输电线路纵联保护

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1、第四章输电线路纵联保护4.1输电线路纵联保护概述4.1.1概念（1）基本定义：通过某种通信通道，将线路两侧的保护纵向联接起来，通过比较两端的电气量，而判断故障位置的保护。（2）可以实现本线路全长范围内任意一点故障的零秒切除的保护。（3）纵联保护没有后备保护。（4）通信通道导引线纵联保护电力线纵联保护微波纵联保护光纤纵联保护纵联保护的类别纵联电流差动保护：比较两侧电流的幅值和相位，判断是内部故障还是外部故障方向比较式纵联保护：比较功率方向，测量阻抗，判断是内部故障还是外部故障方向比较式纵联保护距离纵联保护纵联电流差动保护（幅值）电流相位比较式纵联保护4.1.2故障特征分析双侧电源线路故障时的电流

2、及功率方向内部故障外部故障4.1.3纵联保护的基本原理（2）方向比较式纵联保护：利用输电线路两端功率方向相同或相反的特征可以构成方向比较式纵联保护。闭锁式方向纵联保护：系统中发生故障时，两端保护的功率方向元件判别本端得功率方向，功率方向为负者发出闭锁信号，闭锁两端的保护。允许式方向纵联保护：功率方向为正者发出允许信号，允许两端保护跳闸。（1）纵联电流差动保护：利用输电线路两侧电流波形或电流相量和的特征（3）电流相位比较式纵联保护：利用电流相位的特征差异，比较两端电流的相位关系构成电流相位比较式纵联保护。（4）距离纵联保护：构成原理和方向比较式纵联保护相似，只是用阻抗元件替代功率方向元件。4.2

3、输电线路纵联保护两侧信息的交换4.2.1导引线通信概念4.2.2电力线载波通信概念将线路两端的电流相位（或功率方向）信息转变为高频，经过高频耦合设备将高频信号加载到输电线路上。载波通道的分类（1）相—相式在两相线路上均装设有高频装置，构成回路。（2）相—地式只在一相线路上均装设高频装置，以大地构成回路。载波通信示意图（1）阻波器：阻容并联谐振电路，阻高频通工频。（2）耦合电容器：隔开工频，通高频（3）连接滤波器：空心变压器，阻抗变换器，实现通信通道中的阻抗匹配，防止反射（4）发信机：将工频电量调制为高频信号，送入线路（5）收信机：接收两侧的高频信号，用于判别比较（6）接地开关：用于检修优点：（

4、1）无中继，通信距离长（2）经济、使用方便（3）工程施工比较简单缺点：（1）载波通信容易受一次设备操作的干扰（2）通信速率低，一般用来传递状态信号电力线载波通道的工作方式（1）正常无高频电流方式只有当线路上有故障时，发信机才发信（2）正常有高频电流方式线路无故障时，发信机发信，通道中长期有高频电流。当线路上有故障时，以某种方式发高频信号，判断故障区位。（3）移频方式也属于正常有高频方式，线路无故障时，发信机发出频率为f1的高频电流线路有故障时，发信机发出频率为f2的高频电流电力线载波信号的种类（1）闭锁信号闭锁信号是阻止保护动作于跳闸的信号，无闭锁信号是保护动作于跳闸的必要条件。（2）允许信号

5、允许信号是允许保护动作于跳闸的信号，有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。（3）跳闸信号跳闸信号是直接引起跳闸的信号，收到跳闸信号是跳闸的充要条件。4.2.4光纤通信光发射机：把电信号转变为光信号光接收机：把光信号转变为电信号光纤：传送光信号中继器：将衰减的信号放大特点：（1）通信容量大（2）经济效益可观，可解约大量有色金属（3）保密性好，敷设方便，抗干扰、抗腐蚀（4）无感应性，可靠性高4.3方向比较式纵联保护4.3.1工频故障分量的方向元件对方向元件的基本要求（1）正确反映所有类型故障时故障点的方向且无死区（2）不受负荷的影响，在正常负荷状态下不启动；（3）不受系统振荡的影响，振荡中仍能判断

6、故障方向（4）在两相运行（非全相运行）中又发生短路时，仍能判定故障点的方向。4.3.2闭锁式方向纵联保护概念系统中发生故障时，两端保护的功率方向元件判别流过本端的功率方向，功率方向为负者发出闭锁信号，闭锁两端的保护，称为闭锁式方向纵联保护。1、工作原理（1）以电力载波通道为通信通道；（2）采用正常无高频电流的工作方式；（3）闭锁信号是由功率方向为负的一侧发出的；（4）闭锁信号不仅被对端接收，同时也能被本端接收。K点发生故障时短路功率方向为正的保护有：1，3，4，6短路功率方向为负的保护有：2，5优点：在区内故障并伴随有通信通道破坏时，由于信号在非故障线路中传输，故障线路不需要闭锁信号，保护仍然

7、能够可靠动作。2、闭锁式方向纵联保护的构成KW：方向元件；KA1：低定值起动元件，起动发信机；KA2：高定值起动元件，短路功率方向为正且达到整定值时，与门1输出高电平，停止发信；Y1：起动元件和方向元件同时起动有效；Y2：收信机收不到闭锁信号，同时与门1有输出，保护发出跳闸命令问题：高低定值元件需配合，KA1的灵敏度比KA2高，保护固有时间长。闭锁信号0—t1：瞬时动作延时返回元件；t2—0：延时