输电线路全线速动保护.ppt

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1、输电线路的全线速动保护输电线路全线速动保护1、全线速动保护的基本概念2、纵联方向保护的原理及特点（闭锁式、允许式）3、纵联差动保护的基本原理4、比率制动式纵联差动保护的原理及动作特性5、纵联保护的通信通道种类及各自特点6、影响纵联差动保护正确动作的因素7、闭锁式纵联方向保护需考虑的一些特殊问题8、功率倒向概念、对方向保护的影响及解决措施9、工频变化量方向元件基本原理及特点10、各种纵联保护的逻辑框图第一节输电线路纵联保护概述一、引言（纵联保护的提出）1.电流、距离保护的缺陷反映：一侧电气量缺陷：二段有延时，无法实现全

2、线速动，MN123≥220kV难以满足快速性要求。k1k22.反映线路两侧电气量的纵联保护纵联保护：将线路一侧电气量信息传到另一侧去，两侧电气量同时比较、联合工作的保护。即线路两侧之间有纵向的联系的保护。纵联保护两端比较的电气量可以是流过两端的电流、电流相位和两端功率方向等，比较两端不同电气量的差别构成不同原理的纵联保护。纵联保护特点：可以快速、可靠地区分本线路内部任意点短路与外部短路，达到有选择、快速地切除全线路任意点短路的目的。第一节输电线路纵联保护概述3.输电线路的纵联保护反映：两侧（M、N）电气量12MNk1k

3、2定义：通信通道、纵向连接、电气量特征对传、比较、判断、跳闸。通信设备通信设备通道特点：绝对选择性、无时限跳闸第一节输电线路纵联保护概述二、输电线路纵联电流差动保护基本原理根据基尔霍夫电流定律，线路两侧电流参考方向如上图所示。当线路上没有内部故障时，线路两侧的电流之和为零，即流入线路元件的电流之和为零；当线路有内部故障时，线路两侧电流之和不为零。输电线路纵联电流差动保护的工作原理：当差动电流时，认为是内部故障，保护动作。第一节输电线路纵联保护概述1.两端电流相量和三、输电线路两侧电气量的故障特征MNk1区内故障MNk2

4、区外故障（正方向：母线－线路）2.两端功率方向MNk1区内故障区外故障MNk2两侧功率方向均为正一侧功率方向为负第一节输电线路纵联保护概述3.两端电流相位特征假设：阻抗角、电势角相同MNk1区内故障MNk2区外故障4.两端测量阻抗区内故障：两端ZII（短路阻抗）均启动区外故障：近端ZII（短路阻抗）不启动。第一节输电线路纵联保护概述四、纵联保护基本原理1.纵联电流差动－两端电流相量和特征2.方向比较式纵联保护－两端功率方向功率方向元件判断本端功率方向，功率方向为负者发出闭锁信号，闭锁两端保护－闭锁式方向纵联保护3.电流

5、相位比较式纵联保护－两端电流相位特征4.距离纵联保护－两端测量阻抗MNk1k2第一节输电线路纵联保护概述1.按通道分类2.按原理分类导引线：≤10km，二次电气量，电流差动保护电力线载波：最广泛，输电线路，要求线路故障时能动微波：信息量大光纤：信息量大，抗干扰，近年短线路保护（1）方向比较式纵联保护:功率方向、测量阻抗判断结果（2）纵联电流差动保护：电流波形/相量、相位方向纵联保护距离纵联保护逻辑信号五、纵联保护基本原理的分类第一节输电线路纵联保护概述一、导引线通信保护原理：电流差动原理适用于短线路导引线KDi第二节纵

6、联保护通道二、电力线载波通信1.原理功率方向（电流相位）高频信号（50－400kHz）通道：输电线路（相－相，相－地）2.构成输电线路阻波器耦合电容器连接滤波器高频收发信机接地刀闸第二节纵联保护通道保护装置保护装置电力线载波通道又称为高频通道高频通道：“导线―大地”构成输电力线载波通道。优点：最经济，可以只在一相线路上装设。缺点：高频信号的衰耗和受到的干扰都比较大。第二节纵联保护通道阻波器高频阻波器：将高频信号限制在本线路内传输。它对高频电流呈现很大的阻抗，对于工频电流，阻波器呈现的阻抗很小。连接滤波器：带通滤波器，使

7、信号频带的高频电流能够顺利通过。阻抗匹配器，避免高频信号在传送过程中发生反射而引起高频能量的附加衰耗耦合电容器（结合电容器）：与连接滤波器共同配合，将高频信号传递到输电线路上，同时使高频收发信机与工频高压输电线路隔离。高频电缆：连接高频收发信机与连接滤波器一般采用同轴电缆高频收发信机：发送和接收高频信号的装置放电间隙（或避雷器）：对高频收发信机起过电压保护作用接地刀闸：在调整或检修高频收发信机、连接滤波器时，用它来进行安全接地。3.通道特点及适用保护原理无中继、经济、施工简单干扰影响大、实时性差×纵联电流差动优点：缺点

8、：信号：传递状态信号（功率方向、电流相位）应用：方向比较式、电流相位比较式纵联保护4.通道工作方式1)正常无高频电流（故障启动发信方式）2)正常有高频电流（长期发信方式）3)移频方式（f1、f2）第二节纵联保护通道5.载波信号的种类&保护元件允许信号跳闸脉冲保护元件跳闸信号跳闸脉冲MNk1MNk2允许式方向高频保护闭锁式方向高频保