1、 如图所示；输电线两侧用变比相同的电流互感器取出电流信号，电流互感器的极性与连接方式如图所示，且当电流互感器的一次电流从 * 端流入时，二次电流从 * 端流出， 图中KD为差动电流测量元件，简称差动元件或差动继电器。* 输电线纵差保护的基本原理输电线纵差保护的基本原理LIMINI 图11-28 纵差保护的基本原理电流互感器的二次电流 图中用实线表示 ，流入差动继电器的电流，为正常时二次电流之差，由图可见，其不平衡电流值较小。和正常运行时，正常运行时，若线路的潮流从M端送向N端，则线路两侧电流为同一电流。 当线路MN外部短路时（如k2点），电流互感器一次和二次电流方向与正常运行时相同，故流入差动
2、电流元件KD的电流仍为不平衡电流，但因电流互感器的一次电流为短路电流，故流入差动电流元件的不平衡电流大得多。当线路MN内部短路（k1点）时，流入差动元件KD的电流如图中虚线所示，为故障点二次故障电流之和，远远大于正常运行和外部短路时流入差动元件KD的不平衡电流。 故正常运行和外部短路时，差动元件KD不能动作。 MN线路内部短路时，差动元件动作，向被保护线路两侧送出跳闸信号， 可见，纵差保护在原理上区分了线路的内部和外部故障，故不必采用延时元件,而是无延时切除线路两侧电流互感器之间任何地方的故障。 缺点: 需用与输电线同等长度的辅助导线，向对侧传输线路两侧电流信号。在技术上带来很多困难，经济上也
3、不合理。 纵差保护一般用在短线路，发电机、母线和变压器等元件上作为主保护。 关于关于变压器差动保护 变压器纵差保护作为主保护，它能反应变压器内部及引线的相间短路故障、大接地系统侧绕组及引出线的单相接地故障和绕组的匝间短路故障。变压器纵差保护的特点变压器纵差保护的特点 变压器纵差保护与线路纵差保护原理相同但不平衡电流比线路纵差保护大，主要有以下原因:变压器高、低压侧使用不同变比的电流互感器。 变压器高、低压侧一次绕组接法不同，故将变压器星形侧电流互感器二次接成三角形， 带负荷调压的变压器在分接头改变时，也产生不平衡电流。变压器励磁涌流使差回路产生不平衡电流变压器的励磁电流。仅流经变压器的某一侧，
4、因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能被平衡。在正常运行情况下，此电流很小，一般不超过额定电流的210。在外部故障时，由于电压降低，励磁电流减小，它的影响就更小。 但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则可能出现数值很大的励磁电流(又称励磁涌流)。如图72所示。如果空载合闸时，正好在电压瞬时值u=0时接通电路，铁心中的磁通应滞后于外加电压90 ，则铁心中应该具有磁通-m。由于铁心中的磁通不能突变，将出现一个非周期分量的磁通，其幅值为+ m 。经过半个周期以后，铁心中的磁通就达到2 m。如果铁心中还有剩余磁通s。则总磁通将为2 m+ s，如图所示。此时变压器的铁心严重饱和，励磁电流I
5、，将剧烈增大。此电流就称为变压器的励磁涌流l，其数值最大可达额定电流的68倍，同时包含有大量的非周期分量和高次谐波分量，如图所示。表71所示的数据，是对几次励磁涌流试验数据的分析。由此可见，励磁涌流具有以下特点： 1)包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧； 2)包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主； 3)波形之间出现间断，如图所示，在一个周期中间断角为a在变压器纵联差动保护中防止励磁涌流影响的方法有： 1)鉴别短路电流和励磁涌流，波形的差别间断角； 2)利用二次谐波制动等。 1)二次谐波制动。利用三相差动电流中的二次谐波分量作为励磁涌流闭锁判据。动作方程如下：式中： Iop2为A，B，C三相各自的二次谐波电流，Iop1为对应的三相基波差动电流动作值，K为系数。闭锁方式为“或”门出口，即任一相满足条件，同时闭锁三相保护。 对于500kV超高压变压器的差动保护，还可增加5次谐波制动量。2)波形比较制动。图7-6为励磁涌流波形，波形比较间断角闭锁原理判据为满足才认为有励磁涌流出现，应输出闭锁保护。满足才认为有励磁涌流出现，应输出闭锁保护。本章结束点此进入下一章
