横差保护(Cross-sectional differential protection)是一种电力系统中的保护设施,大多数都用在检测发电机和输电线路的内部故障。当系统中发生内部故障时,横差保护能够迅速识别出故障部分并断电,以防止故障进一步扩大。
1. 电流比较:横差保护通过比较发电机定子绕组各相电流之间的差异来判断是否发生内部故障。一般的情况下,发电机的各相电流是平衡的。若发生内部故障,如匝间短路或断线等,将导致某相或几相电流增大而其他相电流减小,由此产生电流差值。
2. 阻抗计算:横差保护根据电流差值计算出相应的阻抗。由于内部故障通常发生在定子铁芯的一个截面内,因此其等效阻抗相对于整个电路来说较小。当检测到较大的电流差值时,横差保护会判断为有几率发生内部故障。
3. 整定值设置:为保护发电机免受误动的影响,横差保护需要设置一个整定值。当计算出的阻抗小于整定值时,横差保护才会动作。这个整定值能够准确的通过发电机的容量、冷却方式等因素进行调整。
4. 跳闸输出:当横差保护判断出内部故障的可能性较大时,会输出一个跳闸信号。这个信号会传递给断路器,使其立即断开故障部分的电源,以此来实现保护功能。
总之,横差保护是通过检验测试发电机定子绕组电流的差异来判断内部故障并进行保护的。这种保护方式具有较高的灵敏度和可靠性,能够在极短的时间内切断故障部分的电源,防止事故扩大。