电力网继电保护原理 第5章 电网高频保护

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1、第五章电网高频保护第一节高频保护的基本概念第二节高频闭锁方向保护第三节高频闭锁距离保护第四节相差高频保护第一节高频保护的基本概念一、概述在高压输电线路上，要求无延时地从线路两端切除被保护线路内部的故障。此时，电流保护和距离保护都不能满足要求。纵联差动保护可以瞬时动作切除保护范围内部任何地点的故障。但纵联差动保护需敷设与被保护线路等长的辅助导线，这在经济上、技术上都有难以实现。解决办法：采用高频保护高频保护：是用高频载波代替二次导线，传送线路两侧电信号，所以高频保护的原理是反应被保护线路首末两端电流的差或功率方向信号，用高频载波将信号传输到对侧加以比

2、较而决定保护是否动作。高频保护与线路的纵联差动保护类似，正常运行及区外故障时，保护不动，区内故障全线速动。二、载波通道的构成原理目前应用比较广泛的载波通道是“导线一大地”制。1.高频阻波器2．结合电容器3．连接滤波器4．高频电缆5．保护间隙6．接地刀闸7．高频收、发信机组成：1、高频阻波器高频阻波器是由电感线圈和可调电容组成的并联谐振回路，当其谐振频率为选用的载波频率时，它所呈现的阻抗最大。对工频电流而言，高频阻波器的阻抗仅是电感线圈的阻抗，因而工频电流可畅通无阻，不会影响输电线路正常传输。2．结合电容器它是一个高压电容器，电容很小，对工频电压呈现

3、很大的阻抗，使收发信机与高压输电线路绝缘，载频信号顺利通过。结合电容器2与连接滤波器3组成带通滤波器，对载频进行滤波。3．连接滤波器它是一个可调节的空心变压器，与结合电容器共同组成带通滤波器，连接滤波器起着阻抗匹配的作用，可以避免高频信号的电磁波在传输过程中发生反射，并减少高频信号的损耗，增加输出功率。4．高频电缆用来连接户内的收发信机和装在户外的连接滤波器。为屏蔽干扰信号，减少高频损耗，采用单芯同轴电缆，其波阻抗为100Ω。5．保护间隙保护间隙是高频通道的辅助设备。用它来保护高频电缆和高频收发信机免遭过电压的袭击。6．接地刀闸接地刀闸也是高频通道

4、的辅助设备。在调整或检修高频收发信机和连接滤波器时，用它来进行安全接地，以保证人身和设备的安全。7．高频收、发信机高频收发信机的作用是发送和接收高频信号。发信机部分是由继电保护来控制。高频收信机接收到由本端和对端所发送的高频信号。经过比较判断之后，再动作于跳闸或将它闭锁。三、高频信号的利用方式按高频通道的工作方式分成经常无高频电流在这两种工作方式中，按传送的信号性质，又可以分为传送闭锁信号、允许信号和跳闸信号三种类型。经常有高频电流闭锁信号：收不到这种信号是高频保护动作跳闸的必要条件。允许信号：收到这种信号是高频保护动作跳闸的必要条件。传送跳闸信号

5、：收到这种信号是保护动作于跳闸充分而必要条件的条件。三、高频信号的利用方式第二节高频闭锁方向保护高频闭锁方向保护是通过高频通道间接比较被保护线路两侧的功率方向，以判别是被保护范围内部故障还是外部故障。一、高频闭锁方向保护的基本原理当区外故障时，被保护线路近短路点一侧为负短路功率，向输电线路发高频波，两侧收信机收到高频波后将各自保护闭锁。当区内故障时，线路两端的短路功率方向为正，发信机不向线路发送高频波，保护的起动元件不被闭锁，瞬时跳开两侧断路器。高频闭锁方向保护的原理接线图起动发信继电器1：灵敏度较高，用来起动高频发信机起动跳闸继电器2：灵敏度较低

6、，用来起动跳闸回路功率方向继电器3：判断短路功率的方向停信继电器4：在内部故障时停止发出高频信号闭锁继电器5：用以控制保护的跳闸回路。带有工作线圈和制动线圈只有当工作线圈有电流时继电器才动作；而当制动线圈或两组线圈同时有电流时继电器均不动作。1．区外故障如在d1点短路，被保护线路AB两侧的起动发信机电流继电器1动作，接通发信机的功放级电源，向高频通道发信，并将方向高频保护闭锁。对AB线路来说，近短路点B侧的短路功率是负的，功率方向继电器不动作，不去停信。输电线路AB两侧方向高频保护的收信机收到高频信号，将各自的保护闭锁，不发出跳闸脉冲。2．区内故障

7、被保护线路AB区内故障如在d2点短路，两侧起动发信机继电器1及起动跳闸继电器2动作，继电器1起动，向高频通道发信，两侧收信机收到高频信号后，立刻将保护闭锁，但两侧方向继电器3承受正方向短路功率而起动。首先停信，解除闭锁，与此同时闭锁继电器起动，发出跳闸脉冲。3．系统振荡当系统振荡，且振荡中心在保护区内时，保护会不会动作？4.整定计算：起动保护继电器的动作电流应大于IOP.max，以保证先发信，防止保护误动，其动作电流为灵敏度校验:起动发信机电流继电器的动作电流，按继电器的返回电流大于输电线路的最大负载电流的二次值整定为IOP.unsen=（1．4～

8、2）IOP.sen二、高频闭锁负序方向保护方向高频保护在系统振荡时可能误动，如何防止系统振荡的影响?解决方法：采用高频闭锁