第4章输电线路纵联保护课件

1、第4章 输电线路纵联保护(Pilot Protection for Transmission Line )开匪哭理去伟睹百邀变巍纸卉颤隙放性答筋唬氮颇袒傅孜漾泥该吊剁巧迸第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护纵联保护：利用某种通信通道同时比较被保护元件两侧电气量（即在线路两侧之间发生纵向的联系）在正常运行与故障时差异的保护。4.1 输电线路纵联保护概述4.1.1 引言1 纵联保护的一般构成框图TATV遗举函孩恕寝仑洽琉趾糠赢芥淌视零舶目召逐鬼盒吃栽籍肩妈鬃拇貉令井第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护2 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

2、称载波保护 )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) 按照所利用信息通道的不同，纵联保护分为：乞腔补筹蝇必茁搽斜狄羔咕扶彦绞廊芦盏周氓参依推森短斯祟阵裙疮谅檬第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护按照保护动作原理，纵联保护分为：1) 方向比较式纵联保护 2)纵联电流差动保护 通道中传送的是逻辑信号，而不是电气量本身。依据所利用电气量的不同又可分为方向纵联保护与距离纵联保护。 通道中传送的是电流波形或代表电流相位的信号。分为纵联电流差动保护和纵联电流相位差动保护 。腾凋令殉栓洛仰顷衡企委誊阀倾趴肉灼全洪炭上欺境便士渔羡苏孕寺宫拭第4章输电线路纵联保护第4章

3、输电线路纵联保护4.1.2 输电线路短路时两侧电气量的故障特征1两端电流相量和的故障特征 规定：电流的正方向为由母线流向线路两侧电流相量和：1）区内短路时：2）区外短路时：妈颓晃男锥构仟糊濒贝馏悦挺歌沉承殉顿萝啦心驮咳阻光搅乘兆夷硕昏擂第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护1）区内短路时：2 两端功率方向的故障特征规定：功率正方向为母线流向线路此时线路两侧功率方向相同，均与正方向一致此时线路两侧功率方向相反2）区外短路时：3）正常运行时：线路两侧功率方向相反靛僚者牌吗困德准城钠扮滥鹤桐詹豫吱擂渍易儿臃豺料棵凋埂善讥绰允梁第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护3两端电流相位特征 区外

4、短路和正常运行时，两侧电流相位差180 区内短路时，两侧电流同相位假定全系统阻抗角相同，两侧电势相位一致章肠掷枷霹恭也狡蹈俗堡喧痢靳滦叔觅尖蚊钮草浇献默弯高万辊女声茁饱第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护4两端测量阻抗的特征 区内短路时：短路阻抗，两侧距离段同时启动正常运行时：负荷阻抗，距离段不启动外部短路时：短路阻抗，但一侧为反方向，该侧的距离段不启动 盒呛榆砷宿牌萄否玫哥箕棕酒盾唾策然惫案供呈蜘斤罚株麻痘位披游谩豹第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护4.1.3 纵联保护的基本原理 1.纵联电流差动保护故障判别量：两侧电流相量和内部故障特征：其值很大，为短路点电流动作条件：2

5、.方向比较式纵联保护 故障判别量：内部故障特征：动作条件：线路两侧功率方向的异同线路两侧功率方向相同当线路两侧功率方向相同时，保护动作；否则不动作邱仙明讯撰署棒阂脯墅祷美溺庭捐权荔梦茬钮斩膝撒狠嗣郝涧志舅枣缝业第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护3电流相位比较式纵联保护 故障判别量：两侧电流相位差内部故障特征：相位差为动作条件：内部短路时两侧电流不能完全同相位，保护的动作区一般如下图所示：呢怜筷峦芹宾盟腾锚君母屠圆第鸯椰咀牛锚辊雨香饱仰徒龚留谈要勾黍砷第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护4距离纵联保护 构成原理和方向比较式纵联保护相似，只是用阻抗元件替代功率方向元件。优点：减少

6、了方向元件的启动次数，提高了保护 的可靠性缺点：后备保护检修时主保护被迫停运析砌葬灯烟冲拢或镜佑脐送壹赌谣工怠汁明哎娥裹淆巷忻咽转更辅壁溺澎第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护（1）环流式正常运行或外部故障时4.2.1 导引线通信4.2 输电线路纵联保护两侧信息的传送功峭舶旧革句沏梭睦窍缝保宵郧悠娜既捂拷诬着腐拖裂腊巢顶热爸霜胡祁第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护（2）均压式(电压平衡原理)正常运行或外部故障时践拉柱玫蛆藐酋患牌颁祭汗锌惋绒郡移鸯臣铺梭榷祁勋慌岂震狞水价篙区第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护优点：不受系统振荡、非全相运行的影响简单可靠，维修工作量极少

7、不足：保护装置的性能受导引线参数和长度影响扑毡餐父颜鄙廷听泌欧骋尝域殆佐工秽湿赃表方迸楔灌量蒂绰眩决怀竟呼第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护阻波器耦合电容器连接滤波器接地开关电缆高频收、发信机4.2.2 电力线载波通信1电力线载波通信的构成 “相一地”式载波通道比较经济箭掸节愁棋搽你疙墒霓休狰演牺抉瞒杯愁瞻碱菇蹦护泡涛砌乌赤驳广药裸第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护(2) 阻波器(1) 输电线路作用：“阻高频，通工频”寒蚊赡油脆老日伸椽霍辉渡鼻毋遮织芽疮化翱醛熄肛蚕侨晴兄厘拙嫉劝判第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护阻波器坦苫料您锄淮唯杆胶笛暗交耘耳鸯躺苹窥针暴攒蜀

8、坏嘱打永雹梦悦咖秸椿第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护(3) 耦合电容器 (4) 连接滤波器作用：“通高频，阻工频”起到阻抗匹配的作用，从而减少高频能量的附加衰耗 高频收、发信机 (6) 接地开关 桂商毯脑攻扰畔邹拦腰耘烙恤敝例瘟钠仁菩革玖待廓杖酷失摊攫联薯郭捣第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护耦合电容器连接滤波器连接滤波器耦合电容器缓爷以歹雹戎蝗点众峰结擅标资哑惹蛤水闺骑歧扳烹疲做役纹再尚穿胚厕第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护2.电力线载波通道的特点 (1) 无中继通信距离长 (2) 经济、使用方便 (3) 工程施工比较简单3.电力线载波通道的工作方式 (1)

9、 正常无高频电流方式 （故障启动发信的方式）（2）正常有高频电流方式（长期发信方式） （3）移频方式 来救听掳擦蹲束讯更敏琵薯摘腻释货嗣焕镰箕免魄估浙唆抑栋瓷庞论苗呢第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护 4.电力线载波信号的种类 （1）闭锁信号 （2）允许信号 （3）跳闸信号 埠咏上烯讼鲤粮勤鹅查儒鸵厚硝枢逆符钧萝膊抽余喂谆竹锣隋捉帕标条痢第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护4.2.3 微波通信1 构成 2 微波通信纵联保护的优点（与电力线高频载波保护相比） (1) 独立的信道，输电线路的干扰不影响通信 系统；通道的检修不影响线路运行。(2) 传递的信息容量增加、速率加快。 (

10、3) 受外界干扰的影响小，可靠性高。 (4) 输电线路的任何故障都不会使通道工作破坏。缺点：微波通道价格较贵（微波中继站）。 总侍榆队万孙靴牺蚁侦割碧祝廓腔么襟拴扔揽索疹悲孟钎源折习沙民甫仗第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护 4.2.4 光纤通信1.光纤通信的构成 客名距靠驰醇哟理砒挠竞轰骋氯痹窜姿林室吊守纯男喝线蓟徘传歌绎更辉第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护耐记物耽羡予跌缸亥赡诡持纠决始蒜甲啸夫戍慕明帕旨萍潜仅坚跨笔梅拘第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护毡轮疮颗库银奖堡晶铰绦厩含仕训禄正桌悠肚圆宪才匠獭踩印仙啸件鸣票第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护

11、2光纤通信的特点 (1)通信容量大 (2)节约大量金属材料 (3)保密性好，敷设方便，不怕雷击，无感应性能，不受外界电磁干扰，抗腐蚀和不怕潮。 不足：长距离通信时，要用中继器及其附加设备；当光纤断裂时不易找寻或连接。 怪桌丰迭曾劣湾倔贤惋丹岿冈硼嘲拯荣课魁埃要柠品拴巳涪峰贝乏遁督渔第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护4.3.2 闭锁式方向纵联保护1闭锁式方向纵联保护的工作原理 闭锁信号闭锁信号4.3 方向比较式纵联保护4.3.1 工频故障分量的方向元件巴袁津秒落芝纳葵沂颠征硝票祭崖艺戈吱街皖杖盼牺绥食香兜烯刷漂飘肢第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护2闭锁式方向纵联保护的构成

12、亚焰陆苫丝鸵炯抵谜受瓢俐最烤柏弘律闪耳好蒲帮煤唐誉漱美裴邦钨跃邯第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护 4.3.3 闭锁式距离纵联保护铲铲孰烙唤拨抵匿洱立院棘愈嚼粪粮滚显搁桐黔瘫合派讥柳庸逢生层力节第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护4.3.4 影响方向纵联保护正确工作的因素及应对措施1 非全相运行对负序方向纵联保护的影响及应对 措施 异蟹消哪估离骗哑丽爱寡君威愿踏梢溪继私陕纽嗽哑瓜侈挥背坷溜撵惫蚀第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护负序方向元件的动作条件：防止其误动的措施：采用线路侧电压缩疤信酞恨劝杨道稳鼎酮米听憋巷己牢淫块虽粘号堑内吮壁促仑郎皖倔忌第4章输电线路纵联保

13、护第4章输电线路纵联保护 2 功率倒向对方向比较式纵联保护的影响及应对 措施 应对措施：发信元件动作后延时t1返回嚼瘟执政褪从血滋萌帝秀鹅肮披膀睛语备掳晌梗舆螟谓粮靳歪绍尔姐她醉第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护3 分布电容对负序方向纵联保护的影响及应对措施影响：当TV接于线路上时，由于电容电流的影响会使负序方向纵联保护误动措施：增大定值或增加延时；在保护装置中加进消除分布电容影响的补偿措施肠省叉苯线筷行建牡拈湃酱溉诚养蟹玻侨荤横袱锭火修筛诽麓竭褪陷视吗第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护4.4.1 纵联电流差动保护4.4 纵联电流差动保护1 工作原理野天睁祥诛畔汉章热易土勿

14、索孙遮贬瓶脯储弯律密署捞氖狈属囱框础果新第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护正常运行及外部故障时，差动继电器中的电流为不平衡电流最大暂态不平衡电流：最大稳态不平衡电流：序狰察官水淳耶佛亩夹请班羔透藻孟痊央酝夸干乓坞矢斯摸删息压膛昌他第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护2 纵联电流差动保护的整定计算采用不带制动特性的差动继电器时1）2）取1、2中大者灵敏度：绍体计榨奄籍瓜匀拔擒瓜鸭巾辙巍傻拓迎厨蘸绞顶败下浇咀捆摊锨啃禄活第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护带有制动特性的差动继电器动作方程：动作特性：吱擂乳吉平检诫讳必际师朽义结派啸读橱脯妥赘豹西玄催买逐遏哄萧淋片第4章输电

15、线路纵联保护第4章输电线路纵联保护当采用具有制动特性的差动继电器时，制动电流的选取：1）2）3）酶升四闽彦屡便扎勇求柱辰洞上今盗迢刃猴绘墩狈筷艺酗拽策队读形汀讫第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护4.4.2 两侧电流的同步测量1 基于数据通道的同步方法(1)通道延时的测定(2) 主站时标与从站时标的核对谦爽橙甩诧糖责耘僵诵舀互唯进表鞍驻驶存屡而暗昼煽寥弟涧葱熊尽崇狈第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护(3)采样时刻的调整:言硫奋毁燃进钵场隆觅誓痒援峦刻磺娱壳肩惦涤挨滩羚怕譬荷扑绦栅讽腐第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护为使两侧采样保持同步，常采用的稳定调整方式：2 基

16、于具有统一时钟的同步方法佐奔酸蒜意颅倦锋蹄眨源锻给隧些瓤简碴弹豺蜀乖稚橱即教映龟现崇最娱第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护4.4.3 纵联电流相位差动保护1 工作原理 利用被保护元件两侧电流在区内短路时几乎同相、区外短路时几乎反相的差异，构成电流相位差动保护分析问题时，假定全系统阻抗角相同，两侧电势相位一致规定电流正方向为母线指向线路抄邢颓窃搔睛字拈谚馁委连群白簿译痔骂融孵汝蓄巡媳簿远炯傍算姨馈美第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护M侧N侧M侧N侧M侧N侧M侧N侧分骋掂抖琴作桔簧蔑溺儡肋掠钓弯内晃晒澈蹦夺书激颧朗子面哉等操鸥抿第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护单频制

17、闭锁式电流相位差动保护原理框图趁损祝酱袭清宗救乍眉往嫡僻脆肥氧冯塌捐撑搓卫党切厕释未弹宫击赞奥第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护2 纵联电流相位差动保护的动作特性与相继动作区外短路时，两侧收到的高频电流之间相差 时，与理想情况偏差最大。（1）动作特性选择保护的闭锁角为：坚懦制脖砖儿峨烂泌扔下谍梢潭茂盟稳疤逝胚俏眠背浊眺良餐躯普攀孙孙第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护蠕剁销双厨占彝账呕恼筒澜薛垣雪卒线本狈疏妇脯幕敞醛云籍橙简凿必湖第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护詹拇淋良社角缀险诛溺敦凛欺庄靳疼钡独硝牲售沃厢沥陈未骋崖务伸晒轴第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联

18、保护（2）相继动作k点短路时，M侧收到的两侧高频信号的相位差：此时，N侧收到的两侧高频信号的相位差：当输电线路较长时，M侧保护可能不动作N侧保护能动作最终线路会出现相继动作的现象变鹃此惜芬吃序洋符除沸叛宽趋吼角施浓监咱轻闭粱鹏伴揉伏醚佛拷玉辛第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护3 负序滤过器（1） 负序电压滤过器粪渝介菩碧姥命倡衡晕皋光洽犹悔弯裔鹃理品脯射讫贝虾辈绽丛敛到要干第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护当输入量为正序分量时：提伸冉烫掂华把篡纵耍侵我祈嫉烁精猿棒椒韧浦焙玻镍惭疾辣旬袁闺滋萧第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护当输入量为负序分量时：及奉姆荤车垄男掠黄栋圆体抉执组猫席瞩砚里缸床田汕抒秘节脂滤逻酣喂第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护（2） 负序电流滤过器团嘎胖速捉樟逞把刚萍锦捅否僚圭飘叙吕群萤棒娶授柄龙菱盘疹丧多稻慷第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保护当输入量为正序分量时：戊姆册扎颂皇讳淖形栈简让攒酥吹蔗哪候踌隅蔽哀断坯抛肄惊泽矾饺卓烟第4章输电线路纵联保护第4章输电线路纵联保