差动保护及其特点

电路保护，在电路设计中非常重要。那不知道大家是否有听说过差动保护呢？差动保护具体指的是什么呢？差动保护的技术参数、特点又是怎样的呢？以下，小编将和大家一一进行分享。

什么是差动保护

        电流差动保护是继电保护中的一种保护。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是 A 超前C,C超前B各是120度。有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。

        差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。

差动保护示意图

        差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，上位机报警保护出口动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。

差动保护的功能

         差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。

差动保护原理图

        在绕组变压器的两侧均装设电流互感器，其二次侧按循环电流法接线，即如果两侧电流互感器的同极性端都朝向母线侧，则将同极性端子相连，并在两接线之间并联接入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流之差，也就是说差动继电器是接在差动回路的。

        从理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡电流Iumb流过，此时流过继电器的电流IK为 Ik=I1-I2=Iumb

        要求不平衡电流应尽量的小，以确保继电器不会误动。当变压器内部发生相间短路故障时，在差动回路中由于I2改变了方向或等于零（无电源侧），这是流过继电器的电流为I1与I2之和，即 Ik=I1+I2=Iumb，能使继电器可靠动作。

        变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，所以在区内故障时，可以瞬时动作。

         差动保护是反映被保护元件（或区域）两侧电流差而动作的保护装置。差动保护是保护变压器的内部短路故障，电流互感器安装在变压器的两侧，在正常负荷情况或外部发生短路时，流入差动继电器的电流为不平衡电流，在适当选择好两侧电流互感器的变压比和接线方式的条件下，该不平衡电流值很小，并小于差动保护的动作电流，故保护不动作；在变压器内部发生短路时，流入继电器的电流大于差动保护的动作电流，差动保护动作于跳闸。

         由于变压器一、二次电流、电压大小不同，相位不同，电流互感器特性差异，电源侧有励磁电流，都将造成不平衡电流流过继电器，必须采用相应措施消除不平衡电流的影响。

差动保护的技术参数

1.环境条件

正常温度： -10℃~55℃
极限温度： -30℃~70℃
存储温度： -40℃~85℃
相对湿度：≤95%，不凝露
大气压力： 80~110kPa

2.工作电源

电压范围： 85~265V（AC或DC)
正常功耗：<10W
最大功耗：<20W
电源跌落：200ms
上电冲击：4A
隔离耐压：3kV

3.控制电源

额定电压：220V（AC/DC)
过载能力：70%~12%额定电压，连续工作
隔离耐压：4kV

4.交流电流回路

额定电流：5A
功率消耗：<0.5VA/每相
过载能力：2倍额定电压，连续工作
10倍额定电流，允许10S
40倍额定电流，允许1S
隔离耐压：4kV

5.交流电压回路

额定电压：100V 功率消耗：<0.5VA/每相
过载能力：2倍额定电压，连续工作
隔离耐压：4kV

6.开关量输入回路

额定电压：24VDC 功率消耗：<0.5VA/每相
过载能力：2倍额定电压，连续工作
隔离耐压：4kV

7.继电器输出回路
分段电压： 250VAC、220VDC
分段功率：1250VA交流或120W直流（电阻性负载）

差动保护装置的特点

差动保护装置

（1）品种齐全：差动保护装置，品种特别齐全，可以满足各种类型变配电站的各种设备的各种保护要求，这就给变配电站设计及计算机联网提供了很大方便。 　

（2）硬件采用最新的芯片提高了技术上的先进性，CPU采用80C196KB，测量为14位A/D转换，模拟量输入回路多达24路，采到的数据用DSP信号处理芯片进行处理，利用高速傅氏变换，得到基波到8次的谐波，特殊的软件自动校正，确保了测量的高精度。利用双口RAM与CPU变换数据，就构成一个多CPU系统，通信采用CAN总线。具有通信速率高（可达100MHZ，一般运行在80或60MHZ）抗干扰能力强等特点。通过键盘与液晶显示单元可以方便的进行现场观察与各种保护方式与保护参数的设定。 　

（3）硬件设计在供电电源，模拟量输入，开关量输入与输出，通信接口等采用了特殊的隔离与抗干扰措施，抗干扰能力强，除集中组屏外，可以直接安装于开关柜上。 　

（4）软件功能丰富，除完成各种测量与保护功能外，通过与上位处理计算机配合，可以完成故障录波（1秒高速故障记录与9秒故障动态记录），谐波分析与小电流接地选线等功能。
　
（5）可选用RS232和CAN通信方式，支持多种远动传输规约，方便与各种计算机管理系统联网。 　

（6）采用宽温带背景240×128大屏幕LCD液晶显示器，操作方便、显示美观。

（7）集成度高、体积小、重量轻，便于集中组屏安装和分散安装于开关柜上。


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