电力系统继电保护4-输电线路纵联保护.ppt

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1、4.1输电线路纵联保护概述4.1.1引言输电线路的纵联保护——将线路一侧电气量信息传到另一侧去，两侧的电气量同时比较、联合工作，也就是说在线路两侧之间发生纵向的联系，以这种方式构成的保护称之为输电线路的纵联保护。以两端输电线路为例，一套完整的纵联保护其一般构成如右图所示：TV——电压互感器TA——电流互感器4.1.1引言一般纵联保护可以按照所利用通道类型或保护动作原理进行分类：4.1.1引言一般纵联保护可以按照所利用通道类型或保护动作原理进行分类：方向比较式纵联保护——两侧保护装置将本侧的功率方向、测量阻抗是否在规定的方

2、向、区段内的判别结果传送到对侧,每侧保护装置根据两侧的判别结果，区分是区内还是区外故障。这类保护在通道中传送的是逻辑信号，而不是电气量本身，传送的信息量较少，但对信息可靠性要求很高。按照保护判别方向所用的原理可分为方向纵联保护与距离纵联保护。纵联电流差动保护——利用通道将本侧电流的波形或代表电流相位的信号传送到对侧,每侧保护根据对两侧电流的幅值和相位比较的结果区分是区内还是区外故障。这类保护在每侧都直接比较两侧的电气量，信息传输量大，并且要求两侧信息采集的同步，实现技术要求较高。4.1.2输电线路短路时两侧电气量的故障特

3、征分析纵联保护需要利用线路两端的电气量在故障与非故障时的特征差异构成保护。（图4-2：双端电源线路内、外部故障示意图）4.1.3纵联保护的基本原理1纵联电流差动保护考虑CT误差、线路分布电容等因素的影响，动作判据实际上应为：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异的特征构成方向比较式纵联保护。4.1.3纵联保护的基本原理3电流相位比较式纵联保护两端保护各将本侧电流的正、负半波信息转换为表示电流相位并利于传送的信号，送往对端，同时接收对端送来的电流相位信号与本侧相位信号比较。考虑电流电压互感器误差及输电线分布

4、电容等影响，保护的动作区一般如图4－4所示。4距离纵联保护其基本原理构成和方向比较式纵联保护基本原理相似，只是用阻抗元件替代功率方向元件。优点：只有当故障发生在II段范围内时相应方向阻抗元件才起动，减少了方向元件的起动次数从而提高了保护的可靠性；一般高压线路配备距离保护为后备保护，距离保护的II段为方向元件，简化了纵联保护（主保护）的实现。不足：后备保护检修时主保护被迫停运的。（图4-4：电流相位比较式纵联保护动作区示意图）4.2输电线路纵联保护两侧信息的交换4.2.1导引线通信导引线通信-利用敷设在输电线路两端变电所之

5、间的二次电缆传递被保护线路各侧信息的通信方式；导引线纵联保护-以导引线为通道的纵联保护，常采用电流差动原理，其接线可分为环流式和均压式两种。导引线纵差保护的突出优点-不受电力系统振荡的影响，不受非全相运行的影响，在单侧电源运行时仍能正确工作。在正常运行或外部故障时，被保护线路两侧电流互感器的同极性端子的输出电流大小相等而方向相反，动作线圈中没有电流流过，即处在电流平衡状态，此时导引线流过两端循环电流，故称环流式。正常运行或外部故障时，导引线及动作线圈中均没有电流通过，二次电流只能分别在各自制动线圈及互感器二次绕组中流过，

6、两侧导引线线芯间电压大小相等方向相反，处在电压平衡状态，这种工作模式也称为电压平衡原理。4.2.2电力线载波通信1电力线载波通道的构成按照通道的构成，电力线载波通信又可分为使用两相线路的“相—相”式和使用一相一地的“相—地”式两种。“相—地”式载波通道如下图所示：（图4-7：阻波器特性）阻波器的阻抗与频率的关系如图4－7所示。当其谐振频率为载波信号所选定的载波频率时呈现极高的阻抗从而使高频电流被阻挡在本线路以内。而对工频电流，阻波器仅呈现电感线圈的阻抗（约0.04Ω），工频电流畅通无阻。耦合电容器的电容量极小，对工频信号

7、呈现非常大的阻抗，同时可以防止工频电压侵入高频收、发信机。对高频载波电流则阻抗很小，与连接滤波器共同组成带通滤波器，只允许此通带频率内的高频电流通过。它是一个可调电感的空芯变压器和一个接在副边的电容。连接滤波器与耦合电容器共同组成“四端口网络”带通滤波器，使所需频带的电流能够顺利通过。为使高频信号在收、发信机与输电线路间传递时不发生反射，减少高频能量附加衰耗，需要“四端口网络”使两侧的阻抗相匹配。同时空芯变压器的使用进一步使收、发信机与输电线路的高压部分相隔离，提高了安全性。三相输电线路都可以用来传递高频信号，任意一相与

8、大地之间都可以组成“相－地”回路。高频收发信机通常是在电力系统发生故障保护起动后发出信号，但也有采用长期发信故障起动后停信或改变信号的频率的工作方式。发信机发出的高频信号经载波信道传送到对端，被对端和本端的收信机所接受，两端的收信机既接收来自本侧的高频信号又接收来自对侧的高频信号，两个信号经比较判断后，作用于继电保护