簡介,比率差動保護原理,
簡介
比率差動保護基於故障分量(也稱增量)來實現保護的原理最早可以追溯到突變數原理的保護，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後。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，陸續提出了基於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，並在元件保護、線路保護各個領域得到了成功的套用。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、判據和套用中的一些問題。
比率差動保護原理
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，並用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)，並考慮外部制動要求，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，對於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，對於傳統保護方案，由式(9)可確定K=0.1；對於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，這裡僅就主判據作討論。
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，然後再構成比率制動特性動作判據。採用故障分量原理仍然需要設定一個差流故障分量門坎值ΔId.min，並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，這對於提高保護對內部輕微故障的靈敏度非常有益。
