第五章输电线路全线快速保护ppt课件.ppt

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1、电力系统继电保护三峡电力职业学院动力工程系继电保护教学第五章输电线路全线快速保护输电线路的电流保护、方向电流保护和距离保护都是按照阶段式配置的。快速动作的Ⅰ段保护是通过限制保护范围来满足选择性，只能达到线路全长的80%~85%，而能够保护线路全长的Ⅱ段和Ⅲ段保护都要经过延时。电力系统运行稳定性要求高电压、大容量、长距离的重要线路，保护必须满足线路全长范围故障是快速切除的。5.1输电线路的纵联差动保护被保护线路上发生短路和被保护线路外发生短路，线路两侧电流的大小和相位均不相同，因此可以通过比较线路两侧电流的大小和相位来区分是线路内部短路，还是线

2、路外部短路。由于从原理上不需要与相邻元件配合，所以可以做到全线瞬时切除故障。5.1.1纵联差动保护原理为实现全线短路故障时能快速切除，必须采用线路两侧电气量作为保护的测量信息，通过信息交换，对区内和区外故障位置进行判断，从而实现全线快速保护。电流差动原理比较电流的大小电流相位差原理比较电流的相位方向比较原理比较功率方向5.1.1.1电流差动原理线路纵联差动保护（简称纵差）的工作原理：比较被保护线路始端及末端电流的大小与相位。在线路两端安装型号相同，变比一致的电流互感器，它们的二次绕组用电缆连接起来。其连接方式应该使正常运行或外部短路故障时，继

3、电器中没有电流。而在被保护线路内部发生短路故障时，其电流应该等于短路点处的短路电流。正常运行：如图网络，保护1与保护2检测到的电流分别为和K1短路：K2短路：K3短路：保护不应动作时，两侧电流和为零。保护动作时，两侧电流和为短路点短路电流5.1.1.2电流相差原理正常运行：如图网络，保护1与保护2检测到的电流分别为和K1短路：K2短路：K3短路：保护不应动作时，两侧电流相位差为180°保护应该动作时，两侧电流相位差为0°5.1.1.3方向比较原理正常运行：保护1为正方向，保护2为反方向如图网络，保护1与保护2分别装置方向元件K1短路：保护1为

4、正方向，保护2为正方向K2短路：保护1为正方向，保护2为反方向K3短路：保护1为反方向，保护2为正方向保护不应动作时，两侧功率方向相反保护应该动作时，两侧功率方向相同要实现上述的比较，需要将线路一侧的信息传送到另一侧，只有借用通道实现线路纵联差动保护：将线路两侧测量信息传送到对侧进行比较而构成的全线速动保护。线路纵联差动保护：不需要与其他保护配合，不受负荷电流影响，不反映系统振荡，有良好的选择性。高频保护：由高频通道组成的纵差保护。纵联差动保护（导引线保护）：用电缆通道组成的纵差保护。光纤纵联差动保护：用光纤通道组成的纵联保护5.1.2纵联差

5、动保护的构成单相纵联差动保护的构成如图要求线路两侧的电流互感器型号、变比完全相同，性能一致。辅助导引线将两侧的电流互感器二次侧按换流法连接成回路，差动电流继电器接入差动回路。用环流回路比较两侧电流大小和相位，相位相同时差动回路几乎无电流理想情况下：nTA1=nTA2=nTA，互感器其他性能完全一致5.1.2.1纵联差动保护的工作原理线路正常运行时，流入差动继电器KD的电流为K1短路时，流入差动继电器KD的电流为K2短路时，流入差动继电器KD的电流为K3短路时，流入差动继电器KD的电流为正常运行或外部短路时，对侧互感器的二次电压刚好抵消，相当于

6、导引线开路，无电流，继电器不会动作。内部短路时，两端不再是等电位，有较大的电流使继电器动作。上述接法是环流法，还有一种接法称为均压法由于各种误差的影响，环流法接线在外部故障时会出现不平衡电流，影响继电器的工作。均压法在内部故障时，继电器中电流增大不显著，灵敏性不及环流法接线。随着输电线路长度的增加，环流法接线有更大的优越性。1、稳态不平衡电流5.1.2.2不平衡电流即使是同一个厂家生产的相同型号、相同变比的电流互感器，由于励磁电流的作用，励磁特性也不完全相同。当一次电流比较小时，电流互感器铁芯不饱和，两侧电流互感器特性曲线相差不大。当一次电流

7、较大时，电流互感器铁芯开始饱和，励磁电流开始明显增大。当一次电流很大时，电流互感器铁芯过饱和，励磁电流急剧增大。此时由于饱和程度不同，两个励磁电流上升的程度不同，二次电流区别较大。短路电流越大，铁芯饱和程度越严重，这个差别就越大。差动继电器中就有电流Ir流过，称为不平衡电流Iunb2、暂态不平衡电流正常运行或外部故障时，纵差保护中一定流过不平衡电流，而且在外部短路暂态过程中，不平衡电流可能很大。为了防止误动作，可以采用带速保护变流器或带制动特的纵差保护，以提高纵差保护的灵敏度。由于差动保护瞬时动作，应考虑短路电流的非周期分量。由于非周期分量时

8、间变化率远小于周期分量，所以非周期分量很难变换到二次侧，但是却引起铁芯严重饱和，导致励磁电流剧增，从而使二次电流的误差增大。5.2平行线路差动保护平行线路：线路长度