第六章 输电线路的差动保护1

1、第六章第六章 输电线路输电线路的差动保护的差动保护 第一节第一节 输电线路的纵联差动保护输电线路的纵联差动保护v一、纵联差动保护的基本工作原理一、纵联差动保护的基本工作原理v1.保护的接线 在线路两端分别安装同型号、同变比的TA，两端TA的极性端均置于靠近母线一侧，二次回路用电缆同极性相连。将保护装置的电流元件并联在TA的二次侧,使线路两端的I引入保护装置。v图图61 反映线路两端电流量的保护接线及电流反映线路两端电流量的保护接线及电流正方向正方向保护保护MI1NI1NI2MI2rIMN保保护护MI1NI1NI2MI2rIMNv线路的纵联保护：线路的纵联保护： 利用二次电缆或其它通信手段，将线

2、路两端利用二次电缆或其它通信手段，将线路两端的保护装置纵向联系起来，将线路两端的电的保护装置纵向联系起来，将线路两端的电流或其它有关信息传送到对端进行比较判断，流或其它有关信息传送到对端进行比较判断，以便准确地区分内部与外部故障的保护装置，以便准确地区分内部与外部故障的保护装置，称为线路的纵联保护。称为线路的纵联保护。v纵联差动保护纵联差动保护v纵差保护纵差保护v纵联保护是输电线路、发电机、变压器等电纵联保护是输电线路、发电机、变压器等电气设备的主保护。气设备的主保护。二、不平衡电流二、不平衡电流 1稳态情况下的不平衡电流 21.21.11MMm MTANNm NTAIIIKIIIKI1MIm

3、MI2M2暂态过程中的不平衡电流idibpi ki unb3.减小不平衡电流影响的措施减小不平衡电流影响的措施v（1）采用型号相同的电流互感器）采用型号相同的电流互感器v（2）利用速饱和变流器抑制暂态不平）利用速饱和变流器抑制暂态不平衡电流衡电流v（3）采用快速保护）采用快速保护v（4）引入制动分量）引入制动分量三、比率制动式差动保护的基本原理三、比率制动式差动保护的基本原理四、纵联差动保护的信号通道四、纵联差动保护的信号通道 v1. 二次电缆通道二次电缆通道 利用二次电缆将电流互感器的二次电利用二次电缆将电流互感器的二次电流直接传输到线路的另一端。流直接传输到线路的另一端。v2. 电力线载波

4、通道电力线载波通道 利用输电线路加载传送频率为利用输电线路加载传送频率为40500KHz的高频信号。的高频信号。 高频通道高频通道高频保护。高频保护。v3.微波通道微波通道v把需要传送的信息调制成微波信号后，把需要传送的信息调制成微波信号后，经过空间传播送到对端接收。经过空间传播送到对端接收。v微波信号的传送距离在微波信号的传送距离在50KM左右，超左右，超过这个距离需要设微波中继站来转送。过这个距离需要设微波中继站来转送。v微波保护。微波保护。ABCv4. 光纤通道光纤通道v利用光在光导纤维中传送信息的一利用光在光导纤维中传送信息的一种通道。种通道。v光纤通道的优点是：传送信息的容光纤通道的

5、优点是：传送信息的容量大、中继距离长、抗干扰能力强、量大、中继距离长、抗干扰能力强、传输性能稳定、误码率低。传输性能稳定、误码率低。第二节第二节 输电线路的高频保护输电线路的高频保护v一、一、 高频保护的基本原理及分类高频保护的基本原理及分类v1高频保护的基本原理高频保护的基本原理v将线路两端的电气量转化为高频信号，将线路两端的电气量转化为高频信号，利用高频通道，将此信号送至对端进行利用高频通道，将此信号送至对端进行比较判断，以便准确地区分内部与外部比较判断，以便准确地区分内部与外部故障的保护装置。故障的保护装置。v2高频保护的分类高频保护的分类v方向高频保护方向高频保护v相差高频保护相差高频

6、保护二、高频通道二、高频通道v1高频通道的构成高频通道的构成 v相一相制高频通道相一相制高频通道v相一地制高频通道相一地制高频通道保护装置保护装置高频阻波器：高频阻波器： v将高频信号限制在本线路内传输。将高频信号限制在本线路内传输。v它对高频电流呈现很大的阻抗，对它对高频电流呈现很大的阻抗，对于工频电流，阻波器呈现的阻抗很于工频电流，阻波器呈现的阻抗很小。小。阻波器阻波器耦合电容器（结合电容器）：耦合电容器（结合电容器）： v与连接滤波器共同配合，将高与连接滤波器共同配合，将高频信号传递到输电线路上，同频信号传递到输电线路上，同时使高频收发信机与工频高压时使高频收发信机与工频高压输电线路隔离

7、。输电线路隔离。v连接滤波器：连接滤波器： 带通滤波器，带通滤波器，使信号频带的使信号频带的高频电流能够高频电流能够顺利通过。顺利通过。 阻抗匹配器，阻抗匹配器，避免高频信号避免高频信号在传送过程中在传送过程中发生反射而引发生反射而引起高频能量的起高频能量的附加衰耗。附加衰耗。v高频电缆：高频电缆： 连接高频收发信机与连接滤波器连接高频收发信机与连接滤波器 一般采用同轴电缆一般采用同轴电缆v高频收发信机：高频收发信机： 发送和接收高频信号的装置发送和接收高频信号的装置v放电间隙（或避雷器）：放电间隙（或避雷器）： 对高频收发信机起过电压保护作用对高频收发信机起过电压保护作用v接地刀闸：接地刀闸

8、： 在调整或检修高频收发信机、连接滤在调整或检修高频收发信机、连接滤波器时，用它来进行安全接地。波器时，用它来进行安全接地。2.高频通道的工作方式高频通道的工作方式v正常时无高频电流方式正常时无高频电流方式v正常时有高频电流方式正常时有高频电流方式v移频方式移频方式3高频信号高频信号v导频信号导频信号v闭锁信号闭锁信号-闭锁式工作方式闭锁式工作方式v允许信号允许信号-允许式工作方式允许式工作方式v解除闭锁信号解除闭锁信号v跳闸信号跳闸信号三、方向高频保护三、方向高频保护 v1高频方向保护高频方向保护 高频方向保护通过比较被保护线路两端的短路高频方向保护通过比较被保护线路两端的短路功率方向来判断

9、故障点的位置。功率方向来判断故障点的位置。v流过故障线路流过故障线路BC两端保护两端保护3和和4的功率方向均为的功率方向均为正；正；v非故障线路非故障线路AB，流过保护，流过保护2的功率方向为负，的功率方向为负，流过保护流过保护1的功率方向为正。）的功率方向为正。） 闭锁式工作方式：闭锁式工作方式：v非故障线路非故障线路AB： 保护保护1判定功率方向为正，停止发信判定功率方向为正，停止发信 保护保护2判定功率方向为负，继续发信判定功率方向为负，继续发信 保护保护1、2均被高频信号闭锁，不动作均被高频信号闭锁，不动作v故障线路故障线路BC： 保护保护3判定功率方向为正，停止发信判定功率方向为正，

10、停止发信 保护保护4判定功率方向为正，停止发信判定功率方向为正，停止发信 保护保护3、4收不到闭锁信号时发出跳闸命令。收不到闭锁信号时发出跳闸命令。允许式工作方式：允许式工作方式：v故障线路故障线路BC： 保护保护3、4判定功率方向为正，均发允许信号，判定功率方向为正，均发允许信号，在分别收到对侧保护装置发来的允许信号后在分别收到对侧保护装置发来的允许信号后动作于跳闸。动作于跳闸。v非故障线路非故障线路AB： 保护保护2判定功率方向为负，不向对侧发允许信判定功率方向为负，不向对侧发允许信号，不动作号，不动作 保护保护1判定功率方向为正，收不到保护判定功率方向为正，收不到保护2的允的允许信号，不

11、动作许信号，不动作2高频距离保护高频距离保护v通过距离保护的方向元件、阻抗元件测量故通过距离保护的方向元件、阻抗元件测量故障点的位置，利用高频通道传送相关的保护障点的位置，利用高频通道传送相关的保护信息。信息。v采用闭锁式工作方式的高频距离保护采用闭锁式工作方式的高频距离保护v线路内部故障时：线路内部故障时：v保护保护1判定功率方向为正，停止发信，判定功率方向为正，停止发信，测量元件动作；测量元件动作；v保护保护2判定功率方向为正，停止发信，判定功率方向为正，停止发信，测量元件动作；测量元件动作；v保护保护1和和2收不到闭锁信号时发出跳收不到闭锁信号时发出跳闸命令。闸命令。v线路外部故障时：线路外部故障时： v保护保护1判定功率方向为正，停止发信，判定功率方向为正，停止发信，