差动保护技术资料-差动保护.docx

差动保护技术资料:差动保护差动保护技术资料一、母线差动保护原理说明：母线差动保护设计有比率差动保护（常规比率差动和突变量比率差动）和大差后备保护两个保护。比率制动特性差动保护为分相式差动保护，设置大差及各段母线小差。大差由除母联外母线上所有支路构成，每段母线小差由该段母线上所有支路（包括母联）构成。大差作是母线保护的启动元件，用以区分母线区、内外故障，小差为故障母线的选择元件。差动保护的动作方程为具有制动特性的采样算法，动作判据上采用“点差动作+向量把关判据动作”的动作方案。1、比例差动保护（以双母线为例）a)差流计算差动电流、制动电流的计算引入各支路大差关联系数（第j支路对大差的关联系数）、Ⅰ母关联系数（第j支路对Ⅰ母小差的关联系数）、Ⅱ母关联系数（第j支路对Ⅱ母小差的关联系数）。大差差动电流、大差制动电流、各段母线小差差动电流、小差制动电流的计算见公式（1-1）~（3-21）。大差差动电流：（1-1）大差制动电流：（1-2）Ⅰ母差动电流：（1-3）Ⅰ母制动电流：（1-4）Ⅱ母差动电流：（1-5）Ⅱ母制动电流：（1-6）差动电流突变量的计算方法为式：（1-7）制动电流突变量的计算方法为式：（1-8）b)保护启动差动保护启动元件包括突变量启动元件和稳态量启动元件。其中，突变量启动元件基于制动电流突变进行判别，稳态量启动元件基于差动电流有效值越限进行判别。突变量启动判别的数据窗为3个采样点。突变量启动元件采样基于制动电流的突变进行判别，判别公式为式1-9：（1-9）式中：为制动电流当前时刻的采样值（制动电流为所有连接支路电流标量和）；为两周前制动电流的采样值；为四周前制动电流的采样值；稳态量差流启动元件包括大差差流启动元件和小差差流启动元件。稳态量差流计算使用全周傅氏算法，启动元件的动作判据为式1-10：（1-10）式中，Id为差动电流，Iset为差动保护启动电流定值；c)常规比率差动保护逻辑常规比率差动保护采用具有比率制动特性的分相电流差动算法，其动作方程为：（1-11）（1-12）其中：式中：Id为差动电流；Ir为制动电流；k为比率制动系数；Is为差动电流定值；为各支路电流。当大差差流和某条母线的小差差流均满足式（1-11）和（1-12）时，比率差动保护动作。d)突变量比率差动保护突变量比率制动差动保护动作条件为：（1-13）（1-14）（1-15）其中：为差动定值；；（为第j个连接支路的电流突变量；=-）；式（1-13）为突变量大差动作方程；式（1-14）为差流的相量把关；式（1-15）为突变量小差动作方程；当大差差流满足式（1-13）、（1-14），小差差流满足式（1-14）、（1-15）时，突变量比率差动保护动作。e)差动保护动作特性图1差动保护动作曲线2、大差后备保护大差连续动作达到大差后备延时150ms，若此前无小差动作则跳开母线上无隔离刀闸辅助触点位置的元件和母联，若此前有任一母线差动动作则仅跳无位置元件，出口经任一母线复合电压闭锁。大差后备保护主要作用：母线故障差动保护动作跳闸后，如果故障母线上还连有无隔离刀闸辅助触点位置的电源支路（故障前可能电流很小，方式识别元件不能正确识别到该支路的状态），则可通过大差后备保护来切除；对于一些新建变电站，平常可能负荷很小，电源支路也可能很少，当此电源支路无刀闸位置时，如果母线故障，小差可能不动作，这时就可以通过大差后备保护将故障切除。3、差动保护逻辑框图图2母差保护逻辑框图（以Ⅰ母为例）二、算法说明：母线差动保护所用的算法大体分为：长窗算法（如全周傅氏）+基于采样点的判别。长窗算法用于滤除直流分量、检出谐波分量及计算工频分量等。比例差动保护和大差后备保护中稳态量差流判据，均是基于全周算法计算所的数据。比例制动判别均是基于采样点判别，即所谓的“点差”。另外，启动逻辑、CT饱和判别是基于采样点判别的。所以，母线差动保护动作判据采用“点差动作+向量把关判据动作”的动作方案。三、母线差动保护相关闭锁逻辑11、CT断线闭锁方案支路CT断线后，该支路电流数据无法参与差流计算，为避免区外故障保护误动，母线保护采取分母线按相闭锁的方式闭锁差动保护。母联CT断线后，由于母联间隔电流不计入大差，所以母联断线时对大差计算没有影响，仅影响小差计算。所以，母联间隔CT断线后，不闭锁差动，这时将双母线自动切换为为互联方式运行（母联电流不参与差流计算）。2、SV异常闭锁方案SV异常主要包括品质异常、检修不一致、双AD不一致、SV断链。任一异常时均对差动保护差流计算有影响。支路SV异常时，可以认为该支路电流不可靠，这样当发生区外故障时，保护可能误动。所以，支路SV异常时，闭锁该支路所在母线差动保护。由于母联间隔电流不计入大差，所以母联间隔SV异常后对大差计算没有影响，仅影响小差计算。所以，母联间隔SV异常