差动保护对于搞电气的朋友来说,再熟悉不过了,但是很多人仅限于熟悉这四个字,再深问就一问三不知。今天在看图纸时,发现有差动保护电流采样时,设计人员不知道二次电流极性取反。于是决定写此相关文章。上一篇文章讲了变压器纵差保护的原理以及其为主保护的原因。本篇文章来说下纵差保护和横差保护的区别。
一、从保护原理看
纵差保护:基于比较被保护设备两侧电流的大小和相位来实现保护功能的。它是通过在被保护设备的两侧安装电流互感器,将两侧的电流信号引入差动保护装置。正常运行时,被保护设备两侧的电流大小相等、方向相反(经过保护处理后),流入差动保护装置的电流为零。当设备内部发生故障时,两侧电流的平衡被破坏,流入差动保护装置的差动电流大于动作电流,差动继电器动作,从而跳开相关断路器,切除故障设备。具体可看上篇文章。
横差保护:主要应用于多分支的电气设备,如具有并联分支定子绕组的发电机。它是通过比较同一电气设备不同分支之间的电流差值来实现保护。在正常运行时,各分支电流基本相等,差值很小;当某一分支发生短路等故障时,该分支电流会发生变化,使得各分支之间的电流差值增大。当这个差值超过设定的动作电流时,横差保护动作,切除故障分支或整个设备,防止故障扩大。
从原理角度看,其实纵差和横差名字还是比较形象的,可以顾名思义想到他们的区别。
二、从适用范围看
纵差保护:应用于变压器、发电机等大型电气设备的主保护。对于变压器,纵差保护能够快速切除变压器内部的相间短路、匝间短路等故障,对变压器的保护十分有效。在发电机保护中,纵差保护可以保护发电机定子绕组相间短路故障等。
横差保护:主要适用于具有多分支的电气设备,特别是发电机定子绕组。在大型汽轮发电机和水轮发电机中,如果定子绕组有并联分支,横差保护可以作为定子绕组匝间短路等故障的主保护。同时,在一些特殊的电气设备,如多绕组变压器的不同绕组之间(如果存在并联情况)也可以考虑应用横差保护来检测绕组间的故障。
三、从灵敏度看
纵差保护:纵差保护对被保护设备内部的相间短路、匝间短路等故障具有较高的灵敏度。因为它直接比较设备两侧的电流,只要内部故障导致两侧电流出现微小的不平衡,就有可能动作。但是,纵差保护对于外部故障可能会受到穿越电流的影响,需要采取措施来防止误动作。
横差保护:横差保护对于电气设备内部分支间的故障(如定子绕组分支间的匝间短路)灵敏度较高。它能够快速检测到分支间的电流不平衡,并且不受外部故障的穿越电流影响。然而,横差保护的灵敏度可能会受到设备制造工艺、绕组参数一致性等因素的影响。如果各分支绕组的参数(如电阻、电感等)差异较大,正常运行时就可能存在一定的电流不平衡,会降低横差保护的灵敏度。
四、其他对比
纵差保护:为了防止差动保护在外部故障时误动作,需要考虑采用具有制动特性的差动继电器或者采取其他制动措施。对于长距离输电线路等设备应用纵差保护时,还需要考虑线路分布电容等因素对保护的影响。
横差保护:横差保护主要针对内部分支故障,对于外部故障的抗干扰能力相对较强。
好了,就说这些,以上内容可以让我们初步认识纵差保护和横差保护。