电力系统继电保护第3章输电线路的纵联保护

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1、第3章输电线路的纵联保护3.1概述3.2输电线的纵联差动保护3.2.1保护的构成及工作原理图3-1电流纵联差动保护的示意图(a)外部短路(b)内部短路图3-2输电线路内外短路示意图3.2.2影响输电线纵联差动保护正确工作的因素(1)电流互感器的误差和不平衡电流图3-3电流互感器的等效电路和励磁特性(a)等效电路(b)励磁特性(2)引导线的阻抗和电容分布图3-4外部短路暂态过程中的电流互感器的励磁电流及不平衡电流波形图(图中的Id,I′,I″均为折合到电流互感器的二次侧的电流)(a)外部短路电流(b),(c)两侧电

2、流互感器的励磁电流(d)两个励磁电流之差(e)实验录取的不平衡电流LL3.3输电线路的高频保护3.3.1高频保护的基本原理与高频通道的构成图3-5高频通道构成示意图1—阻波器；2—结合电容器；3—连接滤波器；4—电缆；5—高频收发信;6—刀闸(1)阻波器图3-6阻波器阻抗与频率的关系(2)结合电容器(3)连接滤波器(4)高频收、发信机3.3.2高频通道的工作方式及高频信号的作用图3-7在故障时发讯方式下三种讯号与保护的逻辑关系(a)跳闸讯号(b)允许讯号(c)闭锁讯号图3-8长期发讯方式下三种讯号与保护的逻辑关系

3、(a)跳闸讯号(b)允许讯号(c)闭锁讯号3.4高频闭锁方向保护3.4.1工作原理3.4.2高频闭锁方向保护的起动方式(1)电流起动方式图3-9高频闭锁方向保护的作用原理图3-10电流起动高频闭锁方向保护的方框原理图(a)方框原理图(b)S+的保护区图3-11短路功率换向的说明图图3-12远方起动高频闭锁方向保护方框原理图(2)远方起动方式(3)功率方向元件起动方式图3-13方向元件起动的高频闭锁向保护的方框原理图(a)方框原理图(b)S+和S-的动作区3.5高频闭锁负序方向保护3.5.1正常运行、过负荷、系统振

4、荡、电压回路断线或电流回路断线时3.5.2线路内部不对称短路时3.5.3线路内部三相对称短路时3.5.4内部故障切除后3.5.5线路外部不对称短路时3.5.6短路功率换向时3.5.7外部停讯图3-14高频闭锁方向保护的方框原理图举例a—外部发讯；b—手动发讯；c—外部停讯；d—全相运行讯号；f—至高频通道；g—跳闸图3-15线路变压器2QF检修时电路示意图3.6高频闭锁距离保护和零序保护3.6.1高频闭锁距离保护的构成(1)起动元件(2)距离元件(3)高频收、发讯机图3-16高频闭锁距离保护方框原理图3.6.2高

5、频闭锁距离保护的工作情况(1)内部故障时(2)外部故障时(3)系统振荡时(4)距离保护单独运行3.6.3高频闭锁零序方向保护3.7高频相差动保护3.7.1工作原理图3-17相差动高频保护工作的基本原理(a)接点示意图(b)K1点内部故障时的电流相位(c)K2外部故障时的电流相位图3-18相差动高频保护动作原理的说明(a)，(a′)A端滤过器的输出电流IA(b)，(b′)B端滤过器的输出电流……(c)，(c′)由“操作发出的高频信号”(d)，(d′)由“操作发出的高频信信号”(e)，(e′)收信机所接收的信号(f)

6、，(f′)收信机的输出信号3.7.2相差高频保护的构成(1)高频收、发信机(2)操作元件(3)起动元件3-19.tif图3-19相差高频保护原理方框图图3-20晶体管式高频相差动保护比相部分原理图3.7.3高频相差动保护的相位特性和相继动作区图3-21电力系统短路的相量图图3-22相位特性曲线和闭锁角的选择3.8光纤差动保护3-23.tif图3-23分相光纤纵差动保护装置原理方框图图3-24负序电流突变量电路