比率差動保護是什么有什么原理
比率差動保護是什么有什么原理
比率差動保護基于故障分量(也稱增量)來實現保護的原理最早可以追溯到突變量原理的保護，但真正受到人們普遍關注和廣泛研究則是出現微機保護技術之后，下面就讓學習啦小編來給你科普一下什么是比率差動保護。
比率差動保護的簡介
比率差動保護基于故障分量(也稱增量)來實現保護的原理最早可以追溯到突變量原理的保護，但真正受到人們普遍關注和廣泛研究則是出現微機保護技術之后。微機具有長記憶功能和強大的數據處理能力，可以獲取穩定的故障分量，從而促進了故障分量原理保護的發展。近20年來，陸續提出了基于故障分量的差動保護、方向保護、距離保護、故障選相等許多新原理，并在元件保護、線路保護各個領域得到了成功的應用。本文針對在發電機、變壓器中廣泛使用的比率制動式差動保護，討論故障分量保護的基本原理、判據和應用中的一些問題。
比率差動保護的原理
當有外部故障引起的穿越電流流過被保護設備時，有很多原因使電流互感器(TA)副邊電流產生誤差。設兩側TA副邊誤差百分比分別記為eⅠ和eⅡ，并用D和R分別表示不含誤差的差動電流和制動電流，故障分量原理的差動電流和制動電流可表示為：
正常運行時， 及將其代入式(7)，則有ΔId=0和ΔIr=0。
外部故障時，考慮最嚴重情形，有eⅡ=-eⅠ=emax,eⅡL=-eⅠL=eL,代入式(7)，并考慮外部制動要求，應滿足：
當外部嚴重故障時，此時若忽略式(8)中與 有關的項，就得到式(9)。請注意，對于同樣的外部故障條件和K值，故障分量原理差動保護總要比傳統差動保護的制動量略小一些。例如按照10%誤差，對于傳統保護方案，由式(9)可確定K=0.1;對于故障分量比率差動保護方案，若近似假設eL=0.01以及 ，由式(8)則要求emax-0.005≤0.05，即若emax≥0.055就會誤動(當然，通常這種情況下emax不大可能達到5.5%)。根據前面的分析，故障分量原理的比率差動保護的一個重要特點是，即使K值取得較大(但K<1)，也不會對靈敏度產生不利影響。因此K值應適當取大一些，只要滿足變壓器僅一側投入系統，且發生內部故障時能可靠動作即可。
故障分量差動保護的動作判據
構成一個完整的差動保護往往還需要用到一些輔助判據，如差流速斷判據、TA斷線閉鎖判據、變壓器保護中的勵磁涌流制動判據和低電壓加速判據等，這里僅就主判據作討論。
兩側電流相量構成的比率制動判據
實現保護應先計算被保護設備兩側故障分量的基波相量，然后再構成比率制動特性動作判據。采用故障分量原理仍然需要設置一個差流故障分量門坎值ΔId.min，并與從原點出發的比率制動特性相結合，形成折線制動特性。根據第1節的分析，故障分量差動保護可選用較大的K值而不會降低靈敏度，故只需要一段斜線特性就夠了，如圖2所示。在正常運行條件下，差動電流ΔId中已消去了TA等因素引起的穩態誤差的影響，故ΔId.min可以整定得更小一些，這對于提高保護對內部輕微故障的靈敏度非常有益。
微機保護的運行原理
微機保護裝置的數字核心一般由CPU、存儲器、定時器/計數器、Watchdog等組成。目前數字核心的主流為嵌入式微控制器(MCU)，即通常所說的單片機;輸入輸出通道包括模擬量輸入通道(模擬量輸入變換回路(將CT、PT所測量的量轉換成更低的適合內部A/D轉換的電壓量，±2.5V、±5V或±10V)、低通濾波器及采樣、A/D轉換)和數字量輸入輸出通道(人機接口和各種告警信號、跳閘信號及電度脈沖等)。
微機保護的基本組成
傳統的繼電保護裝置是使輸入的電流、電壓信號直接在模擬量之間進行比較和運算處理，使模擬量與裝置中給定的機械量(如彈簧力矩)或電氣量(如門檻電壓)進行比較和運算處理，決定是否跳閘。
計算機系統只能作數字運算或邏輯運算，因此微機保護的工作過程大致是：當電力系統發生故障時，故障電氣量通過模擬量輸入系統轉換成數字量，然后送入計算機的中央處理器，對故障信息按相應的保護算法和程序進行運算，且將運算的結果隨時與給定的整定值進行比較，判別是否發生故障。一旦確認區內故障發生，根據開關量輸入的當前斷路器和跳閘繼電器的狀態，經開關量輸出系統發出跳閘信號，并顯示和打印故障信息。
微機保護由硬件和軟件兩部分組成。
微機保護的軟件由初始化模塊、數據采集管理模塊、故障檢出模塊、故障計算模塊、自檢模塊等組成。
通常微機保護的硬件電路由六個功能單元構成，即數據采集系統、微機主系統、開關量輸入輸出電路、工作電源、通信接口和人機對話系統。
比率制動特性差動保護的原理
對于比率差動來說，涉及兩個東西，一個是差動電流Icd，一個是制動電流Izd。
舉例，對于兩側電流差動I1和I2，
Icd = |I1 + I2|
Izd = |I1 - I2| 或者 |I1|+|I2|
差動電流是“促使”差動保護動作的因素，差動電流越大，越要動作。
制動電流是“阻礙”差動保護動作的分量，制動電流越大，越難動作。
看過“比率差動保護有什么原理”的人還看了：
2.繼電保護實訓心得
3.什么是定額稅率