第4章 输电线路纵联保护课件.ppt

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1、第四章输电线路纵联保护PilotProtectionforTransmissionLines4.1输电线路纵联保护概述4.1.1引言电流保护和距离保护，其测量信息均取自输电线路的一侧，无法区分本线路末端短路与相邻线路出口短路，无法实现全线速动。输电线路的纵联保护，就是用某种通信通道将输电线两端或各端的保护装置纵向连接起来，进行各端电气量的比较，以判断故障在本线路范围内或外，从而决定是否动作。图4.14.1输电线路纵联保护概述4.1.1引言分类：按通道类型分类，四种：导引线纵联保护、电力线载波纵联保护、微波纵联保护、光纤纵联保护按动作原理分类，两类：1）方向比较式纵联保护：传送逻

2、辑量2）纵联电流差动保护：传送电流量4.1.2输电线路短路时两侧电气量的故障特征分析4.1.3纵联保护的基本原理1、两端电流相量和的故障特征图4.2，表4.1：双端电源线路区内、外故障示意图(a)内部故障；(b)外部故障1、纵联电流差动保护电流内部故障实际判据：4.1.2输电线路短路时两侧电气量的故障特征分析4.1.3纵联保护的基本原理2、两端功率方向的故障特征区内：功率方向同；区外：功率方向反图4.3：2、方向比较式纵联保护1）如果功率方向负，发闭锁信号，闭锁两端的保护，闭锁式。2）如果功率方向正，发允许信号，允许式。4.1.2输电线路短路时两侧电气量的故障特征分析4.1.3

3、纵联保护的基本原理3、两端电流相位的故障特征区内：同相位；区外：180̊3、电流相位比较式纵联保护图4.44.1.2输电线路短路时两侧电气量的故障特征分析4.1.3纵联保护的基本原理4、两端测量阻抗的故障特征区内：II段同时启动，区外：一侧II段不启动。4、距离纵联保护用阻抗代替功率方向元件，II段作为启动元件，减少了方向元件的启动次数，提高了可靠性。4.2输电线路纵联保护两侧信息的交换4.2.1导引线通讯图4.5环流式、均压式问题：导引线开路和短路时？4.2.输电线路纵联保护两侧信息的交换4.2.2电力线载波通讯电力线载波通道构成示意图1—阻波器；2—耦合电容器；3—连接滤波

4、器；4—电缆；5—载波收发信；6—接地刀闸⑴阻波器：阻波器是由一个电感线圈与可变电容器并联组成的回路。⑵耦合电容器：耦合电容器与连接滤过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。⑶连接滤波器：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。⑷高频收、发信机：发信机部分系由继电保护装置控制，通常都是在电力系统发生故障时，保护起动之后它才发出信号。通道信号频率：50-400KHz2、电力线载波通道的特点优点：（1）无中继，通讯距离长；（2）经济、使用方便；（3）工程施工比较简单。缺点：（1）易受高压线路的干扰；（2）速率低，难于满

5、足纵联电流差动保护实时的要求。一般用来传递状态信号，用于构成方向比较式纵联保护和电流相位比较式纵联保护4.2.2电力线载波通讯3、电力线载波通道的工作方式（1）正常无高频电流方式；（中国）（2）正常有高频电流方式；（通道经常处于监视）（3）移频方式：正常时f1、故障时f2。（国外）4.2.2电力线载波通讯4、电力线载波信号的种类1．闭锁信号。即无闭锁信号是保护作用于跳闸的必要条件，或者说闭锁信号是阻止保护动作于跳闸的信号。2．允许信号。允许信号是允许保护作用于跳闸的信号，或者说有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。3．跳闸信号。跳闸信号是直接引起跳闸的信号，或者说收到跳闸信号是

6、跳闸的充要条件。逻辑图4.2.2电力线载波通讯频率：300-30000MHz，频带宽，信息量大超短波，大气层无发射，“视线”传播，40-60km，中继站1．微波通讯纵联保护构成图4.94.2.3微波通讯2．微波通讯纵联保护的优点与载波比，优点：（1）独立通道，无干扰；（2）拓展了通信频段，速率快，可以实现纵联电流差动原理的保护。缺点：中继站，造价高。4.2.3微波通讯光纤通信网，电力通信网的主干网图4.10（1）通信容量大；（2）节约金属材料；（3）保密性好，不受外界干扰；缺点：距离还不够长，需采用中继器。4.2.4光纤通信3.8.1概念图3.41保护安装处的故障分量电压、电流

7、间的相位关系由保护安装处到背侧系统中性点间的阻抗决定。不受系统电动势和短路过渡电阻的影响。3.8工频故障分量距离保护3.8.2工作原理距离元件的工作电压（P89参见3.72式）图3.42，可见比较工作电压与非故障状态下短路点的电压大小，就能够区分区内外的故障。动作判据：3.8工频故障分量距离保护4、优点（1）不反应故障前的负荷量和系统振荡；（2）不反应暂态分量，动作稳定；（3）动作判据简单，实现方便，动作快；（4）具有明确的方向性；（5）具有较好的选相能力。工频故障分量距离保护可以作为快速距