纵联电流差动保护

williamkong

2021 年 06 月 21 日

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电力系统继电保护

## 纵联电流差动保护原理

![电流纵联差动保护区内、外短路示意图](https://cdn.jsdelivr.net/gh/Mrright024/picbed@main/img/image-20210621111924359.png)

当线路MN正常运行以及被保护线路外部短路时，按规定的电流正方向看，M侧电流为正，N侧电流为负，两侧电流大小相等、方向相反，即$\dot{I}_M+\dot{I}_N=0$。当线路内部短路时，流经输电线两侧的故障电流均为正方向，且$\dot{I}_M+\dot{I}_N=\dot{I}_k$（k1点短路电流）

### 输电线路纵联电流差动保护特性分析

#### 不带制动特性的差动继电器

动作方程：

$$
I_r=|\dot{I}_m+\dot{I}_n|\ge I_{set}

整定值$I_{set}$按以下两个条件选取：

1. 躲过外部短路时的最大不平衡电流：

$$
   I_{set}=K_{rel}+K_{np}+K_{st}+I_{k.max}

$K_{rel}$：可靠系数，1.2~1.3

$K_{np}$：非周期分量系数

$K_{er}$：电流互感器的10%误差系数

$K_{st}$：同型系数，同型号取0.5，不同型号取1

$I_{k.max}$：外部短路时流过电流互感器的最大短路电流
2. 躲过最大负荷电流：

$$
   I_{set}=K_{rel}I_{L.max}

$K_{rel}$：可靠系数，1.2~1.3

$I_{L.max}$：线路正常运行时的最大负荷电流

取其中较大值，进行灵敏度检验：

$$
K_{sen}=\cfrac{I_r}{I_{set}}=\cfrac{I_{k.min}}{I_{set}}\ge2

#### 带有制动线圈的差动继电器特性

$$
|\dot{I}_m+\dot{I}_n|-K|\dot{I}_m-\dot{I}_n|\ge I_{op0}

## 纵联电流相位差动保护

![电流纵联差动保护区内、外短路示意图](https://cdn.jsdelivr.net/gh/Mrright024/picbed@main/img/image-20210621145340202.png)

### 纵联保护相位差动保护的动作特性与相继动作

闭锁角：

$$
\varphi_b=7^\circ+15^\circ+\cfrac L{100}\times6^\circ+\varphi_y

$7^\circ$：经过电流互感器后两侧电流的最大误差

$15^\circ$：保护装置中滤序器及收发信操作回路的角度误差影响

$\cfrac{L}{100}\times6^\circ$：传输线路长度与等值工频角延迟

$\varphi_y$：裕度角

---

相继动作：当被保护线路增长，高频信号不连续的间隔缩短，超前侧有可能进入保护的不动作区，但滞后侧可以动作。此时，滞后侧跳闸后，停止发高频信号，使超前侧只能收到自己发的高频信号，间隔180°，满足跳闸条件跳闸。这种先后动作情况成为“**相继动作**”。保护相继动作使一侧故障切除的时间变慢。

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纵联电流差动保护

williamkong • 2021 年 06 月 21 日

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