第三讲线路全线速动保护

1、 第三讲第三讲 线路全线速动保护线路全线速动保护一、概述一、概述 阶段式保护不能保证在全线范围内都能快速动作。为此需阶段式保护不能保证在全线范围内都能快速动作。为此需要引入输电线纵联保护。即通过比较被保护线路两端电气量的大要引入输电线纵联保护。即通过比较被保护线路两端电气量的大小和相位来构成保护。小和相位来构成保护。 纵联保护信号传输方式：纵联保护信号传输方式： （1 1）辅助导引线：差动保护）辅助导引线：差动保护 （2 2）电力线载波：高频保护）电力线载波：高频保护 （3 3）微波：微波保护）微波：微波保护 （4 4）光纤：光纤保护）光纤：光纤保护 二、纵联差动保护二、纵联差动保护 1 1、

2、基本原理、基本原理 用辅助导线将被保护线路两侧的电量连接起来，比较线路两端用辅助导线将被保护线路两侧的电量连接起来，比较线路两端电流的大小及相位，从而确定保护是否动作。电流的大小及相位，从而确定保护是否动作。2 2、特点、特点 全线速动，灵敏度高，只能用于短线路（不超过全线速动，灵敏度高，只能用于短线路（不超过10KM10KM），但），但在元件保护中广泛采用。在元件保护中广泛采用。 三、高频保护三、高频保护1 1、含义：将线路两端电气量转化为高频信号，然后利、含义：将线路两端电气量转化为高频信号，然后利用高频通道将此信号送至对端进行比较，决定保护是否用高频通道将此信号送至对端进行比较，决定保护

3、是否动作的一种保护。动作的一种保护。 按照工作原理分为方向高频保护和相差高频保护。按照工作原理分为方向高频保护和相差高频保护。 方向高频保护：比较被保护线路两侧的功率方向。方向高频保护：比较被保护线路两侧的功率方向。 相差高频保护：比较被保护线路两侧的电流相位。相差高频保护：比较被保护线路两侧的电流相位。 2 2、高频通道、高频通道 1 1）概念：高频通道）概念：高频通道= =输电线路输电线路+ +高频附加设备高频附加设备 根据高频附加设备的装设位置分为相根据高频附加设备的装设位置分为相相制和相制和相相地制高频通道。地制高频通道。2） 高频通道的工作方式高频通道的工作方式 三种：长期发信方式：

4、正常运行时，收发信机长期工作（经常三种：长期发信方式：正常运行时，收发信机长期工作（经常有高频电流）有高频电流） 故障发信方式：正常运行时，收发信机不工作。当系统故故障发信方式：正常运行时，收发信机不工作。当系统故障时，发信机由启动元件启动通道中才有高频电流（经常无高频障时，发信机由启动元件启动通道中才有高频电流（经常无高频电流）电流） 移频方式：正常运行时，用一种频率，故障时，用另一种频移频方式：正常运行时，用一种频率，故障时，用另一种频率。率。 3）高频信号的分类及应用高频信号的分类及应用 按高频信号的应用分三类：跳闸信号、允许信号、闭锁信号按高频信号的应用分三类：跳闸信号、允许信号、闭锁

5、信号跳闸信号：信号一出现，保护即跳闸。跳闸信号：信号一出现，保护即跳闸。“或门或门”允许信号：信号一出现，允许保护跳闸。允许信号：信号一出现，允许保护跳闸。“与门与门”闭锁信号：信号一出现，闭锁保护。闭锁信号：信号一出现，闭锁保护。“禁止门禁止门”（3）高频闭锁方向保护高频闭锁方向保护 比较线路两端短路功率方向。采用故障时发信。且发的是闭比较线路两端短路功率方向。采用故障时发信。且发的是闭锁信号。规定：功率正方向为母线指向线路，功率方向为正时，锁信号。规定：功率正方向为母线指向线路，功率方向为正时，不发或停发高频信号；功率方向为负时，发高频信号。不发或停发高频信号；功率方向为负时，发高频信号。

6、 微机保护中还可采用微机保护中还可采用允许式纵联方向保护允许式纵联方向保护。 （4 4）相差动高频保护相差动高频保护 比较被保护线路两侧短路电流的相位。比较被保护线路两侧短路电流的相位。采用故障时发信。且发采用故障时发信。且发的是闭锁信号。假定电流的正方向为母线指向线路。的是闭锁信号。假定电流的正方向为母线指向线路。主要部分：起动元件、操作元件、比相元件主要部分：起动元件、操作元件、比相元件 。起动元件起动元件:-:-故障检测元件故障检测元件( (区分正常运行和故障区分正常运行和故障) )。操作元件操作元件: : 将输电线上的三相工频电流转综合为单一工频电流将输电线上的三相工频电流转综合为单一

7、工频电流( (只用一个通道只用一个通道) )。 比相元件：根据线路两侧电流的相位判断内外故障。比相元件：根据线路两侧电流的相位判断内外故障。（5）高频闭锁距离保护和高频闭锁零序方向保护的基本原理）高频闭锁距离保护和高频闭锁零序方向保护的基本原理 高频闭锁距离保护是距离保护与电力线载波通道相结合，利用高频闭锁距离保护是距离保护与电力线载波通道相结合，利用收发信机的高频信号传送对侧保护的测量结果，两端同时比较收发信机的高频信号传送对侧保护的测量结果，两端同时比较两侧距离保护的测量结果，实现内部故障瞬时切除，区外故障两侧距离保护的测量结果，实现内部故障瞬时切除，区外故障不动作。不动作。高频闭锁零序方

8、向保护高频闭锁零序方向保护 工作原理与上同工作原理与上同 此种构成方式，主保护和后备保护统一设计，减少了测量元此种构成方式，主保护和后备保护统一设计，减少了测量元件，简化了接线，相对的提高了可靠性。缺点：距离或零序保件，简化了接线，相对的提高了可靠性。缺点：距离或零序保护检修时，主保护和后备保护都必须退出工作。护检修时，主保护和后备保护都必须退出工作。四、微波保护四、微波保护 利用微波通道作为传输通道。微波通道为无线通信利用微波通道作为传输通道。微波通道为无线通信方式，采用频率为方式，采用频率为2000MHz2000MHz、600060008000MHz8000MHz，主要用于，主要用于电力系

9、统通信，由定向天线、连接电缆、收发信机组成。电力系统通信，由定向天线、连接电缆、收发信机组成。微波通道容量大，不存在通道拥挤问题，没有载波通道微波通道容量大，不存在通道拥挤问题，没有载波通道当线路故障时衰耗加大的问题，但设备昂贵，每隔当线路故障时衰耗加大的问题，但设备昂贵，每隔404060km60km需加设微波中继站，维护困难，因此微波通道仅在需加设微波中继站，维护困难，因此微波通道仅在个别载波通道应用确实困难的线路上用于纵联保护。个别载波通道应用确实困难的线路上用于纵联保护。 五、光纤通道五、光纤通道 光纤通道通信容量大，不受电磁干扰，随着光纤通信技术的快光纤通道通信容量大，不受电磁干扰，随

10、着光纤通信技术的快速发展，使用光纤通道的纵联保护应用日益广泛。国家电力公司速发展，使用光纤通道的纵联保护应用日益广泛。国家电力公司已经明确应积极推广纵联保护使用光纤通道。已经明确应积极推广纵联保护使用光纤通道。 光纤通信的原理是将电气量编码后送入光发送机控制发光的强光纤通信的原理是将电气量编码后送入光发送机控制发光的强弱，光在光纤中传送，光接收机则将收到的光信号的强弱变化转弱，光在光纤中传送，光接收机则将收到的光信号的强弱变化转为电信号，如图。为电信号，如图。 目前不加中继设备情况下，继电保护光纤通道传输距离已经目前不加中继设备情况下，继电保护光纤通道传输距离已经达到达到100km（64Kb/S速率），使用速率），使用2Mb/S速率时衰耗大些，传输速率时衰耗大些，传输距离为距离为70km。光纤通道除了逐渐取代载波通道用于纵联保护，。光纤通道除了逐渐取代载波通道用于纵联保护，更为广泛地用于电力系统通信领域。更为广泛地用于电力系统通信领域。 复习思考题：复习思考题：1、全线速动的保