继电保护与安全自动装置的需要开展的研究

输电线路电流差动保护的研究何奔腾浙江大学电气工程学院2007/8/18电流差动保护的基本概念•差流：•理论基础(基尔霍夫定理)：为故障点电流。•非区内故障时：•区内故障时：•差动继电器的基本动作方程：mjjopii10fopiifi00opfii00fopfiii0opi线路差动保护的不平衡差流•模型误差：线路分布电容产生的不平衡差流。•测量误差：TA传变误差(饱和与不饱和)数据同步误差(200。实测120)sss实用电流差动继电器判据•动作方程：：最小动作电流。作用：躲避模型误差。：制动电流，K：比例制动系数。作用：躲避测量误差。•代价：降低了保护的灵敏度。reopdzopIKIII,dzIreI数据同步误差产生的不平衡差流•结论：采用滤波算法后，数据同步误差影响很小。对数据同步精度要求不高。tIfffIteIIItjun002)2sin(2IffIstun006.0200时，电容电流的特点•暂态电容电流远大于稳态电容电流。•暂态电容电流主要是高次谐波分量。滤波算法的作用•算法窗长对不平衡差流的影响：半波富氏：1.55Ic。全波富氏：0.9Ic。：正常运行时的电容电流•电流差动保护的滤波算法不宜带差分。•采用长窗算法对动作速度影响小。CnCXUI最小动作电流的自适应方案：电容电流和并联电抗器电流：近似等价于相关系数。时当时当dzDdzopdzGdzopIIII,,)(5.1,)5.2~2(LCDdzCGdzIIIIILCII,102NkkopiI电容电流补偿措施•补偿后的差流：•稳态电容电流补偿(模型)：•暂态电容电流补偿(模型)：•行波差动(反行波)：：行波传输时间和波阻抗。comopopIIICcomXjUUI221)(221dtdudtduCicomCCopZUIZUII2211)()(CZ,暂态电容电流的补偿效果•全波富氏算法下的暂态不平衡差流：不补偿：0.90Ic稳态补偿：0.79Ic暂态补偿：0.39Ic行波差动：0.18Ic行波差动不平衡差流主要来源为插值误差。电容电流补偿的必要性•绝大多数线路，不采用补偿措施时，灵敏度能够满足要求。关于行波差动的几点说明•行波差动不平衡差流主要来源为插值误差。•行波差动与其它行波保护本质上的区别：任何时间、任何频率分量都具有选择性。•贝瑞隆差动与行波差动保护是等价的。•实用继电器宜采用比例制动特性。•特殊问题：区内故障时非故障相会产生不平衡差流。原因：大地行波传播速度较慢。最大值：理论上非故障相不平衡差流可达到故障相差流的一半。变化量差动保护电流变化量：差流和制动电流：变化量不平衡差流：故障一周内：0.83Ic，一周后：2.54Ic。变化量差动继电器方案：2,1),2()(2jTITIIIjjjj2,2121IIIIIIreop2),,min(21IIIIIIreopopop零序差动保护•零序差流计算公式：•零序差动的辅助选相元件(A相)：•零序差动继电器的最小动作电流：按照灵敏度要求整定。)(0)(0021tItIIopdzopopopopopcIbIaIII0),max(5.1,60)20arg(