继电保护原理4PPT课件

1、继电保护原理4.1 输电线路纵联保护的基本原理与类型 1 1 输电线路纵联保护的基本原理输电线路如图所示，保护装置分装在线路的M M和N N两处。当MNMN内部k1点发生短路故障时，流经线路两侧断路器的故障电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，反之为负) )。而当输电线路MNMN的外部发生短路时( (如图中的k k2 2点) )，流经MNMN线路的电流如图中的虚线箭头所示，M M侧的电流为正，N N侧的电流为负。利用线路内部短路时两侧电流方向相同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

2、是线路内部故障还是外部故障。第1页/共53页继电保护原理即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，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) )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，从理论上说这种保护具有绝对的选择性。因为差动保护不反应外部短路故障，所以差动保护丧失了作为相邻设备短路的后备保护的可能性。因此，不能因为有了差动保护就不要电流保护或距离保护了。当出现断路器失灵或差动保护装置拒动时，还必须依靠相邻设备的电流保护或距离保护作为后备保护。第2页/共53页继

3、电保护原理2 2 输电线路纵联保护的基本类型输电线路纵联保护为了交换两侧的电气量信息，需要利用专设通道。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)(1) 导引线纵联保护( (简称导引线保护) )。(2)(2) 电力线载波纵联保护( (简称高频保护) )。(3)(3) 微波纵联保护( (简称微波保护) )。(4)(4) 光纤纵联保护( (简称光纤保护) )。本章将重点介绍导引线保护和高频保护。 第3页/共53页继电保护原理4.2 导引线纵联保护 4.2.1 导引线纵联保

4、护的基本原理 1 1 概述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。 第4页/共53页继电保护原理2 基本原理在线路的M和N两侧装

5、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。 规定：一次侧电流的正方向为从母线流向被保护的线路。 第5页/共53页继电保护原理在线路正常运行时，设线路的电流从M M端流入，从N 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MINIMNII MMMTAIIIn NNNTAIIIn 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。 MINIMINITAn第6页/共53页继电保护原理

6、流入差动继电器(或称为差动回路)的电流为 MMNNrTATAIIIIInnMNrunbTAIIIIn即（不平衡电流） 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，流入差动继电器的电流仍为不平衡电流，但因为此时一次侧电流为短路电流，比正常时的负荷电流大得多，所以此时的不平衡电流要大得多。 第7页/共53页继电保护原理当线路内部发生短路(如k1点)时，MN两侧的电流均为正。这时 将反向(见图中的实线)，此时流入差动继电器的电流为 NI1MM1NNrTATAIIIIInnMNMN1M1Nk1rTATATATAIIIIIIIInnnn式中： 故障点的总电流，

7、k1Ik1k1Mk1NIII正常时故障时第8页/共53页继电保护原理上式说明：内部短路时流入差动继电器的电流为故障点总电流的二次值，且远大于正常运行和外部短路时流入差动继电器的不平衡电流。当差动继电器为反映电流过量动作时，线路内部短路时，它就动作，即向被保护线路两侧送出跳闸信号，而正常运行和外部短路时，差动继电器不动作。 MNMN1M1Nk1rTATATATAIIIIIIIInnnn第9页/共53页继电保护原理从以上分析可见：导引线纵联保护在原理上区分了线路的内部和外部故障，可无延时地切除线路两侧电流互感器之间任何地点的故障。由于在正常情况下，图示这种连接方式的纵联保护的二次侧电流在导引线中成

8、环流，因此也称为环流法纵联保护。实际上这种接线只能用于短线路、变压器、发电机和母线等作为主保护，而不用于输电线路，因为在正常情况下，它要求沿线路敷设流过电流互感器二次电流的多根导引线，这在技术上是有很多困难的，在经济上也是不合理的。第10页/共53页继电保护原理3 3 接线方式：在导引线纵联保护中，为了节省导引线的芯数，一般将欲比较的三相电流综合成单相电流，并在线的两端均设有差动继电器，从而省去传送跳闸脉冲信号的导引线。 将三相电流合成为单相电流可以采用复式滤序器或综合器。综合器比复式滤序器简单，输出功率大，容易做成电压源或电流源，虽然灵敏度差一些，在短线路上一般也能满足要求，因而获得广泛的应

9、用。 在导引线纵联保护中，按照在导引线中电流的流动情况可分为环流法和均压法两种。下图给出了两种接线法的基本原理图：第11页/共53页继电保护原理下图给出了两种接线法的基本原理图： 环流法均压法TA为综合变流器，将三相电流变为单相电流，再经过升压变压器T和导引线PW将线路两侧保护回路连接在一起。升压变压器使导引线电阻归算到一次侧的数值大为降低，有利于克服导引线电阻的影响。升压变压器还起着将导引线与继电器隔离的作用，也便于实现对导引线完好性的监视，因而总是采用的。 第12页/共53页继电保护原理在正常运行及外部短路情况下，线路两侧电流和相位相差180180，升压变压器的高压侧电压 和 相位也相差1

10、80180，环流法接线在导引线中有电流环流，忽略导引线的电阻，差动继电器中的电流为零；均压法接线在导引线中没有电流环流，差动继电器中电流也为零。在内部短路时，两种接线的差动继电器中均有电流流过，从而能够准确地动作。当发生外部短路时，均压法接线的导引线将会承受高电压，而环流法接线的导引线将在内部短路时承受高电压。对于短线路来说，外部短路的机会多，而内部短路又可以由纵联保护很快地切除，所以从这个观点来看，环流法较好，但两种接线对保护性能无重大影响。SURU环流法均压法第13页/共53页继电保护原理4.2.2 导引线纵联差动保护的整定计算 导引线纵联保护整定计算的基本原则是：应保证正常运行和外部短路

11、时保护装置不动作跳闸。因此导引线纵联保护的一次动作电流按满足以下条件进行选择：1. 1. 躲过外部短路时的最大不平衡电流躲过外部短路时的最大不平衡电流为躲开保护范围外部短路时的最大不平衡电流，此时差动继电器的整定电流应为 maxunbIKIrelset式中 可靠系数，取1.31.31.51.5。保护范围外部短路时的最大不平衡电流可按下式来确定 relKunb maxnpsterrk maxIK K K I 式中 非周期系数，主要考虑暂态过程中的非周期分量的影响，当差动回路中采用速饱和中间变流器时，取1 1；当差动回路中采用串联电阻降低不平衡电流时，取1.51.52 2； 电流互感器容许的最大相

12、对误差，取0.10.1； 电流互感器的同型系数，两侧电流互感器型号相同取0.50.5，不同型号取1 1； 保护范围外部最大短路电流归算到二次侧的数值。 npKerrKk maxIstK第14页/共53页继电保护原理2. 2. 躲过正常运行时电流互感器二次侧断线时的电流躲过正常运行时电流互感器二次侧断线时的电流正常运行时某一侧电流互感器二次侧断线时，差动继电器中将流过线路负荷电流的二次值，这时保护不应该动作。此时差动继电器的整定电流应为 setrell maxIK I式中 可靠系数，取1.51.51.81.8； 线路正常运行时的最大负荷电流归算到二次侧的数值。注意：应取以上两个整定值中较大的一个

13、作为差动继电器的整定值。保护的灵敏系数可按下式校验： relKl maxIk minsenop2IKI式中 单侧电源作用且被保护线路末端短路时，流过差动继电器的最小短路电流。当灵敏系数不能满足要求时，则需要采用具有制动特性的纵联保护。k minI第15页/共53页继电保护原理4.2.3 导引线纵联保护的动作特性线路纵联保护的动作特性取决于线路两侧电流的关系。两侧电流的关系可以用幅值关系和相位关系来表示，也可以用复数比来表示，因此动作特性的分析方法如下：从纵联保护整定计算的基本原则MNop|III上式两侧同除 得 NIopMNN1IIII当以 为参考相量，并令 ，则上式可写为 NIMNargII

14、opjMNNe1IIII上式所描述的特性在复数平面上的轨迹是个圆，其圆心坐标为(- -1，0)，半径为 。 opNII应保证正常运行和外部短路时保护装置不动作跳闸。可知，其动作条件可表示为第16页/共53页继电保护原理在正常运行及外部短路时MNII 180NMIIjMNe1II 即显然无法满足动作条件opjMNNe1IIII在复平面上 正好是动作特性圆的圆心，又是不动作区的中心，可见：j180MNeII圆内为不动作区(又称为闭锁区)。当线路内部发生短路时 0jMMNNeIIII0 0其值在正实轴上，满足动作条件，且保护在最灵敏状态下，即圆外为动作区。一般情况下，因0 0 1 1，所以特性圆必在

15、j j轴的左侧。opNII第17页/共53页继电保护原理由图可知，随着动作电流增大，纵联保护的闭锁区就越大，一旦保护的动作电流整定后，则当被保护线路外部短路电流增大时，闭锁圆的半径 将随之减小，即保护的闭锁区反而缩小。这时由于电流互感器的误差会随外部短路电流增大而增大，进入差动继电器的不平衡电流也将增加，纵联保护可能越出被缩小的闭锁区进入动作区而发生保护误动作。 opNII为了减小不平衡电流对纵联保护的影响，常采用带制动特性的纵联保护。第18页/共53页继电保护原理4.2.4 带制动特性的纵联保护带制动线圈的电流差动继电器的原理接线图如图所示。WB为制动线圈，有两个，它们的相对极性是这样考虑的

16、：当外部故障时，线路穿越电流在两个制动线圈上产生的磁通相加，在差动线圈W WKDKD上产生的磁通相减，制动作用增强，使差动继电器不能动作；而当内部故障时，两侧的故障电流各经一个制动线圈流入差动线圈，在差动线圈上产生的磁通相加，两制动线圈上产生的磁通相减，制动作用互相减弱。因此，设置这样的两个制动线圈后，对内部故障的灵敏度影响甚小，而对外部故障则制动作用随穿越性短路电流的增大而增大，从而在被保护线路两侧电流互感器有较大的误差下，差动继电器仍能可靠不动作。 第19页/共53页继电保护原理设置制动线圈后，差动继电器的动作方程为 MNMNoprIIk III式中 和电流，使差动继电器动作的电流； 差电

17、流，它将制止差动继电器动作，故称为制动电流； k k制动系数，0 0k k1 1； 纵联保护的二次动作电流。 MNIIMNIIoprI将上式两边同除以 ，令 ，化简得 NIMNjIabI22222212()()11kkabkk上式在复数平面上也是一个圆，如图所示。其圆心坐标为( ，0)，圆的半径为 ，在圆内为闭锁区。从图中及上式可见，在复数平面上电流差动继电器的闭锁圆的大小与外部短路电流的大小无关，仅与制动系数k有关。制动电流越大，圆的半径越大，即纵联保护的闭锁区越大。这种特性正好满足在内部短路时制动电流小，动作电流大，保护的灵敏度高，而外部短路时，制动电流大，动作电流小，不易误动作的要求。

18、2211kk221kk第20页/共53页继电保护原理 总而言之，导引线纵联保护的通道需要铺设电缆，其投资随线路长度而增加。当线路较长(超过十余公里)时就不经济了。导引线越长，安全性越低。 导引线中传输的是电信号，在中性点接地系统中，除了雷击外，在接地故障时地中电流会引起地电位升高，也会产生感应电压，对保护装置和人身安全构成威胁，并会造成误动作。 所以导引线的电缆必须有足够的绝缘水平，例如15kV的绝缘水平，这将使投资增大。 导引线直接传输交流电量，其导引线的参数( (电阻及分布电容) )直接影响保护性能，从而在技术上也限制了导引线纵联保护用于较长的线路。作业：1 对于某一被保护元件来说，装设了

19、纵联保护以后，还需不需要电流保护或距离保护了？为什么？2 纵联保护的保护范围是什么？它需不需要与相邻元件的保护在整定值和动作时间上进行配合？为什么？ 第21页/共53页继电保护原理4.3 输电线高频保护基本概念 （也称载波保护） 高频保护的概念 就是将线路两端的电流相位（或功率方向）转化为高频信号，然后利用输电线路本身构成一高频电流的通道，将此信号送至对端，以比较两端电流相位（或功率方向）并根据比较的结果来确定保护是否动作的一种保护装置。 就其本质来说，高频保护就是差动保护原理在中长线路上的具体应用。 所以，它具有以下特点： （1）不反应保护范围以外的故障； （2）在参数选择上无需与下一条线路

20、相配合； （3） 可以无延时快速切除故障线路。 第22页/共53页继电保护原理 4.3.1 高频通道的构成原理 1 高频通道的概念高频通道就是指：高频电流流经的路径，是用来传送高频讯号的。 其类型很多，但广泛采用的是输电线载波通道。高压输电线的主要用途是输送电能，当用来作为载波通道时，必须在输电线路上装设专用的高频加工设备。即 在线路两端装设高频耦合和分离设备，将同时在输电线上传送的工频和高频电流分开，并将高频收发信机与高压设备隔离，以保护二次设备和人身的安全。 第23页/共53页继电保护原理 2 高频通道的接线方式利用输电线构成的高频通道，有两种接线方式：（1）相相制通道：将高频收发信机接在

21、线路的两相导线上，利用输电线的两相作为高频通道。特点：通道对高频电流的衰减小； 需要两套高频连接设备，投资高； 一个通道占用输电线的两相，不经济。 所以，很少采用。 第24页/共53页继电保护原理 （2）相地制通道：就是把高频收发信机接在一相导线与大地之间，利用输电线的一相和大地作为高频通道。特点：通道对高频电流的衰减比较大； 通道受到的干扰较大； 所需连接设备少，比较经济。 所以，广泛采用。 第25页/共53页继电保护原理 3 相地制高频通道的构成：如图所示：l l输电线路；2 2高频阻波器；3 3耦合电容器；4 4连接滤波器；5 5高频电线；6保护间隙；7接地刀闸；8，9高频收、发信机 第

22、26页/共53页继电保护原理 各部分的名称及作用如下：（1）高频阻波器： 是由电感线圈和可变电容器并联组成的谐振回路。 其并联阻抗Z与频率f的关系如图所示。即并联谐振时所呈现的阻抗最大。 所以，利用并联谐振频率作为载波频率。它对高频载波电流呈现的阻抗大（大于1000），阻止了高频信号的外流（即把高频信号限制在输电线路的范围内，而不能穿越到相邻线路上去）；而对工频电流呈现的阻抗很小（0.04），不影响工频电力的传输。 第27页/共53页继电保护原理 （2）耦合电容器：其作用有三：与连接滤波器共同配合，将高频载波信号传递至输电线路；由于它的电容量很小，所以对工频电流具有很大的阻抗，而对高频电流的阻

23、抗很小，所以，它可以防止工频高压对高频收发讯机的侵袭，即使高频收发讯机与工频高压线路绝缘，又不妨碍高频电流的传递，并使工频泄漏电流极小；与连接滤波器组成带通滤波器。 第28页/共53页继电保护原理 （3）连接滤波器：就是一个可调节的空心变压器（无铁心），在与高频电缆相连一侧线圈中串有电容器。其作用：把高频电缆与耦合电容器连接起来；与耦合电容器配合组成带通滤波器，使所需频带的高频电流能够通过；使高频电缆的输入阻抗与线路的输入阻抗相匹配，以减小干扰，使收讯机得到的高频能量最大。 第29页/共53页继电保护原理 （4）高频电缆：用来连接高频收发信机与带通滤波器。一般采用单芯同轴电缆（不能采用普通电缆

24、，因频率高时衰减大）。上述四项通称为高压输电线的高频加工设备。（5 5）高频收发信机：用以接收和发送高频信号。发信机：由继电保护装置来控制发信，两侧发信机发出的频率相同。收信机：同时接收来自本端和对端所发出的高频信号，经过比较判断之后，再作用于继电保护装置，使之跳闸或将其闭锁。 第30页/共53页继电保护原理（6）接地刀闸：用于检修或调整高频收发信机或连接滤波器时进行安全接地。（正常情况下处于打开状态）。 （7）保护间隙：用以保护高频电缆和收发信机免受过电压的侵袭而损坏。它与连接滤波器的一次线圈并联。当有过电压波进入连接滤波器时，可通过保护间隙放电，以减小过电压。 第31页/共53页继电保护原

25、理 4.3.2 高频保护的分类有以下几种分类方法：1 按高频通道的工作方式分类：有两种（1）故障时发讯的高频保护：即在正常运行时通道中无高频信号，只在线路故障时才起动发信机。优点：发信机寿命长； 对通道中其他信号的干扰小。缺点：要定期起动发信机来检查通道的完好性。（2）长期发讯方式的高频保护：即在正常运行时通道中就有高频信号，无需发信机的起动。优点：装置简单； 保护灵敏度和动作速度提高了。 缺点：对通道中其他信号的干扰大。 第32页/共53页继电保护原理 2 按高频信号的作用分类：高频信号：指线路一端的高频保护在故障时向线路另一端的高频保护所发出的讯息或命令。例如：故障时发讯方式中高频电流的出

26、现，就是高频信号。长期发讯方式中高频电流的消失，也是高频信号。高频信号按其作用：有三种： 跳闸信号 允许信号 闭锁信号相应的高频保护也分为三类： 第33页/共53页继电保护原理 相应的高频保护也分为三类：（1）跳闸式高频保护： 内部故障时出现 收到跳闸信号，高频保护就动作跳闸，不论保护装置是否动作。（2）允许式高频保护： 内部故障时出现 收到允许信号，仅构成高频保护动作跳闸的必要条件。即可以跳闸，但不一定跳。它必须与保护装置的动作行为组成“与”门，才构成跳闸的充分条件。即收到允许信号了，保护装置也动作了，才动作于跳闸，缺一不可。若没有收到此信号，则构成不跳闸的充分条件，即不跳闸，不管保护装置动

27、作与否。（3）闭锁式高频保护： 外部故障时出现收到闭锁信号，将两端的保护闭锁，保护不动作于跳闸。收不到闭锁信号，保护要跳闸，但跳不跳，还决定于保护装置，即“未收到闭锁信号”与“保护装置动作”构成“与”门，二者都具备，才动作于跳闸。 第34页/共53页继电保护原理 3 按高频信号的比较方式分类：（1）直接比较方式的高频保护：高频信号直接将两侧的交流电气量传送到对端，在两端保护的继电器中直接比较两端的交流电气量，然后做出故障判断。这种方式因为要传送交流量，比较复杂，所以应用较少。（2 2）间接比较方式的高频保护：高频信号仅将本端交流继电器对故障的判断结果传送到对端去，线路两端保护根据两端交流继电器

28、对故障判断结果做出最终判断。所以，高频信号间接代表交流电气量，可以简单地用高频电流的“有”或“无”来代表逻辑信号的“是”或“非”。所以，此方式对通道要求简单，被广泛采用。 第35页/共53页继电保护原理 4 按高频信号的利用方式分类： （1）高频闭锁方向保护： 间接比较方式，闭锁信号 （2）高频闭锁距离保护： 间接比较方式，闭锁信号 （3）相差动高频保护： 直接比较方式，闭锁信号和允许信号 （4）高频远方跳闸保护： 间接比较方式，跳闸信号第36页/共53页继电保护原理 4.3.3 高频保护的作用 1 保持电力系统稳定运行。因为：线路上发生故障时，切除所需时间越短，系统就越能保持稳定，而高频保护

29、动作迅速，动作时间一般在0.040.08s。所以，在线路上装设高频保护可保持系统稳定运行。2 降低三段式保护延时段的动作时间。因为：三段式保护中的延时，是为了保证选择性，往往延时时间比较长，以至于使与其相邻的线路的第二段的时间也随之增大。如果在这些线路上采用高频保护，则不仅改善本线路的保护性能，而且使相邻线路延时段整定时间缩短，从而改善整个电网的保护性能。3 有利于提高重合闸的成功率。因为：输电线路的许多故障都是由单相故障发展而来的。如果采用高频保护，由于其动作迅速，就可以减少瞬时性故障转化为永久性故障的几率，减少单相故障发展转化为多相故障的几率，因而提高重合闸的成功率。4 提高切除故障的可靠

30、性。对于电网中枢地区的线路，如采用独立的高频保护与距离接地保护互为备用的双重化方式，可提高切除故障的可靠性，以防止保护拒动造成大面积的停电。 第37页/共53页继电保护原理4.4 方向高频保护 4.4.1 方向高频保护的基本原理方向高频保护是通过高频通道间接地比较被保护线路两侧的功率方向，以判别是被保护线路内部短路还是外部短路。 在图示的系统中，假设被保护线路两侧都装有方向元件和高频保护，且采用当线路发生故障时，若功率方向为正，则高频发信机不发信，若功率方向为负，则高频发信机发信的方式。当BCBC线路的K K点发生短路时，保护3 3和4 4的方向元件都反应为正向短路，两侧发信机都不发高频闭锁信

31、号，因此，断路器3 3和4 4都跳闸，瞬时将短路切除。当k k点发生短路时，对于线路ABAB和CDCD，是保护范围外部发生故障，保护2 2和5 5的方向元件反应为反向短路，它们发出的是高频闭锁信号，此信号一方面被自己的收信机接收，同时经过输电线路分别送至对端的保护1 1和6 6，使保护装置1 1、2 2和5 5、6 6都被高频信号闭锁，因此，断路器1 1、2 2和5 5、6 6都不跳闸。这种方向高频保护，由于反应反方向短路的一侧发信机发出的是高频闭锁信号，闭锁了反应为正方向短路一侧保护的断路器跳闸回路，所以称为高频闭锁方向保护。 第38页/共53页继电保护原理这种按闭锁信号构成的保护只在非故障

32、线路上才传送高频信号，而在故障线路上并不传送高频信号。因此，在故障线路上，由于短路使高频通道可能遭到破坏时，并不会影响保护的正确动作，这是它的主要优点，也是这种高频信号工作方式得到广泛应用的主要原因之一。由于高频闭锁方向保护的发信机采用短时发信方式，即正常运行时，发信机并不发信，只是在线路上发生短路时发信机才短时发信，故高频发信机需用启动元件。按照启动元件的不同，高频闭锁方向保护可分为以下几种： 电流启动方式的高频闭锁方向保护 方向元件启动方式的高频闭锁方向保护 远方启动方式的高频闭锁方向保护 第39页/共53页继电保护原理4.4.2 电流元件启动方式的高频闭锁方向保护 图示为接于被保护线路一

33、端的半套用电流元件启动的高频闭锁方向保护的方框图。另一端的半套保护与此接线完全相同。线路每一侧的半套保护中，装有两套电流启动元件1KA和2KA。1KA的灵敏度较高，用来启动发信机，发送高频信号。2KA的灵敏度较低，用来启动保护的跳闸回路。方向元件KW用来判别短路功率的方向。逻辑元件与门1 1综合2KA2KA和KWKW的作用，禁止门2 2闭锁发信回路，禁止门3 3闭锁跳闸回路。 G：发信机R：收信机第40页/共53页继电保护原理时间元件的作用是为了保证保护的正确动作。其中：1KT为瞬时动作、延时t1t1秒返回的时间继电器，它的作用是当方向元件KW返回后，把发信机发出闭锁信号的时间再延长t1t1秒

34、，这是为了在外部短路切除后，防止近故障侧电流元件KA先返回，而远故障侧的KA和KW后返回所引起的非故障线路远离故障侧保护发生误动作。 t1t1常取为0.5s。时间元件2KT2KT为延时t2t2秒动作、瞬时返回的时间继电器，其作用是等待闭锁信号的到来，这是为了防止线路外部短路远离故障侧的保护在未收到近故障侧发信机传送来的高频信号而误动作，一般t2t2取4ms4ms16ms16ms，应大于高频信号在被保护线路上的传输时间。 第41页/共53页继电保护原理当外部短路时，两侧保护装置的电流启动元件都动作，但近故障侧的方向元件KW不动作，“与”元件和2KT时间元件不动作，因此断路器不能跳闸，也不闭锁发信

35、回路，而电流启动元件1KA则经禁止门2启动发信机，发出高频闭锁信号。远离短路点一侧的保护装置方向元件KW动作，但由于收信机接收到对侧发来的高频闭锁信号，将禁止门3闭锁，断开了跳闸回路，因此断路器也不能跳闸。 G：发信机R：收信机第42页/共53页继电保护原理当内部短路时，被保护线路两侧的电流启动元件1KA、2KA和方向元件KW均动作，发信机开始发信，经t2t2秒延时后，又将发信机停止发信。两侧收信机均收不到高频闭锁信号，于是禁止门3开放，两侧断路器跳闸，将故障线路切除。 G：发信机R：收信机第43页/共53页继电保护原理启动元件动作电流的整定启动元件1KA1KA动作电流按照躲开正常运行时最大负

36、荷电流来整定，即 式中 可靠系数，一般取1.11.11.21.2； 自启动系数，一般取1 11.51.5； 电流继电器的返回系数，一般取0.850.85。启动元件2KA2KA动作电流按照与1KA1KA做灵敏度配合整定，一般取2KA2KA的动作电流为 ，并按照线路末端短路进行灵敏系数校验，要求灵敏系数大于等于2 2。通常，线路两侧电流启动元件的动作电流应选为同一数值，即两侧的两个电流启动元件的动作值应分别相等。在电流启动元件的灵敏度不能满足要求时，可采用负序电流元件作为启动元件，其动作电流按躲过最大负荷情况下出现的最大不平衡电流整定。 relssop1LmaxreKKIIKrelKSSKreK1

37、225 . 1OPOPII第44页/共53页继电保护原理4.4.3 方向元件启动方式的高频闭锁方向保护 图示为方向元件启动的高频闭锁方向保护的方框图。方向元件1KW为在反方向短路时动作的方向元件，用以启动发信机。方向元件2KW为在正方向短路时动作的方向元件，用以启动跳闸回路；方向元件1KW和2KW的动作方向，如图(b)所示。 第45页/共53页继电保护原理在内部短路时，两侧方向元件1KW均不动作，两侧发信机均不启动；此时，两侧方向元件2KW均动作，延时t2t2秒后，经禁止门2作用于跳闸。在外部K点短路时，远离短路点一侧(即M侧)的2KW动作，准备跳闸，但需延时；近故障一侧(即N侧)的1KW动作，启动该侧发信机，发出高频闭锁信号。远离短路点一侧的收信机收到对侧发来的高频闭锁信号，将禁止门2闭锁，所以远离短路点一侧的断路器不会误跳闸。 第46页/共53页继电保护原理为了保证被保护线路外部短路时保护的选择性，一方面两侧方向元件在灵敏度上应当配合，即近短路点一侧的1KW应较远离短路点一侧的2KW更灵敏；另一方面近短路点一侧的1KW的动作区必须大于远离故障点一侧的2KW的动作区。时间元件2KT2