關于分相式電流縱差保護原理及光纖通道與保護接口一天第1頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月RCS-931保護配置主保護

光纖電流縱差保護工頻變化量接地、相間距離Ⅰ段后備保護

以正序電壓為極化量的阻抗繼電器構成的三段式接地、相間距離保護A型：零序電流Ⅱ段(帶方向)、Ⅲ段(方向可選擇)B型：零序電流Ⅰ、Ⅱ段(帶方向)、Ⅲ、Ⅳ段(方向可選擇)

D型：零序電流Ⅱ段(帶方向)、零序反時限方向電流保護(方向可選擇)重合閘

單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘、重合閘仃用第2頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月光纖電流縱差保護原理以母線流向被保護線路方向為正方向。動作電流(差動電流)為：制動電流為：動作電流與制動電流對應的工作點位于比率制動特性曲線上方，繼電器動作。

第3頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月輸電線路電流縱差保護原理線路內(nèi)部短路動作電流：

制動電流：因為繼電器動作。凡是在線路內(nèi)部有流出的電流，都成為動作電流。

第4頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月輸電線路電流縱差保護原理線路外部短路

動作電流：制動電流：因為繼電器不動。凡是穿越性的電流不產(chǎn)生動作電流，只產(chǎn)生制動電流。第5頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月輸電線路電流縱差保護的主要問題⑴電容電流的影響電容電流是從線路內(nèi)部流出的電流，因此它構成動作電流。由于負荷電流是穿越性的電流，它只產(chǎn)生制動電流。所以在空載或輕載下電容電流最容易造成保護誤動。解決方法：①用起動電流定值躲本線路電容電流。②起動電流定值躲不了電容電流時，進行電容電流補償。第6頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月輸電線路電流縱差保護的主要問題⑵重負荷情況下線路內(nèi)部經(jīng)高電阻接地短路，靈敏度可能不夠。負荷電流是穿越性的電流，它只產(chǎn)生制動電流而不產(chǎn)生動作電流。經(jīng)高電阻短路，短路電流很小，因此動作電流很小因而靈敏度可能不夠。解決方法：采用工頻變化量比率差動繼電器和零序差動繼電器第7頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月輸電線路電流縱差保護的主要問題⑶TA斷線，差動保護會誤動。為了在單側電源線路內(nèi)部短路時電流縱差保護能夠動作，因此差動繼電器在動作電流等于制動電流時應能保證動作。這樣在一側TA斷線時差動保護會誤動。解決方法：采取措施防止TA斷線時差動繼電器誤動。第8頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月輸電線路電流縱差保護的主要問題

⑷

由于兩側TA暫態(tài)特性和飽和程度的差異、二次回路時間常數(shù)的差異在區(qū)外故障或區(qū)外故障切除時出現(xiàn)差動電流（動作電流），容易造成差動繼電器誤動。解決方法：提高比率制動特性的起動電流和制動系數(shù)。在制動量上增加浮動門檻。第9頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月輸電線路電流縱差保護的主要問題⑸兩側采樣不同步，造成不平衡電流的加大。線路縱差保護與主設備保護中用的縱差保護不同，線路縱差保護兩側電流是由不同裝置采樣的。兩側電流采樣時間不一致，使動作電流不是同一時刻的兩側電流的相量和，最大的誤差是相隔一個采樣周期（931保護是0.833ms,折合工頻電角度為）。這將加大區(qū)外故障時的不平衡電流。解決方法：使兩側采樣同步，或進行相位補償。931保護采用小步幅調(diào)整采樣周期達到采樣同步。第10頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月931保護中差動繼電器的種類和特點工頻變化量分相差動繼電器的構成：動作電流：制動電流：取為定值單中‘差動電流高定值’、4倍實測電容電流和中的最大值。由于大于電容電流,依靠定值躲電容電流影響.

第11頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月931保護中差動繼電器的種類和特點工頻變化量差動繼電器的特點不受負荷電流的影響。因此負荷電流不會產(chǎn)生制動電流。受過渡電阻的影響也較小。在單側電源線路上發(fā)生短路，只要短路前有負荷電流，短路后無電源側的工頻變化量電流也會形成動作電流。由于上述原因該繼電器很靈敏。提高了重負荷線路上發(fā)生經(jīng)高電阻短路時的靈敏度。第12頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月931保護中差動繼電器的種類和特點穩(wěn)態(tài)Ⅰ段分相差動繼電器的構成：動作電流：

制動電流：

取為定值單中‘差動電流高定值’、4倍實測電容電流和中的最大值。依靠

定值躲電容電流。第13頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月931保護中差動繼電器的種類和特點穩(wěn)態(tài)Ⅱ段分相差動繼電器的構成：動作電流：

制動電流：

取為定值單中‘差動電流低定值’、1.5倍實測電容電流和中的最大值。依靠定值躲電容電流。經(jīng)40ms延時動作。第14頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月931保護中差動繼電器的種類和特點零序差動繼電器的構成：動作電流：

制動電流：

為定值單中‘零序起動電流定值’。經(jīng)100ms延時動作。零序差動繼電器本身無選相功能，所以再另外用穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器選相。兩者構成‘與’門。

第15頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月931保護中差動繼電器的種類和特點

零序差動繼電器的特點由于不反應負荷電流，所以負荷電流不產(chǎn)生制動電流。受過渡電阻的影響較小。因此在重負荷線路上發(fā)生經(jīng)高電阻短路時靈敏度較高。第16頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月931保護中差動繼電器的種類和特點與零序差動繼電器配合使用作為選相用的穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器的構成：動作電流為經(jīng)過電容電流補償后的差動電流。制動電流：

為、0.6倍實測電容電流和中的最大值。制動系數(shù)僅取為0.15。第17頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月931保護中差動繼電器的種類和特點選相用穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器特點由于值和制動系數(shù)值都取得很小，所以該繼電器很靈敏。不會影響零序差動繼電器的靈敏度。由于比電容電流小，故動作電流要經(jīng)電容電流補償。第18頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月防止TA斷線誤動的措施差動保護部分的計算，包括:差動繼電器的計算、邏輯程序和出口程序都在‘故障計算程序’中進行。也可以說只有起動元件起動后才投入差動保護。起動元件如果不起動，在正常運行程序中差動保護根本沒有計算，相當于差動保護沒有投入。第19頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月防止TA斷線誤動的措施防止TA斷線誤動的措施是：只有在兩側起動元件均起動，兩側差動繼電器都動作的條件下才能發(fā)出跳閘命令。為此，每一側差動繼電器動作后都要向對側發(fā)一個允許信號。差動保護要發(fā)跳閘命令必須滿足如下條件:①本側起動元件起動②本側差動繼電器動作③收到對側‘差動動作’的允許信號這樣當一側TA斷線，由于電流有突變或者有‘零序電流’，起動元件可能起動，差動繼電器也可能動作。但對側沒有斷線，起動元件沒有起動，差動繼電器沒有進行計算，不能向本側發(fā)‘差動動作’的允許信號。所以本側不誤動。

第20頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)圖

斷線側

非斷線側

第21頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月弱電側電流縱差保護存在的問題當有一側是弱電源側或無電源側，在線路內(nèi)部短路時，無電源側起動元件可能不起動。例如無電源側變壓器中性點不接地，短路前線路空載，短路后由于既無電流突變量又無零序電流，起動元件不動作。起動元件不動作，程序在正常運行程序。此時無電源側差動繼電器沒有進行計算，不會向對側發(fā)允許信號。導致電源側電流縱差保護拒動。為解決該問題，931保護中增加一個低壓差流起動元件。第22頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月低壓差流起動元件除兩相電流差突變量起動元件、零序電流起動元件和不對應起動元件外，931保護再增加一個低壓差流起動元件。低壓差流起動元件起動條件：①差流元件動作。該差流元件的特性就是選相用的穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器的特性。②差流元件的動作相或動作相間電壓、。③收到對側的允許信號。第23頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月 在64kb/s通信接口的條件下，實現(xiàn)了每周12點采樣數(shù)據(jù)的傳輸，而其他有些廠家的差動保護每周僅傳輸4～6點。每周12點的采樣數(shù)據(jù)保證了差動繼電器工作的正確性和工頻變化量差動繼電器的實現(xiàn)。 在2Mb/s通信接口的條件下，實現(xiàn)了每周24點采樣數(shù)據(jù)的傳輸及差動計算。采樣數(shù)據(jù)的傳輸?shù)?4頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月本裝置通信接口原理其功能是將各電流量和開關量的二進制的電信號轉變成編碼形式的光信號。裝置中的數(shù)據(jù)采用64Kb/s高速數(shù)據(jù)通道、同步通信方式。采用64Kb/s的傳輸速率，主要是考慮差動保護的數(shù)據(jù)信息，可以復接數(shù)字通信設備(PCM微波或PCM光纖通信)的64Kb/s數(shù)字接口，從而實現(xiàn)遠距離傳送。具體功能是將串行通信控制器（SCC）收發(fā)的反應電流量和開關量的電信號的NRZI碼變換成64Kb/s同向接口的線路碼型，然后經(jīng)‘光電轉換’變成光信號，再由光纖通道來傳輸。第25頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月本裝置通信接口原理第26頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月外部通信方式一——專用光纖方式采用專用光纖光纜時，線路兩側的裝置通過光纖通道直接連接。

第27頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月專用光纖方式時的同步時鐘提取由于裝置是采用64Kb/s同步數(shù)據(jù)通信方式，就存在同步時鐘提取問題。采用專用光纖通道時，裝置的時鐘應采用內(nèi)時鐘方式，即兩側的裝置發(fā)送時鐘工作在“主─主”方式，數(shù)據(jù)發(fā)送采用本機的內(nèi)部時鐘，接收時鐘從接收數(shù)據(jù)碼流中提取。

第28頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月外部通信方式二——通過64Kb/s同向接口復接PCM通信設備

需在通信機房內(nèi)加裝一臺專用光電變換的數(shù)字復接接口設備MUX-64。它通過雙絞線與PCM設備相連。

第29頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月外部通信方式二——通過2048Kb/s同向接口復接PCM通信設備需在通信機房內(nèi)加裝一臺專用光電變換的數(shù)字復接接口設備MUX-2M。它通過75歐姆同軸電纜與PCM設備相連。第30頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月復接PCM通信設備時的同步時鐘提取若通過64Kb/s或2048Kb/s同向接口復接PCM通信設備時，必須采用外部時鐘方式，即兩側裝置的發(fā)送時鐘工作在“從─從”方式。數(shù)據(jù)發(fā)送時鐘和接收時鐘為同一時鐘源，均是從接收數(shù)據(jù)碼流中提取，否則會產(chǎn)生周期性的滑碼現(xiàn)象。若兩側采用SDH通信網(wǎng)絡設備時，兩側的通信設備不必進行通信時鐘設