线路全线速动保护0524

1、纵纵 联联 保保 护护山东电力高等专科学校许园园 二.输电线路纵联保护的分类 三.输电线路纵联保护的基本原理 学习目标1、掌握输电线路纵联保护概念、分类2、掌握输电线路纵联保护的基本原理3、掌握纵联电流差动保护的相关知识优点优点缺点缺点适用电压等级范围适用电压等级范围电流电流保护保护简单、经济、可靠保护受运行方式、故障类别影响保护范围相对不够稳定35kV及以下电压等级及以下电压等级的电网的电网距离保护距离保护1.灵 敏 度 比 较高2.受 系 统 运 行方 式 较 小 ，保 护 范 围 相对稳定1.切除故障需要延时2.相对于电流电压保护来说，由于阻抗继电器构成复杂，距离保护的直流回路多，振荡闭

2、锁、断线闭锁等使接线复杂，装置自身的可靠性较差。110kV电压等级的主保电压等级的主保护、护、220kV电压等级的电压等级的后备保护后备保护纵联保护纵联保护双端电气量，能够双端电气量，能够实现全线速动。实现全线速动。220kV及以上电压等级的电网及以上电压等级的电网电流保护、距离保护、纵联保护的优缺点对比： 总结电流、距离保护的缺陷： 反映:一侧电气量 缺陷：二段有延时，无法实现全线速动 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

3、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路的纵联保护 纵联保护的分类1.按通道分类（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（简称光纤保护)。MNk1 2.按原理分类 （1 1）方向比较式纵联保护）方向比较式纵联保护: : 功率方向、测量阻抗判断结果功率方向、测量阻抗判断结果 （2 2）纵联电流差动保护：电流波形、相位）纵联电流差动保护：电流波形、相位 方向纵联保护距离纵联保护逻辑信号电气量信息同步采集信息同步采集1、利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位(或功率方向)的差别规定电

4、流的正方向:从母线流向线路，线路AB两侧电流相位.(a) 正常运行情况(b) 线路AB外部短路情况(c) 线路AB内部短路情况 通信设备通信设备通道特点：特点： 2 2、反映线路两侧电气量的纵联保护、反映线路两侧电气量的纵联保护 MNk1k2保护装置保护装置绝对选择性绝对选择性无时限跳闸无时限跳闸定义定义：通信通道、通信通道、 两侧保护纵向连接、两侧保护纵向连接、 电气量特征对传电气量特征对传、同时比较、联合工作。同时比较、联合工作。电流、功率方向、电流相位（反映两（反映两TATA间任意点故障）间任意点故障） 3 3、纵联保护基本原理、纵联保护基本原理 MNk1k2 当当线路内部线路内部任何地

5、点发生故障时，任何地点发生故障时，动作于跳开两侧的断路器动作于跳开两侧的断路器 当当线路外部线路外部发生短路时，两侧电流发生短路时，两侧电流( (或功率或功率) )方向相反，方向相反，保护不动作保护不动作。 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，从理论上这种保护种保护具有绝对的选择性具有绝对的选择性。（1 1）纵联电流差动）纵联电流差动 两端电流相量和特征两端电流相量和特征 1KNMIIII0NMIIIsetNMIII （2 2）方向比较式纵联保护）方向比较式纵联保护 两端功率方向两端功率方向 功率方向元件判断本端功率方向，功

6、率方向为负者发出功率方向元件判断本端功率方向，功率方向为负者发出闭锁信号，闭锁两端保护闭锁信号，闭锁两端保护闭锁式方向纵联保护闭锁式方向纵联保护 （3 3）电流相位比较式纵联保护）电流相位比较式纵联保护 两端电流相位特征两端电流相位特征 （4 4）距离纵联保护）距离纵联保护 两端测量阻抗两端测量阻抗 一、纵联电流差动保护的基本原理一、纵联电流差动保护的基本原理 纵联差动保护的基本原理是基于比纵联差动保护的基本原理是基于比较被保护线路始端和末端电流的大小和较被保护线路始端和末端电流的大小和相位原理构成的。相位原理构成的。 0nmgIIIMNMINImInIKgITAknmgnIIII/MNMIN

7、ImInIKgI 什么是不平衡电流？ 一次电流相等，二次电流之差不为零 不平衡电流如何产生？ 两侧TA误差不一致纵联电流差动保护的不平衡电流纵联电流差动保护的不平衡电流 纵联电流差动保护装置的保护范围？ 两侧电流互感器之间的距离mMMTAnNNTA1I =I -In1I =I -InunbmnTA1I=I +I =-IInMN不平衡电流：2. 2. 保护特性保护特性1 1）无制动作用）无制动作用rmnsetI = I +I Isetrelnperstk.maxI=K K K K IsetrelL.maxI=K Ik.minrsensetsetIIK=2II躲过外部短路最大不平衡电流:躲过最大负

8、荷电流（一侧CT断线）: 整定：整定：校验：校验：（单侧电源最小方式最小短路电流）MNk1k2KDMINImInIrIMNk1k2KDMINImInIrI2 2）有制动作用）有制动作用nmII动作线圈：制动线圈：nmII正常、外部故障：正常、外部故障：内部故障：内部故障：动作作用强，制动作用弱动作作用强，制动作用弱制动作用强，动作作用弱制动作用强，动作作用弱制动特性：制动特性：动作电流不是定值，而是随制动电流变化的特性。动作电流不是定值，而是随制动电流变化的特性。动作方程：动作方程：mnmnop0I +I -k I -I I动作区I rI resI op0mInImInInmII特点：特点：

9、内部短路时提高了灵敏性；外部短路时提高了可靠性内部短路时提高了灵敏性；外部短路时提高了可靠性。 二二 高频保护高频保护电流相位（功率方向）电流相位（功率方向）高频信号（高频信号（5050400kHz400kHz）通道：输电线路（相相，通道：输电线路（相相，相地相地） （2 2）构成）构成 输电线路输电线路 阻波器阻波器 耦合电容器耦合电容器 连接滤波器连接滤波器 高频收发信机高频收发信机 接地开关接地开关 （1）原理原理 阻止高频电流外流，以免产生不必要的损耗和造成对其他阻止高频电流外流，以免产生不必要的损耗和造成对其他高频通道的干扰。但不影响工频电流的传输。高频通道的干扰。但不影响工频电流的

10、传输。阻高频，通工频。阻高频，通工频。 （二）耦合电容器的作用（二）耦合电容器的作用将发信机发出的高频电流送至高压输电线路，并使对端送将发信机发出的高频电流送至高压输电线路，并使对端送来的高频电流进入收信机。来的高频电流进入收信机。（一）阻波器（一）阻波器的作用的作用 与耦合电容器一起构成一个带通滤波器，并进行与耦合电容器一起构成一个带通滤波器，并进行阻抗匹配。阻抗匹配。（三）结合滤波器（三）结合滤波器的作用的作用1、故障时发信（允许式）、故障时发信（允许式）正常时无高频电流正常时无高频电流，故障时有高频电流，故障时有高频电流2、长期发信（闭锁式）、长期发信（闭锁式）正常时有高频电流，故障时高频电流消失。正常时有高频电流，故障时高频电流消失。1、闭锁信号：、闭锁信号：收不到该信号是保护跳闸的必要条件。收不到该信号是保护跳闸的必要条件。2、允许信号：、允许信号：收到该信号是保护跳闸的必要条件。收到该信号是保护跳闸的必要条件。3、跳闸信号：、跳闸信号：收到该信号