簡述繼電保護的基本原理精選(九篇)

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第1篇：簡述繼電保護的基本原理范文

【關(guān)鍵詞】主變差動保護 誤動 原因分析 對策

一、主變差動保護簡述

主變差動保護一般包括：差動速斷保護、比率差動保護、二次（五次）諧波制動的比率差動保護。不管哪種保護功能的差動保護，基本原理是反應(yīng)被保護變壓器各端流入和流出電流的差，在保護區(qū)內(nèi)故障，差動回路中的電流值大于整定值，差動保護瞬時動作，而在保護區(qū)外故障，主變差動保護則不應(yīng)動作。

（一）比率差動保護

比率差動保護在變壓器輕微故障時，例如匝間短路的圈數(shù)很少時，不帶制動量，使保護在變壓器輕微故障時具有較高的靈敏度。而在較嚴重的區(qū)外故障時，有較大的制動量，提高保護的可靠性。二次諧波制動主要區(qū)別是故障電流還是勵磁涌流，因為主變空載投運時會產(chǎn)生比較大的勵磁涌流，并伴隨有二次諧波分量，為了使主變不誤動，采用諧波制動原理。通過判斷二次諧波分量，是否達到設(shè)定值來確定是主變故障還是主變空載投運，從而決定比率差動保護是否動作。二次諧波制動比一般取0.12～0.18。對于有些大型的變壓器，為了增加保護的可靠性，也有采用五次諧波的制動原理。

（二） 差動速斷保護

差動速斷是在較嚴重的區(qū)內(nèi)故障情況下，快速跳開變壓器各側(cè)斷路器，切除故障點。差動速斷的定值是按躲過變壓器的勵磁涌流，和最大運行方式下穿越性故障引起的不平衡電流，兩者中的較大者。定值一般取（4～14）Ie。

二、 主變差動保護誤動作的原因和分析

主變差動保護誤動作的原因，主要是因為設(shè)備選型、安裝、調(diào)試、整定等不符合變壓器實際運行需求造成的，下面就逐一列舉、分析：

（一）設(shè)備選型不合理造成主變差動保護誤動作

1.保護裝置選型不滿足運行需求。保護原理落后，性能較差。如大型變壓器應(yīng)采用諧波制動原理的而未采用，在變壓器空載投入和故障恢復(fù)時勵磁電流引起比率差動誤動作。

2.電流互感器飽和特性不滿足差動保護要求。電流互感器的飽和實際就是鐵芯中的磁通達到飽和，電流互感器分為P和TP兩大類。P類電流互感器要求在穩(wěn)態(tài)情況下不飽和，而TP類電流互感器則要求在穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)的情況下都不飽和。當采用P類電流互感器時，當外部存在故障，外部故障切除瞬間，外部存在間歇性的短路情況等，均容易導(dǎo)致主變差動保護誤動作。

3.主變各側(cè)電流互感器不匹配，造成差動保護誤動作。兩側(cè)電流互感器采用不同類型的，這樣在外部故障存在時，當滿足一定條件時，必然將導(dǎo)致主變差動保護誤動作。

（二）設(shè)備安裝、調(diào)試錯誤造成主變差動保護誤動作

1.電流互感器極性接反導(dǎo)致誤動作。對于微機差動保護來說，差動電流是根據(jù)平衡系數(shù)、比率制動系數(shù)、電流互感器接線系數(shù)等參數(shù)由軟件來計算完成，不管是采用加的算法還是采用減的算法都能得到差動電流。從電磁感應(yīng)知道，電流互感器有極性，也就是同名端，主變差動回路電流互感器的同名端指向母線側(cè)還是指向變壓器，將對差動電流的計算結(jié)果正確與否有直接影響。

2.電流互感器相序接反導(dǎo)致誤動作。電力系統(tǒng)正常地相序為正序，也就是以A相為基準，B相比A相超前120°，C相比A相滯后120°。如果主變?nèi)我庖粋?cè)的電流互感器出現(xiàn)相序接錯的情況，就會形成差電流，導(dǎo)致主變差動保護誤動作。

3. 電流互感器中性線沒有按照一點接地原則接線導(dǎo)致誤動作。差動保護的二次電流回路接地時，包括各側(cè)電流互感器的二次電流回路，必須在保護裝置安裝處通過一點可靠接于接地網(wǎng)。因為一個變電站的接地網(wǎng)各點并非絕對等電位，在不同點之間有一定的電位差，當發(fā)生區(qū)外短路故障時，有較大的電流流入接地網(wǎng)，各點之間將會產(chǎn)生較大的電位差。如果差動保護的二次電流回路在接地網(wǎng)的不同點接地，接地網(wǎng)中的不同接地點間的電位差，產(chǎn)生的電流將會流入保護二次回路，這一電流將可能增加差動回路中的不平衡電流，使差動保護誤動作。

三、定值計算不正確造成主變差動保護誤動作

（一）差動速斷定值計算不正確造成誤動作。差動速斷是在較嚴重的區(qū)內(nèi)故障情況下，快速跳開變壓器各側(cè)的斷路器，切除故障點。差動速斷的定值是按躲過變壓器的勵磁涌流和最大運行方式下，穿越性故障引起的不平衡電流，兩者中的較大者。定值一般取（4～14）Ie。對于保護定值的計算部門，特別是非電力系統(tǒng)的定值計算部門，往往根據(jù)運行經(jīng)驗，將差動速斷定值取為（5～6）Ie。這樣，就會造成主變在空載合閘時斷路器出現(xiàn)誤跳。

（二）二次諧波制動的比率差動定值計算不正確造成誤動作。比率差動是當變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障時，保護不帶制動量動作跳開各側(cè)的斷路器，使保護在變壓器輕微故障時具有較高的靈敏度；而在區(qū)外故障時，通過一定的比率進行制動，提高保護的可靠性；同時利用變壓器空載合閘時，產(chǎn)生的二次諧波量來區(qū)別是故障電流還是勵磁涌流，實現(xiàn)保護制動。一般差動電流和制動電流都在額定情況下計算得到，但現(xiàn)場變壓器卻在一般運行方式下，由于電流互感器變比、同時系數(shù)、計算誤差的影響，就會導(dǎo)致變壓器實際運行時形成一定的差電流，導(dǎo)致比率差動保護誤動作。

（三）電流互感器接線方式整定值選擇不正確造成誤動作。對于微機保護來說，實現(xiàn)高、低壓側(cè)電流相角的轉(zhuǎn)移由軟件來完成，不管高壓側(cè)是采用Y型接線還是采用型接線，都能得到正確的差動電流，和傳統(tǒng)的常規(guī)繼電保護比較，實際運用更方便、靈活，但也是由于這種靈活性、方便性，往往導(dǎo)致現(xiàn)場的差動保護誤動作。

四、 防止主變差動保護誤動作的對策

（一）對于設(shè)備選型不合理造成主變差動保護誤動作情況，應(yīng)積極選用技術(shù)成熟、先進的設(shè)備，并應(yīng)嚴格按照國家相關(guān)標準、文件執(zhí)行。