線路的差動保護

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1、 3 1 線 路 的 差 動 保 護 .隨 著 電 力 系 統(tǒng) 容 量 的 擴 大 、 電 壓 等 級 的 提 高 ， 為 保 證 系 統(tǒng) 的 穩(wěn) 定 性 ， 要 求 能 瞬 時 切 除 被 保護 線 路 每 一 點 的 故 障 。 差 動 保 護 能 滿 足 這 一 要 求 。 一 、 輸 電 線 路 縱 聯(lián) 差 動 保 護 1 基 本 工 作 原 理 縱 聯(lián) 差 動 保 護 是 用 輔 助 導(dǎo) 線 （ 或 稱 導(dǎo) 引 線 ） 將 被 保 護 線 路 兩 側(cè) 的 電 量 連 接 起 來 ， 通 過 比 較 被保 護 的 線 路 始 端 與 末 端 電 流 的 大 小 和 相 位 構(gòu) 成 的

2、保 護 ， 在 正 常 運 行 情 況 下 ， 導(dǎo) 引 線 中 形 成 環(huán) 流 ， 稱 為 環(huán) 流 法 縱 差 動 保 護 。 正 常 運 行 或 外 部 故 障 時 ， 流 經(jīng) 線 路 兩 側(cè) 的 電 流 相等 ， 若 不 計 電 流 互 感 器 的 誤 差 ， 流 入 繼 電 器 的 電 流I=0， 繼 電 器 不 動 作 。 在 保 護 范 圍 內(nèi) 部 故 障 ， 即 兩 電 流 互 感 器 之 間 的 線 路上發(fā) 生 故 障 （ 如 k2點 短 路 ） 時 ， 兩 側(cè) 電 源 分 別 向 短 路 點供 給 短 路 電 流 ， 由 圖 中 可 看 出 流 入 繼 電 器 的 電 流 為

3、短路 點 總 電 流 歸 算 到 二 次 測 的 數(shù) 值 。 當 電 流 大 于 繼 電 器動 作 電 流 時 ， 繼 電 器 動 作 ， 瞬 時 跳 開 線 路 兩 側(cè) 的 斷 路器 。 縱 差 動 保 護 測 量 線 路 兩 側(cè) 的 電 流 并 進 行 比 較 ， 它 的保 護 范 圍 是 兩 側(cè) 電 流 互 感 器 之 間 線 路 的 全 長 。 在 整 定 值 上 它 不 需 要 與 相 鄰 線 路 的 保 護 配 合 ， 這 是比 單 端 測 量 的 電 流 保 護 及 距 離 保 護 優(yōu) 越 之 點 。 I 2I 2 K1I I 。 。 。 。I I 2I I 2區(qū)內(nèi)故障區(qū)外故障

4、2、 縱 差 動 保 護 的 不 平 衡 電 流 正 常 運 行 及 區(qū) 外 故 障 不 計 電 流 互 感 器 的 誤 差 ， 流 入 差 動 繼 電器 中 的 電 流 I 0。 實 際 上 電 流 互 感 器 存 在 勵 磁 電 流 ， 并 且 兩 側(cè)電 流 互 感 器 的 勵 磁 特 性 不 完 全 一 致 ， 則 在 正 常 運 行 或 外 部 故 障時 流 入 差 動 繼 電 器 的 電 流 為 不 平 衡 電 流 ， 用 Iunb表 示 ， 它 等 于 兩側(cè) 電 流 互 感 器 的 勵 磁 電 流 相 量 差 。 外 部 故 障 時 ， 短 路 電 流 使 鐵芯 嚴 重 飽 和 ，

5、 勵 磁 電 流 急 劇 增 大 ， 從 而 使 Iun比 正 常 運 行 時 的 不平 衡 電 流 大 很 多 。 在 線 路 縱 差 動 保 護 中 可 采 用 速 飽 和 變 流 器 或 帶 制 動 特 性的 差 動 繼 電 器 ， 減 小 不 平 衡 電 流 及 其 影 響 。 對 縱 聯(lián) 差 動 保 護 的 評 價 優(yōu) 點 ： 縱 聯(lián) 差 動 保 護 是 測 量 兩 端 電 氣 量 的 保 護 ， 能 快 速 切除 被 保 護 線 路 全 線 范 圍 內(nèi) 故 障 ， 不 受 過 負 荷 及 系 統(tǒng) 振 蕩 的 影響 ， 靈 敏 度 較 高 。 缺 點 ： 需 要 裝 設(shè) 同 被 保

6、護 線 路 一 樣 長 的 輔 助 導(dǎo) 線 ， 增 加 了投 資 。 同 時 為 了 增 強 保 護 裝 置 的 可 靠 性 ， 要 裝 設(shè) 專 門 的 監(jiān) 視輔 助 導(dǎo) 線 是 否 完 好 的 裝 置 ， 以 防 當 輔 助 導(dǎo) 線 發(fā) 生 斷 線 或 短 路時 使 縱 差 動 保 護 誤 動 或 拒 動 。 在 輸 電 線 路 上 只 有 當 其 他 保 護 不 能 滿 足 要 求 ， 且 在 長 度 小于 10km 的 線 路 上 才 考 慮 采 用 縱 聯(lián) 差 動 保 護 。 縱 差 動 保 護 在 元 件 （ 如 發(fā) 電 機 、 變 壓 器 等 ） 保 護 中 得 到 廣泛 應(yīng) 用

7、。 二 、 平 行 線 路 橫 聯(lián) 方 向 差 動 保 護 平 行 線 路 是 指 參 數(shù) 相 同 且 平 行 供 電 的 雙 回 線 路 ， 采 用 這 種 供 電 方式 可 以 提 高 供 電 可 靠 性 ， 當 一 條 線 路 發(fā) 生 故 障 時 ， 另 一 條 非 故 障 線 路仍 可 正 常 供 電 。 橫 聯(lián) 方 向 差 動 保 護 判 別 平 行 線 路 是 否 發(fā) 生 故 障 ， 采 用 測 量 差 回 路電 流 大 小 的 方 法 ； 判 別 是 哪 條 線 路 故 障 ， 則 采 用 測 量 差 回 路 電 流 方 向的 方 法 。 （ 1） 正 常 運 行 或 外 部 短

8、 路 時 由 于 兩 回 線 路 阻 抗 非 完 全 相 等 ， 電 流 互 感 器 特 性 也 可 能 不 完 全一 致 ， KAI中 會 流 過 不 平 衡 電 流 。 若 能 使 KA的 動 作 電 流 大 于 不 平衡 電 流 ， 則 M側(cè) 的 電 流 繼 電 器 不 會 動 作 ， M側(cè) 的 整 套 保 護 不 會 起 動跳 閘 。 同 理 N側(cè) 的 保 護 也 不 會 動 作 。I = nTA1 ( I1 - I2 ) = 0 (2) 任 一 線 路 內(nèi) 部 故 障 時 若 在 線 路 LI上 發(fā) 生 短 路 ， I1 I2， 在 M側(cè) 保 護 KA1中 流 過 電 流 為 :在

9、N側(cè) 保 護 KA2中 的 差 電 流 為I = nTA1 ( I1 - I2 )I = nTA1 I2 - ( - I2 ) = nTA2 I2 在 保 護 區(qū) 內(nèi) 故 障 時 ， 橫 差 保 護 在 電 源 側(cè) 測 量 的 是 兩 線 路 電 流 差 的 大 小； 在 非 電 源 側(cè) 測 量 的 是 兩 線 路 電 流 的 和 。 因 此 ， 非 電 源 側(cè) 保 護 的 靈 敏 度 比電 源 側(cè) 高 。 但 靠 進 母 線 故 障 時 。 兩 側(cè) 保 護 存 在 相 繼 動 作 的 問 題 。 相 繼 動 作 區(qū) ： 對 側(cè) 保 護 動 作 后 ， 由 于 短 路 電 流 重 新 分 布

10、使 本 側(cè) 保 護 再 動作 ， 叫 相 繼 動 作 。 可 能 發(fā) 生 相 繼 動 作 的 區(qū) 域 叫 相 繼 動 作 區(qū) 。 電 流 平 衡 保 護 的 基 本 工 作 原 理 電 流 平 衡 保 護 的 基 本 工 作 原 理 ,KAB是 一 個 雙 動 作 的 電 平 衡 繼 電 器 ， 當 平行 線 路 正 常 運 行 或 外 部 故 障 時 ， 通 過 KAB兩 線 圈 N1和 N2的 電 流 幅 值 相 等 ，“ 天 平 ” 處 在 平 衡 狀 態(tài) ， 保 護 不 動 作 。 當 線 路 L1故 障 時 （ 如 k1點 故 障 ） ，則 I1 I1 ， ,KAB的 右 側(cè) 觸 點

11、 閉 合 ， 跳 開 QF1切 除 L1的 故 障 ； 當 線 路 L2故 障時 ， KAB的 左 側(cè) 觸 點 閉 合 ， 跳 開 QF2切 除 L2的 故 障 。 作 業(yè)一 、 填 空1、 為 了 實 現(xiàn) 縱 差 動 保 護 在 線 路 兩 端 應(yīng) 裝 設(shè) （ ） 及 （ ） 完 全 相 同 的 電 流 互 感 器 ， 并 按 一 定 的 方 式 將 它 們 的 二 次 回 路 連 接 起 來 。2、 目 前 縱 差 動 保 護 普 遍 采 用 （ ） 的 連 接 方 式 。3、 縱 差 動 保 護 的 保 護 范 圍 包 括 了 （ ） 的 整 條 輸 電 線 路 。4、 在 縱 差 動

12、保 護 中 ， 為 了 保 證 保 護 動 作 的 選 擇 性 ， 差 動 繼 電 器 的 動 作 電 流 必 須 躲 開 （ ） 。 5、 平 行 線 路 兩 側(cè) 的 方 向 橫 差 保 護 的 主 要 組 成 元 件 為 （ ） 和 （ ） 。6、 當 保 護 動 作 跳 開 一 回 線 路 以 后 ， 橫 聯(lián) 方 向 差 動 保 護 要 （ ） ， 所 以 ， 不 論 什 么 原 因 一 回 線 斷 開 后 ， 應(yīng) 通 過 被 斷 開 的 斷 路 器 動 合 輔 助 觸 點 切 除 （ ） ， 使 該 側(cè) 橫 差 動 保 護 退 出 運 行 。7、 平 行 線 路 是 指 （ ） 的 雙

13、 回 線 路 。8、 橫 聯(lián) 差 動 保 護 判 別 平 行 線 路 是 否 發(fā) 生 故 障 ， 采 用 （ ） ； 判 別 是 哪 條 線 路 故 障 ， 則 采 用 （ ） 。 二 、 名 詞 解 釋1、 縱 聯(lián) 差 動 保 護2、 相 繼 動 作 3、 相 繼 動 作 區(qū)三 、 判 斷 題1、 方 向 橫 差 保 護 不 僅 應(yīng) 用 于 平 行 線 路 上 。 （ ）2、 縱 差 保 護 的 動 作 時 限 與 相 鄰 下 一 線 路 按 階 梯 時 限 原 則 配 合 。（ ）3、 由 于 縱 差 動 保 護 必 須 敷 設(shè) 與 被 保 護 線 路 一 樣 長 的 輔 助 導(dǎo) 線 ， 所以 縱 差 動 保 護 應(yīng) 受 到 一 定 的 限 制 。 （ ）4、 由 于 縱 差 動 保 護 能 夠 盡 可 能 快 動 作 ， 所 以 不 需 后 備 保 護 。 （ ）5、 相 繼 動 作 不 能 正 確 動 作 。 （ ）四 、 分 析 題 、 畫 圖 分 析 縱 差 動 保 護 的 工 作 原 理 。 、 說 明 縱 差 動 保 護 的 優(yōu) 缺 點 ， 并 指 出 它 的 應(yīng) 用 。 五 、 按 照 下 圖 分 析 k1點 短 路 時 ， 橫 差 動 保 護 如 何 動 作 。