比率差动保护是什么？

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　　比率差动保护基于故障分量(也称增量)来实现保护的原理最早可以追溯到突变量原理的保护，但真正受到人们普遍关注和广泛研究则是出现微机保护技术之后，下面就让我来给你科普一下什么是比率差动保护。

　　比率差动保护的简介

　　比率差动保护基于故障分量(也称增量)来实现保护的原理最早可以追溯到突变量原理的保护，但真正受到人们普遍关注和广泛研究则是出现微机保护技术之后。微机具有长记忆功能和强大的数据处理能力，可以获取稳定的故障分量，从而促进了故障分量原理保护的发展。近20年来，陆续提出了基于故障分量的差动保护、方向保护、距离保护、故障选相等许多新原理，并在元件保护、线路保护各个领域得到了成功的应用。本文针对在发电机、变压器中广泛使用的比率制动式差动保护，讨论故障分量保护的基本原理、判据和应用中的一些问题。

　　比率差动保护的原理

　　当有外部故障引起的穿越电流流过被保护设备时，有很多原因使电流互感器(TA)副边电流产生误差。设两侧TA副边误差百分比分别记为eⅠ和eⅡ，并用D和R分别表示不含误差的差动电流和制动电流，故障分量原理的差动电流和制动电流可表示为：

　　正常运行时， 及将其代入式(7)，则有ΔId=0和ΔIr=0。

　　外部故障时，考虑最严重情形，有eⅡ=-eⅠ=emax,eⅡL=-eⅠL=eL,代入式(7)，并考虑外部制动要求，应满足：

　　当外部严重故障时，此时若忽略式(8)中与 有关的项，就得到式(9)。请注意，对于同样的外部故障条件和K值，故障分量原理差动保护总要比传统差动保护的制动量略小一些。例如按照10%误差，对于传统保护方案，由式(9)可确定K=0.1;对于故障分量比率差动保护方案，若近似假设eL=0.01以及 ，由式(8)则要求emax-0.005≤0.05，即若emax≥0.055就会误动(当然，通常这种情况下emax不大可能达到5.5%)。根据前面的分析，故障分量原理的比率差动保护的一个重要特点是，即使K值取得较大(但K<1)，也不会对灵敏度产生不利影响。因此K值应适当取大一些，只要满足变压器仅一侧投入系统，且发生内部故障时能可靠动作即可。

　　故障分量差动保护的动作判据

　　构成一个完整的差动保护往往还需要用到一些辅助判据，如差流速断判据、TA断线闭锁判据、变压器保护中的励磁涌流制动判据和低电压加速判据等，这里仅就主判据作讨论。

　　两侧电流相量构成的比率制动判据

　　实现保护应先计算被保护设备两侧故障分量的基波相量，然后再构成比率制动特性动作判据。采用故障分量原理仍然需要设置一个差流故障分量门坎值ΔId.min，并与从原点出发的比率制动特性相结合，形成折线制动特性。根据第1节的分析，故障分量差动保护可选用较大的K值而不会降低灵敏度，故只需要一段斜线特性就够了，如图2所示。在正常运行条件下，差动电流ΔId中已消去了TA等因素引起的稳态误差的影响，故ΔId.min可以整定得更小一些，这对于提高保护对内部轻微故障的灵敏度非常有益。

　　微机保护的运行原理

　　微机保护装置的数字核心一般由CPU、存储器、定时器/计数器、Watchdog等组成。目前数字核心的主流为嵌入式微控制器(MCU)，即通常所说的单片机;输入输出通道包括模拟量输入通道(模拟量输入变换回路(将CT、PT所测量的量转换成更低的适合内部A/D转换的电压量，±2.5V、±5V或±10V)、低通滤波器及采样、A/D转换)和数字量输入输出通道(人机接口和各种告警信号、跳闸信号及电度脉冲等)。

　　微机保护的基本组成

　　传统的继电保护装置是使输入的电流、电压信号直接在模拟量之间进行比较和运算处理，使模拟量与装置中给定的机械量(如弹簧力矩)或电气量(如门槛电压)进行比较和运算处理，决定是否跳闸。

　　计算机系统只能作数字运算或逻辑运算，因此微机保护的工作过程大致是：当电力系统发生故障时，故障电气量通过模拟量输入系统转换成数字量，然后送入计算机的中央处理器，对故障信息按相应的保护算法和程序进行运算，且将运算的结果随时与给定的整定值进行比较，判别是否发生故障。一旦确认区内故障发生，根据开关量输入的当前断路器和跳闸继电器的状态，经开关量输出系统发出跳闸信号，并显示和打印故障信息。

　　微机保护由硬件和软件两部分组成。

　　微机保护的软件由初始化模块、数据采集管理模块、故障检出模块、故障计算模块、自检模块等组成。

　　通常微机保护的硬件电路由六个功能单元构成，即数据采集系统、微机主系统、开关量输入输出电路、工作电源、通信接口和人机对话系统。

　　比率制动特性差动保护的原理

　　对于比率差动来说，涉及两个东西，一个是差动电流Icd，一个是制动电流Izd。

　　举例，对于两侧电流差动I1和I2，

　　Icd = |I1 + I2|

　　Izd = |I1 - I2| 或者 |I1|+|I2|

　　差动电流是“促使”差动保护动作的因素，差动电流越大，越要动作。

　　制动电流是“阻碍”差动保护动作的分量，制动电流越大，越难动作。

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台儿庄区18711221194： 比率差动保护 - 搜狗百科？
饶菁孚亢：[答案] 为了防止差动保护在外部短路时,发电机有很大穿越电流使CT误差增大时误动作,采用比率差动原理.该保护采用机端电流If作为制动电流,而不采用中性点侧电流或两侧电流的综和电流作为制动电流.这样既能在外部短路时取得足够的制动电流,又能...

台儿庄区18711221194： CT断线比率差动保护是什么意思? - ？
饶菁孚亢： 为了防止差动保护在外部短路时,电机有很大穿越电流使CT误差增大时误动作,采用比率差动原理.而不采用中性点侧电流或两侧电流的综和电流作为制动电流.这样既能在外部短路时取得足够的制动电流,又能在内部短路时减少中性点电流的制动作用,特别是发电机尚未与系统并联运行而发生内部短路时,机端三相没有电流,中性点侧电流只作为动作电流,因此提高了内部短路的灵敏度.为防止因CT断线引起比率差动保护误动该保护带有CT断线闭锁功能.该保护采用分相式,即A、B、C任一相保护动作均出口.

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饶菁孚亢： 发电机比率制动差动保护是以非穿越性电流作为动作量、以穿越性电流作为制动量,来区分被保护元件的正常状态,故障状态和非正常运行状态的. 正常运行状态,穿越性电流即为负荷电流,非穿越性电流理论为零. 内部相间短路状态,非穿越性电流剧增. 当外部故障时,穿越性电流剧增. 以上是我抄的.

台儿庄区18711221194： 比率差动保护通俗解释 ？
饶菁孚亢： 比率差动保护是指 比率差动采用两段动作曲线,能够有效避开正常运行时的不平衡电流及励磁涌流,灵敏度高.其有躲励磁涌流的闭锁措施如:二次谐波、波形对称等.

台儿庄区18711221194： 比率差动的作用及含义,如何动作? - ？
饶菁孚亢： 比率差动是通过比较A、B两电气回路中的电流、电压、功率的相位角的比率差判断的一种保护.比如母线差动保护,就是比较两段母线的电流、电压相位角的比率差来动作的保护.

台儿庄区18711221194： 变压器比率差动保护原理? - ？
饶菁孚亢： 当有外部故障引起的穿越电流流过被保护设备时,有很多原因使电流互感器副边电流产生误差.两侧电流相量构成的比率制动判据,实现保护应先计算被保护设备两侧故障分量的基波相量,然后再构成比率制动特性动作判据. 故障分量差动保护...

台儿庄区18711221194： 发电机差动保护 - ？
饶菁孚亢： 发电机比率制动纵联差动保护(Generator ratio restraint longitudinal differential protection)简称比率纵差保护,是一种比较发电机两端电流大小和方向的保护,它能很灵敏的反应并切除发电机绕组及引出线相间故障,是发电机相间短路的主保护...

台儿庄区18711221194： 变压器比率差动保护原理是什么?？
饶菁孚亢： 防止穿越故障电流造成变压器误动.穿越故障电流通过变压器时,变压器差动保护动作电流随着按比例增大,以躲过穿越故障电流. 引入比率制动电流这个概念是为了人们容易理解.

台儿庄区18711221194： 发电机差动保护原理是什么? - ？
饶菁孚亢： 将发电机两端流过方向相同、大小相等的电流称为穿越性电流,而方向相反的电流称为非穿越性电流.作为主保护,发电机比率制动差动保护是以非穿越性电流作为动作量、以穿越性电流作为制动量,来区分被保护元件的正常状态,故障状态和非正常运行状态的. 正常运行状态,穿越性电流即为负荷电流,非穿越性电流理论为零.内部相间短路状态,非穿越性电流剧增.当外部故障时,穿越性电流剧增. 在上述三个状态中,保护能灵敏反应内部相间短路状态动作出口,从而达到保护元件的目的,而在正常运行和区外故障时可靠不动作.