纵差动保护原理

•基本工作原理 •不平衡电流 •应用

•光纤纵差动保护

构成原理规定电流的方向：由母线指向线路为正方向

•线路外部故障：

•线路内部故障： 利用比较线路始端和末端电流大小和相位的原 理构成

•线路内部故障： 利用比较线路始端和末端电流大小和相位的原

理构成 基本工作原理单相原理接线图 采用环路法接线： 各侧的电流互 感器二次侧通过差 动继电器构成各自 电流流通的回路

•正常运行及外部故障：

内部故障

不平衡电流Iunb-正常运行或外部故时,

差动回路存在的电流 •原因分析: 线路正常运行及外部故障时： 理想情况下：Ik＝0

实际情况下：电流互感器的励磁电流不能忽略 因此原因：各侧电流互感器的励磁特性不同 不平衡电流为各侧电流互感器励磁电流的相量和 （二次）

①稳态不平衡电流

特点：正常运行时，数值小；外部故障时，数 值大。

保护的动作电流应大于外部故障时的最 大不平衡电流。

Iunb.max＝0.1Kst×IK.max/nTA

•暂态不平衡电流

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•特点：①含有非周期分量及高次谐波分量

②持续时间长（约几十个周波）

③最大值在短路发生后几个周波时出 现，其值比稳态Iunb.max大若干倍 Iunb.max＝0.1Kaper×Kst×IK.max/nTA

影响：造成保护误动或保护的灵敏性降低。 措施：稳态不平衡电流 ①采用D级TA

②二次负载应按10%误差曲线选取

③合理选用TA二次连接导线的截面并尽量 使差动臂两侧的阻抗相等 暂态不平衡电流 ①采用TP型TA

②采用带速饱和变流器或带制动特性的 差动继电器

应用

•存在问题：

不经济

导引线断线或短路，保护将误动或拒动 需装设监视导引线是否完好的装置 •应用：

长度不超过10KM的短线路

采用光纤作为通道构成光纤纵差动保护 差动保护原理广泛应用于发电机、变压

器及母线 光纤纵差动保护

采用光纤通道传送载有两端电流量的信号，信号频率在1014HZ左右

①光纤是一种很细的空心石英丝或玻璃丝，直径仅为100～200um，一根光纤可传送8000多路信号。

②纵差动保护传送和接受信号采用不同的光纤通道采用分相差动原理

动作方程：

︳iM(k)+iN(k) ︳- Kbrk︳iM(k)-iN(k) ︳ ≥Iact.min ④保护特点：

a.具有制动特性，能提高区内短路的灵敏性， 又能躲过区外短路不平衡电流的影响； b.采用分相电流差动和相电流突变量相结合的 起到方式，可靠性得以提高； c.不受电磁干扰。

⑤适用于220kV及以下，30KM以内的短线路

若干根光纤合在一起称为光缆，电力系统用架空地线复合光缆OPGW。光缆的结构示意图如下：