光纤分相差动保护采用光纤通道、电流差动原理,性能优越,目前广泛应用于高压线路。
输电线路两侧电流采样信号通过编码变成码流形式后转换成光信号经光纤送至对侧保护,保护装置收到对侧传来的光信号后先将其解调为电信号,再与本侧保护的电流信号构成差动保护。使用导引线通道时为节省通道,将两侧三相电流先综合成一个综合电流后再进行比较;而光纤通道通信容量大,采用分相差动方式,即三相电流各自构成差动保护。
1.光纤分相差动保护原理分析
差动电流是两侧电流相量和的幅值,即制动电流是两侧电流相量差的幅值,即如图4−1−10所示, setI 为整定电流,动作区是阴影部分,折线斜率为制动系数brkK ,动作方程为
两项条件“与”逻辑输出。判据不是简单的过电流判据 Id> Iset ,而是引入了制动特性,即制动电流增大时抬高动作电流。制动特性广泛应用于各种差动保护,防止穿越性的外部故障电流形成的不平衡电流导致保护误动作。
外部故障时, Id=Iunb=0.05I k ,Ibrk=2Ik, I d/I brk=0.025, I k为穿越性的外部故障电流,差动电流不会进入动作区,保护不动作,如图4−1−11所示。
内部故障时, Id= Ik , Ibrk= (0 −1)I k , I d/Ibrk= (1−∞ )I k , I d/I brk在区间内,保护动作,如图4−1−12所示。
2.光纤分相差动保护原理框图
光纤分相差动保护原理框图如图4−1−13所示,主要由起动元件、TA断线闭锁元件、分相电流差动元件、通道监视元件、收信回路组成。分相电流差动元件可由相电流差动元件、相电流变化量差动元件、零序电流差动元件组成。
图4−1−10 差动电流元件的动作特性(www.xing528.com)
图4−1−11 外部环境
图4−1−12 内部环境
图4−1−13 光纤分相差动保护原理框图
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