第4章输电线路纵联保护-old

1、1 of 50第四章 输电线路纵联保护2 of 504.1 输电线纵联保护概述3 of 501.反应单侧电气量保护的缺陷 无法实现全线速动QF1 段保护区QF2 段保护区两侧I段保护公共区60%-70%ZZQF1QF24 of 502.反应两侧电量的输电线路纵联保护 QF1QF2QF3QF4ABCk+- -利用通信通道将两端的保护装置纵向联结起来，将两端的电气量比较，以判断故障在区内还是区外。理论上具有绝对的选择性5 of 506 of 503. 纵联保护信号传输方式 (1)辅助导引线-导引线纵联保护(2)电力线载波-高频保护 载波频率为：50400kHZ(3)微波通讯-微波保护 频率为: 3

2、0030000MHz(4)光纤通讯-光纤保护 7 of 504.纵联保护动作原理 (1)方向比较式纵联保护两侧继电器仅反应本侧电气量，利用通道将继电器对故障方向判别结果传送到对侧，各侧保护根据两侧继电器的动作通过逻辑判断区分是区内还是区外故障；传送逻辑信号；分为方向纵联保护和距离纵联保护。8 of 504.纵联保护动作原理 (2)纵联电流差动保护利用通道将本侧电流的波形或代表电流相位的信号传送到对侧，每侧保护根据对两侧电流的幅值和相位比较的结果区分是区内还是区外故障；在每侧直接比较两侧的电气量；要求两侧信息同步采集。9 of 50I 举例：纵联电流差动保护 M1IN1IM2IN2I正常运行或区

3、外故障： ,IIN1M1N2M2II0IIIN2M2r 不动作 rI10 of 50I 举例：纵联电流差动保护 M1IN1IM2IN2I区内故障： 动作 rILHkLHN1M1N2M2rnInIIIII/ )( dzI11 of 504.2 输电线路高频保护12 of 501.构成：由继电保护、高频收发信机和高频通道组成。电气量电气量 继电继电保护保护发信机发信机收信机收信机收信机收信机发信机发信机继电继电保护保护电气量电气量 通道通道 13 of 502.分类 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电流的相位14 of 503.高频通道的构成 高频收发信机接

4、入输电线路的方式有：“相-相”制n连接在两相导线之间“相-地”制n连接在输电线一相导线和大地之间15 of 50123456782346758“相-地”制高频通道示意图继电保护继电保护16 of 50“相-地”制高频通道示意图123456782346758继电保护继电保护 由一电感线圈与可变电容器并联组成的谐振回路。其谐振频率为载波频率。 对载波电流：Z1000-将高频电流限制在被保护线路以内。 对工频电流：Z0.04-工频电流可畅流无阻。fZ1f17 of 50123456782346758“相-地”制高频通道示意图继电保护继电保护18 of 50123456782346758“相-地”制高

5、频通道示意图继电保护继电保护19 of 50123456782346758“相-地”制高频通道示意图继电保护继电保护20 of 50123456782346758“相-地”制高频通道示意图继电保护继电保护21 of 50123456782346758“相-地”制高频通道示意图继电保护继电保护22 of 50123456782346758“相-地”制高频通道示意图继电保护继电保护23 of 504.高频通道工作方式长时发信方式正常有高频电流方式短时发信方式正常无高频电流方式移频方式24 of 50 长时发信方式是指在正常运行情况下，收、发信机一直处于发信和收信工作状态，高频通道中始终有高频电流通

6、过。信号长时发信方式25 of 50 短时发信是指在正常运行情况下，收、发信机一直处于不工作状态，高频通道中没有高频电流通过。只有在系统中发生故障时，发信机才由起动元件起动，高频通道中才有高频电流通过。信号短时发信方式26 of 50 移频方式是指在正常运行情况下，发信机长期发送一个频率为 f1 的高频信号，其作用是闭锁保护和对通道进行连续检查。在被保护线路发生故障时，保护控制发信机移频，改为发送频率为 f2 的高频信号。信号移频发信方式1f2f1f27 of 505.高频信号的应用 按作用可分为跳闸信号、允许信号和闭锁信号(1)跳闸信号收到高频信号是跳闸的充分条件。跳闸(或)28 of 50

7、(2)允许信号跳闸收到高频信号是跳闸的必要条件，但不是充分条件。(与)BHGSX&29 of 50(3)闭锁信号跳闸收不到高频信号是跳闸的必要条件。(与)BHGSX&30 of 506.高频闭锁方向保护 高频闭锁方向保护是以高频通道经常无电流而在外部故障时发出闭锁信号的方式构成的。此闭锁信号由短路功率为负的一侧发出，这个信号被两端的收信机所接收，而把保护闭锁。31 of 50 S S S S S S对BC线路：保护3和保护4的功率方向都为正，保护应动作于跳闸。32 of 50B侧的功率方向为负，该侧发出高频闭锁信号，被对侧和本侧保护接收，保护1、2均不动。高频信号 对AB线路： S S S S

8、 S S33 of 50C侧的功率方向为负，该侧发出高频闭锁信号，被对侧和本侧保护接收，保护5、6均不动。对CD线路： S S S S S S高频信号 这种按闭锁信号构成的保护只在非故障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。34 of 50电流起动方式的闭锁式方向纵联保护方框图通道跳闸低定值电流启动发信元件高定值电流启动停信元件功率方向元件I1I2S+mst10&1&2&3GSXGFXmst2035 of 50电流起动方式的闭锁式方向纵联保护方框图通道跳闸延时416ms延时100ms返回I1I2S+m

9、st10&1&2&3GSXGFXmst2036 of 507.闭锁式距离纵联保护 距离保护 + 高频通信部分距离保护本身的启动元件第II段方向距离元件启动启动Zmst10&1&2&3GSXGFXmst2037 of 508. 相差高频保护 1)工作原理：正常运行或区外故障时 MINItiMiNit调制 连续 MINI38 of 50区内故障时 MINItiMiNit断续 调制 MINI39 of 50相差高频保护在线路有故障的情况下，起动元件动作，将保护投入工作。若为外部故障，收信机收到连续高频电流，保护不动作；而在内部故障时，收信机则收到断续的高频电流，保护动作。40 of 50 起动元件：

10、故障检测元件(区分正常运行和故障) 不对称故障 2I高灵敏-起动发信 低灵敏-准备跳闸 对称故障 Z 或相电流 I 起动起动元件元件出口出口mst201&GSXGFXmst10操作操作元件元件&对侧GFX跳闸跳闸比相元件比相元件41 of 50 操作元件：由复合滤过器和方波发生器构成21IKI操作电流：(一般K=6或8)起动起动元件元件出口出口mst201&GSXGFXmst10操作操作元件元件&对侧GFX跳闸跳闸比相元件比相元件42 of 50比相元件：鉴别高频电流是连续还是间断t1：躲区外故障时，由于高频信号传输延迟、分布电容及电流互感器误差等因素所产生的间隔。起动起动元件元件出口出口ms

11、t201&GSXGFXmst10操作操作元件元件&对侧GFX跳闸跳闸比相元件比相元件43 of 502)动作特性与相继动作 区内故障 区外故障 180 0 max.W b 44 of 50b b set set 闭锁区MINI45 of 50 TA的角度误差： 7 保护装置滤序器的角误差：15 高频信号传输带来的角误差： )/(skm1036100503605vLvLt 裕度角： 15y 6100376100157bLLy 考虑以下因素的影响： 46 of 50MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角为Z90N阻抗角为ZMI60NI100(3)47 of 50MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角为Z90N阻抗角为ZMI60NI100M侧 61001226100157100MLL (3)48 of 50MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角为Z90N阻抗角为ZMI60NI100N侧 6100