相差保護

相差保護是指對高壓線路的保護。這種保護原理必然要求線路兩端的繼電器之間要有通信手段，以便傳遞相位信息，進行相位比較。傳統上是用電力線載波來達到這個目的，因為它傳播延遲既短，傳輸通道又可靠。其它可以選用的通信手段如微波，無線電和經電纜傳送音頻信號等也有套用，但數量少。傳播延遲是很重要的，尤其是延遲變化，因為通常保證跳閘所需的。

基本介紹

• 中文名：相差保護
• 外文名：Difference between protection
• 學科：電力工程
• 領域：工程技術
• 範圍：能源
• 釋義：對高壓線路的保護

簡介

電力線載波以簡單的方式用以提高可靠性，高頻信號在送電電流的半周接通另半周截止。高頻信號是作為對繼電器施加抑制跳閘影響而存在的，這樣，使信號短路的內部故障不會影響必要的跳閘能力。發訊機平常是停發的，需要發訊時由故障測量元件或起動元件接通。為了保證兩台發訊機在做出跳閘判斷之前可靠接通，通常有一個較高定值的故障測量元件去操作跳閘迴路。

相位比較保護的原理

相位比較原理是在三十年代引進於高壓送電線路保護的。十年以後，它大規模用於英國132千伏的國家電網，至今仍廣泛套用。相位比較保護所依據的簡單原理是僅在內部故漳時流過送電線路始端電流與末端電流的相角差才是從一個小角變到一個大角的。這個原理在實踐上因送電線路存在電容電流而應有所修改。電容電流可能只從一端流過，它使線路兩端的電流相角差增大，增大的量與負載（或故降）電流和電容電流的相對幅值有關。

這種保護原理必然要求線路兩端的繼電器之間要有通信手段，以便傳遞相位信息，進行相位比較。傳統上是用電力線載波來達到這個目的，因為它傳播延遲既短，傳輸通道又可靠。其它可以選用的通信手段如微波，無線電和經電纜傳送音頻信號等也有套用，但數量少。傳播延遲是很重要的，尤其是延遲變化，因為通常保證跳閘所需的。角相當於毫秒。如果延遲變化接近這個時間，除非有同步信號，否則會大大惡化保護的性能。可靠性也是重要的，因為如果通信發生故障，繼電器不是誤動就是拒動（視如何使用信號而定）。

相差保護的優點

相差保護有如下優點：
(1)能反應全相狀態下的各種對稱和不對稱故障，裝置比較簡單。
(2)不反應系統振盪。在非全相運行狀態下和單相重合閘過程中，保護能繼續運行。
(3)保護的工作情況與是否有串補電容及其保護間隙是否不對稱擊穿基本無關。
(4)不受電壓二次迴路斷線的影響。

相差保護的缺點

相差保護缺點如下：
(1)重負荷線路，負荷電流改變了線路兩端電流的相位，對內部故障保護動作不利。
(2)當一相斷線接地或非全相運行過程中發生區內故障時，靈敏度變壞，甚至可能拒動。
(3)對通道要求較高，占用頻帶較寬。在運行中，線路兩端保護需聯調。
(4)線路分布電容嚴重影響線路兩端電流的相位，限制了其使用線路長度。

檢測設備

傳統上，內裝的檢測設備總是與相位比較裝置裝在一起的，最初對檢測的需要是因為載波裝置中的熱電子器件具有固有的損耗特性。即使沒有損耗元件，但是考慮到受保護的送電線路的重要性和檢測時對保護中斷時間的減少，所以提供檢測設備仍然是有好處的。

但是，高頻傳輸時間限制（值得注意的是英國電工委員會的要求設備之間的傳輸試驗持續時間應在兩秒以內，間隔應在兩分鐘以上）的出現意味著要么就去掉一些試驗設備，要么就為了保證滿足這些要求而使內裝的試驗控制迴路更加複雜些。

現已採用的是後一個方法，這是基於保護中斷時間最少是頭等重要的事。同時，多能的集成邏輯電路可以滿足所需要的複雜要求和必妥的高度可靠性。

檢測設備設計得易懂和便於操作。考慮到用戶將要對付多樣的複雜的保護設備，這是很重要的，而且它和把中斷時間減到最小的要求也是一致的。

為了能測量高頻發訊和收訊信號的電平而不違反傳輸時間的限制，電壓表有存儲裝置，將讀數保持秒鐘。通過反射試驗傳輸，讀數可在運行中取得。因此，進行這項基本的測量不需要將設備脫離運行。採用存儲裝置比其它方法（如對示波器顯示的信號進行拍照）更簡單而經濟。

重新考慮傳統上進行的高頻通道反射試驗（為了檢查兩側收發訊機和高頻通道）是有益處的。過去，這個試驗只能一端起動（主動端），另一端（從動端）不能。用同步發動機驅動帶彈簧儲能的時鐘使這項試驗自動開始。因時鐘故障沒有警報結果不僅時鐘故障被忽視了，而且通道有相當一段時間未受試驗。從而增加了因通道故障未被排除而致保護誤動作的可能性。這是不希望的。為了排除這種情況，設計是線上路兩端使用相同的設備。因此試驗從兩端都可以開始。兩端的裝置上都裝有電子鐘。這樣使自動試驗加入了希望的後備。這時，鐘的故障不會造成通道不被試驗。