电力系统继电保护——4输电线纵联保护.ppt

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1、电力系统继电保护原理主讲教师：范春菊4输电线纵联保护4.1输电线纵联保护的基本原理4.2输电线纵联保护的通信通道4.3方向高频保护4.4输电线纵联差动保护4.5相差高频保护4.1输电线纵联保护的基本原理1.反应单侧量保护的缺陷无法实现全线速动，不能满足高压线路的稳定要求只需要将线路一端的电流、电压引入保护装置，容易实现会把本线路末端故障误判为对端母线上故障或母线所连接的其它线路出口处故障，只能靠增加保护动作延时来保证选择性2.反应两侧量的纵联保护—概念利用通信通道将两端保护装置纵向联结起来，将两端的电气量比较，以判断故障是在本线路范围内还是本线路范围外理论上具有绝对的选择性，能够

2、实现全线速动3.纵联保护的基本原理（1）—差动保护两侧电流量特征差动保护区内故障时：正常运行或区外故障时：差动保护补充概念差动的含义：正常运行或者外部故障时，两个电流相减，有“差”的概念，实际上是两侧电流的相量之和；差动保护的优点：有选择性地快速切除故障对于短线路比较容易实现；对于长线路，目前采用的方法有2种：一种是高频保护，还有一种是基于光缆的纵差保护，目前广泛使用。3.纵联保护的基本原理—其他电量的特征两侧电流相位特征高频相差保护假定两端系统阻抗角相等，且两端电势相角相等区内故障：两侧电流同相位正常运行或区外故障：两侧电流反相位两侧功率方向特征高频方向保护设定功率正方向由母线

3、指向线路区内故障：两端功率方向都为正方向区外故障：远故障点端功率方向为正方向，近故障点端功率方向为反方向正常运行：总是一端为正方向，另一端为反方向3.纵联保护的基本原理-其他电量特征两侧测量阻抗特征高频距离保护区内故障：两端测量阻抗都是短路阻抗，两侧距离Ⅱ段同时起动区外故障：若采用方向特性阻抗继电器，近故障点端的距离Ⅱ段不会起动正常运行：两侧的测量阻抗都是负荷阻抗，两侧距离Ⅱ段都不会起动4.2输电线纵联保护的通信通道1.通信通道的类型导引线通道——导引线纵联保护是与输电线路平行的金属导线线路较长时，既不经济，也不安全电力线载波通道（高频通道）——高频保护利用输电线路传输高频信号，

4、应用最广，超高压输电线路的主保护需解决线路故障时高频信号的有效传输问题载波频率：50~300khz不等微波通道、光纤通道——微波保护和光纤保护与输电线路没有直接联系，线路故障不会影响信道带宽高，抗干扰能力强高频保护的基本概念作用原理将线路两侧的电流相位（功率方向）转换成高频信号，利用输电线路本身作为高频通道，将信号传送至对侧然后进行比较的保护。特点：只反映区内故障；整定时，不需要考虑与相邻线路保护；无时限全线速动。载波频率：50~300khz不等分类：方向高频保护和高频相差保护2.高频通道的构成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—刀闸阻波器阻

5、波器是由一电感线圈与可变电容器并联组成的回路。当并联谐振时，它所呈现的阻抗最大。其谐振频率为所用的载波频率高频信号就被限制在被保护输电线路的范围以内，而不能穿越到相邻线路上去。但对50周的工频电流而言，阻波器仅呈现电感线圈阻抗，数值很小（约为0.04Ω左右），并不影响它的传输。结合电容器和连接滤波器结合电容器与连接滤波器共同配合，将载波信号传递至输电线路，同时使高频收发信机与工频高压线路绝缘。由于结合电容器对于工频信号呈现极大的阻抗，故由它所导致的工频泄漏电流极小连接滤波器由一个可调节的空心变压器及连接至高频电缆一侧的电容器组成。结合电容器与连接滤波器共同组成一个四端网络的“带通

6、滤波器”，使所需频带的高频电流能够通过。高频收、发信机发信机部分由继电保护来控制，通常是在电力系统发生故障时，保护部分起动之后它才发出信号，但有时也可以采用长期发信故障时停信或改变信号频率的方式。由发信机发出的信号，通过高频通道送到对端的收信机中，也可为自己的收信机所接收，高频收信机接收由本端和对端所发送的高频信号，经过比较判断之后，再动作于继电保护，使之跳闸或将它闭锁。3.高频通道的工作方式长期发信方式在正常运行情况下，收、发信机一直处于收信和发信状态，高频通道中始终有高频电流通过故障时停信或改变信号频率3.高频通道的工作方式故障时发信方式在正常运行情况下，收、发信机一直处于不

7、工作状态，高频通道中没有高频电流通过。只有在发生故障时，发信机才由起动元件起动，高频通道中才有高频电流通过。4.高频信号的分类闭锁信号：是阻止保护动作于跳闸的信号。允许信号：是允许保护动作于跳闸的信号。跳闸信号：是直接引起跳闸的信号。4.3高频保护1.高频保护高频保护：以输电线载波通道为通信通道的纵联保护，广泛应用于高压和超高压输电线不反应于被保护输电线范围以外的故障定值无需与下一条线路配合，可不带延时动作与纵联差动保护相比，信道传递的是高频信号，不是与对端构成电流回路高频保护包