电力系统二次回路与继电保护V2.03(5)

茂名市粤能电力股份有限公司

变电站综合自动化系统二次回路及继电保护

12图17 比率差动保护特性曲线

a．额定电流计算

高压侧额定线电流： 低压侧额定线电流：

IA?SN/nTH*3UA。。。。。。

Ia?SN/nTL*3Ua。。。。。。IB?SN/nTH*3UB Ib?SN/nTL*3Ub IC?SN/nTH*3UCIc?SN/nTL*3Uc其中，SN为系统额定容量，nTH为高压侧CT变比，nTL为低压侧CT变比。

b．星角转换：

d11接线方式，这样高低压侧的电气量将由于变压器采用的是Yn，产生30°角差，不能直接用于差流计算。为此，可用数学方法，将低压侧的相量进行转换，这样就可以消除角差带来的计算问题。以三角形转换为星形的算法为例，转换后，可分别得出高低压侧两组电流，在低压侧的公式中，除以3是为了消除相量减法中对幅值的影响：

高压侧折算公式： 低压侧折算公式：

IA?IA?I0,。。。,。。。Ia?（Ia?Ic）/3,。。。,。。。（Ib?Ia）/3 IB?IB?I0 Ib?IC?IC?I0,。。。Ic?（Ic?Ib）/3,。。。差动保护的校验方法分为三相法和单相法，三相法可以对照以上

计算公式简单校验，但是在单相法中，因为低压侧的角星计算，将形成一个大小相等，方向相反，并且幅值较实加值除以3的差流，因

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而需在高压侧加两相大小相等，方向相反，并且大小为原实加数值除以根号3，以抵消角转星折算时带来的影响。

c．比率差动斜率校验计算

在试验仪上加入平衡电流（与额定电流成倍数关系），检查确认此时差动电流为0，然后改变其中一组数据直到比率差动保护动作。记录动作时的输入电流。将加入的平衡电流按比率变小或变大，用同样地方法获得另外一组动作电流。此时应确保两组电流的动作值在同一段动作曲线上。

计算两组电流的标幺值，并通过以下斜率计算公式计算斜率，与装置定值中设定的斜率如果一致，说明动作曲线正确。

通过公式：

Id?|I1?I2|Ir?（|I1|?|I2|）/2

分别计算出每组动作值的差动电流和制动电流标幺值。 再根据公式：K?Id1-Id2 计算出斜率。 Ir1-Ir2图18变压器高低压侧相位关系示意图

(2)变压器的后备保护

变压器后备保护有Ⅲ段复压过流方向保护和Ⅲ段零序过流方向保护，原理在第1节电流电压保护中已详加阐述，在此不再另外分析。

实际应用时，复压过流Ⅰ段方向保护出口动作跳本侧母联，Ⅱ段跳本侧，Ⅲ段全跳，具体情况应根据现场实际接线和功能要求来确定跳闸矩阵控制字。复压过流保护中，当本侧PT检修时，可由其它侧PT来开放保护，而本侧PT不会开放其它侧的保护。

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6．线路的纵联距离保护

线路的纵联保护，除了前面讲得纵联差动保护外，还有纵联距离、纵联方向保护，它们和前面的纵联差动保护一样，采用了本线路两端的故障量，来综合判断故障情况，它能无时限切除线路全长范围内故障，其缺点是无法作为相邻线路的后备保护。

茂名地区的110kV线路上一般配置一套纵联差动作为主保护，并配置距离保护、零序保护等后备保护，以充分发挥两者的优点。

对于220kV等级线路，采用高频通道作为通道的线路按双重化配置两套主保护和两套后备保护，其中一套主保护为闭锁式纵联方向保护，另外一套为闭锁式纵联距离保护，两套保护都以线路的某一相作为通道，配以阻波器和结合滤波器设备，并用同轴电缆接至收发信机，用以传输信号，这种方式因为在线路发生故障时可能遭到破坏，可靠性能远不如光纤通道，现已逐步淘汰。采用光纤通道作为通道的线路按双重化配置两套主保护和两套后备保护，其中一套主保护为采用光纤专用通道的纵联差动保护，另外一套为采用光纤复用通道的允许式纵联距离保护

220kV线路保护应遵循相互独立的原则按双重化配置，并独立组屏。每套保护装置均应配置完整的主后备保护。

每套保护除了全线速动的纵联主保护外，还应具备三段式相间和接地距离及零序方向电流保护作为后备保护。

每套保护应有选相功能，实现分相跳闸和三相跳闸。

对全线内发生的各种类型故障，线路保护应能可靠有选择性的切除故障。故障类型包括接地电阻不小于100?的单相接地和两相接地、相间短路、三相短路故障、非全相运行。 220kV线路保护应配置断路器失灵启动回路。 220kV线路应配置断路器三相不一致保护。

对长度不超过20KM的超短线路，应至少配置一套分相电流差动保护

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作为主保护。

同杆并架双回线路应采用可分相传送跳闸命令的全线速动保护，应至少配置一套分相电流差动保护作为主保护。

220kV线路保护在断路器与电流互感器之间的故障应可靠动作。

(1) 纵联距离保护的弱馈启动

(2)纵联距离保护的功率导向问题

MNES1Ⅰ2FER3Ⅱ4图19

图2-5 功率倒向示意图共27页 第22页

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(2) 纵联距离保护的跨线故障选项问题

如图所，当发生N端I回线B相与II回线C相接地短路的跨线故障时。流过M端I回的B、C相的故障电流与发生N端I回线BC两相接地短路的电流是完全相同的，M端的母线电压也是完全相同的。因此M端I回线中的反应一端电气量变化的选相元件无法区别是本线路末端的B、C两相接地短路还是线路末端的B、C跨线接地短路。 ①采用不分相的跳闸命令

在发生这种跨线故障时，两条线路都将三跳且不再重合。 ②采用分相式跳闸命令

在发生这种跨线故障时，I回线的M端的纵联距离保护由于

B、C相的接地阻抗继电器和BC相间阻抗继电器判为正方向短路，所以在B相和C相上发允许信号。而I回线的N端只有B相阻抗继电器判为正方向短路，所以只在B相上发允许信号。每侧根据收到的对端允许信号，通过分相比较逻辑选定B相是故障相，两端都跳B相。

③分相电流差动保护从原理上讲有天然的选相功能，发生此类故障时不会误动。 图20

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