基于采样值的电流差动保护.pdf

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1、·40·煤矿机电2010年第5期基于采样值的电流差动保护王雷(华能阜新风力发电公司，辽宁沈阳110001)摘要：通过对电流采样值差动保护原理和判据形式的研究，定量分析了采样值电流差动保护抗TA饱和的作用，体现了采样值差动保护动作的可靠性将高于有效值差动保护。关键词：采样值；故障分量；电流差动保护中图分类号：TM771文献标识码：A文章编号：1001-0874(2010)05—0040—04CurrentDifferentialProtectionBasedONSampleValuesWANGLei(HuanengFuxinWindPowerCo．，lad．，S

2、henyangl10001，China)Abstract：Basedontheresearchontheprincipleandthecriterionformofthecurrentdifferentialprotectionofsamplevalues．thequantificationalAnalyzingtheanti-TAsaturationreflectsofthecurrentdifferentialprotectionofsamplingvaluesshowsthatthesampleValUeSdifferentialprotectionto

3、behigherthanvirtualvaluesdifferentialprotectionforthereliabilityofactivityprotection．Keywords：samplingvalue；faultcomponent；currentdifferentialprotection1概述2采样值电流差动保护的判据形式电流采样值差动保护是直接利用电流瞬时采样值，按照一定的判据构成的差动保护。在稳态条件下，电流瞬时采样值是随时间的变化而变化的，而常规的相量电流差动保护中，电流相量在稳态时是不变的，故电流瞬时采样值差动保护和常规的相量电流差动保

4、护在原理和特性等方面有许多不同之处。由于瞬时采样值差动保护同样是基于电流互感器的二次值来计算判断，也会受到电流互感器饱和等因素的影响，它和常规的相量电流差动保护一样，也需要采用制动特性。而基于故障分量的差动保护是通过计算故障时附加网络的故障分量，从而判断保护是否出口动作的，因此从理论上讲，利用故障电流分量构成的差动保护可以消除负荷电流和接地过渡电阻对电流差动保护的影响。作为差动保护的一种特殊形式，基于采样值的差动与常规相量差动保护相比较，具有动作速度快、计算量少等特点，同时也是微机应用在传统差动保护领域中的一个突破。近年来，采样值差动已陆续在母差保护、线路纵联

5、保护、变压器保护中得到成功应用。采样值电流差动保护的制动方程和相量电流差动保护的制动方程类似，以下判据是一种常用动作判据otJ：动作判据为：[id(k)≥匕]J[id(k)≥Ki，(k)](1)动作电流为：‘(矗)=IiM(后)+iH(k)I(2)式中：I

6、}一为采样时刻；‰一最小动作电流；卜制动系数；iM、iN一引入差动回路的输入电流；i，(

7、

8、})一制动电流。制动电流有和差制动、模值和制动及最大值制动等几种常用取法，分别表示为：(1)和差制动电流f。(七)=(1／2)IiM(k)一iN(k)I(3)(2)模值和制动电流i，(

9、

10、})=(1／2)(IiM(k

11、)I+IiN(

12、j})I)(4)(3)最大制动电流2010年第5期煤矿机电·41·i，(k)=max(IiM(k)l，liN(k)I)(5)式(1)可表示成d0，d，。其中，do=[id(k)≥io]；d。=[id(k)3Ki，(k)]。与式(1)相对应的相量差动保护可表达为[，d≥，0]，[厶≥Ⅺ，](6)式中，动作电流：Id=I，M+，。I制动电流I有与式(4)一(6)相对应的3种取法。由文献[2]知，采样值差动保护对每一个时刻的采样值进行差动判别，在连续尺次判别中，如有S次满足判据，则输出动作信号。这里要求5次及以上动作是为了防止少量采样点的制动不足。通

13、常R比．s多2次，则是为了保证内部短路时可靠动作，不受个别采样点误判的影响。采样值差动保护对每一个时刻的采样值进行差动判别，在采用连续的R个采样点中，若有S个采样点满足就动作的判据(R一般比S大2)，则输出动作信号。在遇到一个甚至几个坏数据时，只要坏数据的个数小于S，保护均不会误判。此外，采样值差动保护最快动作时间为故障后的S个采样点发跳闸指令，S的取值小于一个周波采样点数，故其动作速度一般快于常规相量差动保护。3足和S的选取采样值差动保护中S、R的取值，对其动作特性有很大的影响。为使区外故障时保护不误动作，S、尺的选取应保证区外故障时，采样值差动保护制动性能

14、等于或优于相量差动保护。(1)采样值差