输电线纵联差动保护的基本原理

    4.2.2　输电线纵联差动保护的基本原理

    图4.3为输电线纵联差动保护的基本原理接线。图4.3（a）为环流法纵联差动保护原理接线；图4.3（b）为均压法纵联差动保护原理接线。为了减少所需导引线根数，在输电线纵差保护中，一般都采用电流综合器（∑I），将三相电流合成一单相电流，然后传达到对端进行比较，综合器∑I可用对称分量复合滤序器或其他原理作成。

    

    

    图4.3　纵联差动保护基本原理（ρ_ω——导引线）

    由于两端的电流综合器∑I合成的单相电流经隔离变压器GB后变成电压然后由导引线ρ_ω连结起来。隔离变压器GB的作用是将保护装置回路与导引线回路隔离，以免导引线回路中被高压线或雷电感应而生的过电压波损坏保护装置中的元件，又便于对导引线的完好性进行监视。其次，GB还用于将电压升高到合适的数值，以减小长期正常运行状态下导引线中的电流（对环流法）和功率消耗。

    按照环流法接线，在正常无故障运行和外部故障情况下，线路两端的一次电流和大小相等，相位差180°。因而导引线两端的电压也是大小相等，相位相反，它们在导引线中产生一环流。GB的两端工作于次级短路状态，因而其初级电压较小，不足以使跨接于其两端的继电器动作，引起跳闸。当被保护输电线上发生内部短路时，导引线两端的一次电流以及导引线两端的电压不再大小相等，相位相反，因此，GB的两端不再工作于次级短路状态，其初级电压升高，使继电器动作跳闸。

    对图4.3（a）的环流法原理图也可作另一种解释。在正常运行或N侧外部短路的情况下，实际方向为从线路指向母线，且大小等于

    

    如果忽略隔离变压器GB_n和GB_m的误差以及导引线的分布电容电流和漏电流，则经过GB_n和GB_m两次变换到GB_m一次侧时，仍等于，如图中虚线所示。于是流入M侧继电器J的电流为继电器不会动作。但在输电线内部短路时大小相等，方向相反，将有电流流入继电器J，或者说流入差动回路，继电器将动作，跳开本端开关。对N端保护可作同样解释。实际上，在外部短路时，由于各种误差的影响，将有一不平衡电流流入继电器J，因之，继电器的启动定值必须大于最大的不平衡电流值，才能保证不会误动作。

    按照图4.3（b）均压法接线时，同样在正常无故障运行和外部故障情况下，线路两端的一次电流大小相等相位相反。导引线两端的电压也大小相等，相位相反，但因在此情况下系反向连接，故导引线中无电流。两端GB工作于开路状态，其初级电流很小，不足以使串接于初级回路的继电器动作跳闸。而当被保护线路上发生短路时不再大小相等，相位相反，导引线中将有电流流通，GB的初级回路中也将有电流流入继电器，使保护器动作跳闸，达到保护的目的。