电力系统继电保护 04 输电线路纵联保护ppt课件.ppt

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1、第4章输电线路纵联保护返回总目录电流、电压保护和距离保护都是只反映被保护线路一侧的电量，为了获得选择性，其瞬时切除的故障范围只能是被保护线路的一部分，即使性能较好的距离保护，在单侧电源线路上也只能保护线路全长的80%左右，在双侧电源线路上瞬时切除故障的范围大约只有线路全长的60%左右。在被保护线路其余部分发生故障时，都只能由延时保护来切除。这对于很多重要的高压输电线路是不允许的，为了电力系统的安全稳定，线路上要求设置具有无延时切除线路上任意处故障的保护装置，输电线的纵联保护就是在这种背景下产生的。

2、因此仅反映线路一侧的电气量是不可能区分本线路末端和对侧母线(或相邻线路始端)故障的，只有反应线路两侧的电气量才可能区分上述两点故障，达到有选择性地快速切除全线故障的目的。为此需要将线路一侧电气量的信息传输到另一侧去，即在线路两侧之间发生纵向的联系，这种保护装置称为输电线的纵联保护。●4.1输电线路纵联保护的基本原理与类型●4.2导引线纵联保护●4.3输电线高频保护基本概念●4.4方向高频保护●思考题与习题本章内容4.1输电线路纵联保护的基本原理与类型仅反映线路一侧的电气量是不可能区分本线路末端和对

3、侧母线(或相邻线路始端)故障的，只有反映线路两侧的电气量才能区分上述两点故障，达到有选择性地快速切除全线故障的目的。为此需要将线路一侧电气量的信息传输到另一侧去，即在线路两侧之间发生纵向的联系。这种保护装置就称为输电线的纵联保护。4.1.1输电线路纵联保护的基本原理4.1输电线路纵联保护的基本原理与类型当输电线路内部发生如图4.1所示的k1点短路故障时，流经线路两侧断路器的故障电图4.1输电线路纵联保护的基本原理示意图流如图中实线箭头所示，均从母线流向线路(规定电流或功率从母线流向线路为正，反之为

4、负)。而当输电线路MN的外部发生短路时(如图中的k2点)，流经MN侧的电流如图中的虚线箭头所示，M侧的电流为正，N侧的电流为负。利用线路内部短路时两侧电流方向同相而外部短路时两侧电流方向相反的特点，保护装置就可以通过直接或间接比较线路两侧电流(或功率)方向来区分是线路内部故障还是外部故障。即4.1输电线路纵联保护的基本原理与类型纵联保护的基本原理是：当线路内部任何地点发生故障时，线路两侧电流方向(或功率)为正，两侧的保护装置就无延时地动作于跳开两侧的断路器；当线路外部发生短路时，两侧电流(或功率)

5、方向相反，保护不动作。这种保护可以实现线路全长范围内故障的无时限切除，从理论上这种保护具有绝对的选择性。4.1输电线路纵联保护的基本原理与类型输电线路纵联保护为了交换两侧的电气量信息，需要利用通道。采用的通道不同，在装置原理、结构、性能和适用范围等方面就具有很大的差别。输电线路纵联保护按照所利用通道的不同可以分为以下四种类型(通常纵联保护也按此命名)：(1)导引线纵联保护(简称导引线保护)。(2)电力线载波纵联保护(简称高频保护)。(3)微波纵联保护(简称微波保护)。(4)光纤纵联保护(简称光纤保

6、护)。下面将重点介绍导引线保护和高频保护。4.1.2输电线路纵联保护的基本类型4.1输电线路纵联保护的基本原理与类型4.2.1导引线纵联保护的基本原理导引线纵联保护是纵联保护中最简单的一种，又常简称为纵联保护，它就是利用辅助导线或称导引线作为通道将被保护线路一侧的电流状况与经过导引线传送过来的另一侧的电流状况进行比较，以辨别短路是发生在被保护线路的内部或是外部，从而判断保护是否应该动作。导引线所传送的电流状况可分为两大类，其中一类是传送电流的大小(瞬时值)，另一类是传送电流的方向。根据传送电流的大

7、小(瞬时值)以辨别是内部短路还是外部短路的保护比较简单，目前获得十分广泛的应用。而根据传送电流的方向以辨别是内部短路还是外部短路的保护则比较复杂，目前应用较少。首先以极短的线路为例，简要说明纵联保护的基本原理。如图4.2所示，在线路的M和N两侧装设特性和变比完全相同的电流互感器，两侧电流互感器的一次回路的正极性均置于靠近母线的一侧，二次回路的同极性端子连接，差动继电器KD则并连接在电流互感器的二次端子上。4.2导引线纵联保护在线路的两端，仍规定一次侧电流的正方向为从母线流向被保护的线路。在线路正常

8、运行时，设线路的电流从M端流入，从N端流出(如图中的虚线所示)，则线路两侧电流和按照规定的正方向看反相，，其电流互感器的二次电流为4.2导引线纵联保护4.2导引线纵联保护式中、——两侧电流互感器的二次电流；、——两侧电流互感器的激磁电流；——两侧电流互感器的变比。图4.2纵联保护的基本原理4.2导引线纵联保护流入差动继电器(或称为差动回路)的电流为由于所以式中　——不平衡电流(下面将详细说明)。当线路外部发生短路(如k2点)时，电流互感器一次和二次电流的方向与正常工作的情况相同，流