可以通過消除負荷分量來提取 。 )2/()1()()( nTtststs ng ????85 故障分量的運用 ? 電流元件 ? 方向元件 ? 差動元件 ? 啟動元件 ? 選相元件 ? 距離元件 86 內(nèi) 容 1. 繼電保護基礎(chǔ)知識 2. 繼電保護基本原理 3. 利用故障分量的繼電保護原理 4. 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護 5. 小結(jié) 87 4. 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的穩(wěn)態(tài)特征 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的暫態(tài)特征 利用暫態(tài)故障分量的小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護原理 88 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的穩(wěn)態(tài)特征 ? 接地相電壓幾乎為零 （ 對于金屬性接地故障 ） ,非故障相電壓升高 。 ? 故障電流中基波幅度較小 。 ? 消弧線圈的補償影響 （ 故障電流中基波幅度更加微弱 ） 。 89 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的暫態(tài)特征 ? 暫態(tài)電流遠大于穩(wěn)態(tài)電容電流 。 暫態(tài)最大電流與穩(wěn)態(tài)電容電流之比 ， 近似等于自由振蕩頻率與工頻之比 ，可達到幾倍到十幾倍 。 ? 暫態(tài)最大電流值與故障時電壓相角有關(guān) 。 一般故障都發(fā)生在電壓最大值附近 。 ? 故障電弧不穩(wěn)定 （ 間隙性拉弧 ） ， 信號畸變嚴重 。 90 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的暫態(tài)特征 Ih If L Ih 91 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的暫態(tài)特征 間歇性瞬時接地故障錄波圖 92 利用暫態(tài)故障分量的小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護原理 ? 暫態(tài)電流幅值比較法 （ 面保護 ） 比較同一母線所有出線暫態(tài)零序電流的幅值 （ 均方根值 ） ， 幅值最大者被選定為故障線路 。 ? 暫態(tài)電流極性比較法 （ 面保護 ） 比較同一母線所有出線暫態(tài)零序電流的極性 ， 極性與其他線路相反者被選定為故障線路 。 ? 暫態(tài)容性電流方向判別法 故障線路容性電流由線路流向母線 ， 健全線路容性電流由母線流向線路 。 檢測容性電流方向 ， 可以確定故障方向 。 93 利用暫態(tài)故障分量的小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護原理 定義： 對故障線路 ， qk(t)0；對非故障線路 ，qk(t)0。 判別 qk(t)極性可以識別故障線路 。 ? ? ? ? ? ?dt tdutitq kk 00?94 利用暫態(tài)故障分量的小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護原理 為充分利用故障后所有暫態(tài)信息及增加抗干擾能力 ， 可對參量 qk(t)在一段時間 （ 0T） 內(nèi)進行積分： 保護判據(jù)可定為： 95 利用暫態(tài)故障分量的小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護原理 ? 暫態(tài)故障分量處理過程 濾 波濾 波積 分? ?tU 0? ?tI 0S F BS F B? ?tq ? ?tE q求 導(dǎo)96 利用暫態(tài)故障分量的小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護原理 10 20 30 40 50 60 4 2 0 2 4 x 1 0 4 3U0/V 10 20 30 40 50 60 500 0 500 3I0/A 故障線 健全線 t/m S t/m S 一實際接地故障產(chǎn)生的零序電壓、電流信號 97 利用暫態(tài)故障分量的小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護原理 15 20 25 30 4 2 0 2 x 1 0 10 q(t) 15 20 25 30 6 4 2 0 2 x 1 0 7 Eq(t) 故障線 健全線 t/m S 故障線 健全線 t/m S qk(t)及其累加積分計算結(jié)果 98 內(nèi) 容 1. 繼電保護基礎(chǔ)知識 2. 繼電保護基本原理 3. 利用故障分量的繼電保護原理 4. 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護 5. 小結(jié)