微机型中低压线路保护

第一部分微机型中低压线路保护2023/2/3

低压线路保护配置：1）三段可经复压和方向闭锁的过流保护。2）三段零序过流保护。3）过流加速保护和零序加速保护(零序电流可自产也可外加)。4）过负荷功能(报警或者跳闸)。5）低周减载功能。6）三相一次重合闸。7）小电流接地选线功能（必须采用外加零序电流）。2023/2/3一、10KV、35KV低压线路相间故障的保护及整定

ⅰ:相间故障的三段式电流(方向)保护WXH-821/822;RCS-9611;PSL640系列1、电流元件：I>Iop时动作。2、方向元件：（1）双电源供电网络和单电源的环网中应该加上方向元件。正方向一般规定为功率从母线指向线路的方向为正。（2）采用90度接线方式（本相相电流，另两相线电压），当方向元件的内角为45度时，灵敏角为45度。软件判据：-900≤arg(Ij＊e-ja/Uj)≤900

（3）方向元件带有记忆功能，可消除近处三相短路时方向元件的死区。（4）关于方向元件的潜动现象。2023/2/3按相起动：（5）方向元件和电流元件接成按相启动动方式。2023/2/33、三段式方向电流保护：

（这里要搞清楚每段的时间和范围及定值整定）I段:瞬时电流速断保护II段:限时电流速断保护III段:定时限过电流保护

（I段II段为主保护，III段为后备保护）2023/2/310２３2023/2/302023/2/34、注意问题：（1）三段可选择带方向线路保护或不带方向馈线保护。（2）为提高过电流保护的灵敏度和整套保护动作的可靠性，线路的电流保护可经复合电压闭锁。（3）有的装置为了躲开避雷器的放电时间，或者为了躲过大型电动机自启动时的电流，其I段也设置了可以独立整定的延时时间（一般不大40ms）。（4）根据实际情况,可设置两段（速断和过流）2023/2/3电网阶段式电流保护的主保护和远后备保护的动作范围及动作时间特性图2023/2/3电流保护的接线方式电流保护的接线方式:指的是接入电流元件的电流与电流互感器二次绕组之间的连接方式。三相完全星型接线两相不完全星型接线两相电流差接线2023/2/3（a）完全星型（b）不完全星型

（c）两相电流差接线2023/2/3接线系数定义流入电流元件的电流与电流互感器二次电流之比

2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3

三种接线方式的比较完全星型不完全星型两相电流差接线系数随短路类型变化对相间短路反映能力都能反映，可靠性高于后两种都能反映都能反映但灵敏度不同小接地电流系统串联线路同时两点接地100%选择性动作2/3机会选择性动作小接地电流系统并联线路同时两点接地100%切除两条线路2/3机会切除一条线路应用范围元件保护及大电流接地系统小接地电流系统线路电动机2023/2/3二、小电流接地系统单相接地故障的保护2023/2/3NU&1、中性点不接地系统单相接地特点和保护方式2023/2/32023/2/310KV不接地系统发生单相(如C)接地时的电压向量图

2023/2/32023/2/3单相接地的特点

1、发生接地后，系统出现零序电压和零序电流。故障相电压降为零，非故障相电压升高为线电压，电源中性点对地电压与故障相电势的相量大小相等，方向相反；

2、非故障线路保护安装处，流过的是本线路的零序电容电流。方向是由母线指向非故障线路；

3、故障线路保护安装处，流过的是所有非故障元件的零序电容电流之和。方向是由故障线路指向母线。2023/2/3单相接地故障的保护方式

1．无选择性绝缘监视装置（利用接地故障时出现的零序电压而构成）2、零序电流保护（利用故障线路始端和非故障线路始端零序电流大小不同而构成）3、零序功率方向保护（利用故障线路始端和非故障线路始端零序功率方向不同而构成）

2023/2/3

无选择性绝缘监察装置2023/2/3

RCS-9611等，当装置用于不接地或小电流接地系统，接地故障时的零序电流很小时，可以用接地试跳的功能来隔离故障。这种情况要求零序电流由外部专用的零序CT引入，不能够用软件自产。当装置用于在某些不接地系统和经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，可能采用直接跳闸方法，装置中设三段零序过流保护，其中零序Ⅲ段可整定为报警或跳闸，用于跳闸或报警的零序电流可以选用自产的零序电流，也可从装置的零序CT引入。2023/2/3经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点

中性点接入消弧线圈的目的主要是消除单相接地时故障点的瞬时性电弧,尽量地减小故障接地电流；从而减缓电弧熄灭瞬间故障点恢复电压的上升速度。(一般采用过补偿)

中性点经消弧线圈接地电网中，当采用过补偿方式时，流经故障线路和非故障线路保护安装处的电流大小和方向都发生改变（由母线流向线路）。故无法利用电流大小和功率方向来判别是故障线路还是非故障线路。2023/2/3

2、中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障特点和保护方式2023/2/3

ⅲ:经消弧线圈接地选线问题选线原理：（1）五次谐波判别法（2）有功分量判别法监控系统后台机通过总线与小电流接地系统中的每个间隔保护互联,以达信息共享.后台机实时数据库存有低压各母线零序电压3U0及每个小电流接地系统线路保护的零序电流基波及五次谐波幅值和方向.当3U0越限时就启动了该功能,系统软件通过比较同一母线上各线路零序电流基波及五次谐波幅值和方向来判断接地线路,并通过网络下达接地试跳命令来进一步确定接地线路.

2023/2/3

ⅱ:小电流接地系统单相接地的一些注意情况

（1）单相接地绝缘监察装置根据单相接地后出现零序电压的原理构成。根据现象和表计指示能知道故障相，但是不能找出故障线路。

（2）PT高压保险熔断现象：报电压回路断线（接地信号），熔断相电压降低，其他两相电压基本不变。原因：系统发生单相、间歇性弧光接地；铁磁谐振；PT内部短路、接地、匝间短路等。

（3）低压保险熔断现象：报PT断线信号，熔断相电压表指示几乎为零，未熔断电压基本不变。原因：二次回路短路引起二次开关跳闸或二次保险熔断。

（4）任一相电压越过线电压谐振引起假接地。2023/2/32023/2/3

三、中性点直接接地电网中单相接地故障的保护

2023/2/32023/2/3接地故障时零序分量的分布特点

1、故障点处的零序电压最高，离故障点越远，零序电压越低，变压器中性点接地处的零序电压为零。2、零序电流是由故障点处零序电压产生，与短路电流同相位，其分布与电源数目无直接关系而与变压器中性点是否接地有关。3、零序功率方向与短路功率方向相反，即短路功率方向为由母线指向故障点，而零序功率方向却由故障点指向母线。

2023/2/3设置零序四段：零序I段：动作电流：躲开本线路末端接地短路时出现的最大3I0

。零序电流Ⅰ段动作时间:tⅠ=0s当零序电流方向保护与三相重合闸配合时，由于后重合侧断路器合闸不同期造成瞬时性非全相运行，将产生很大的零序电流，可能会使灵敏的瞬时I段误动,因此重合闸过程零序保护带0.1s延时或退出，在这种情况下，设置：瞬时不灵敏I段，可实现快速切除重合或手合于严重接地故障。保护范围：本线路开始部分不小于15%2023/2/3零序II段：和下一段线路的零序I段相配合，在时间上高一个Δt。（0.5s)(保护范围：本线路全长，且延伸至下一线路）

2023/2/3零序III段：躲过下一线路始端发生三相短路时出现的最大的不平衡电流。（保护本线路及下一线路的全部，甚至更远）作为本线路经电阻接地和相邻元件接地故障的后备保护，零序IV段：作为相邻线路的远后备，并且保证在本线路末端经过较大的过渡电阻接地时仍有足够的灵敏度。2023/2/3注意问题：（1）启动元件：相电流突变量零序辅助启动元件（2）当CT断线时：III、IV段会误动。当CT断线时：无3U0被闭锁。（3）常规保护制中3U0按反极性相接。而微机保护中自动产生3U0

。当PT断线时会自动转换为开口三角形的3U0

。2023/2/3四、低压减载保护在系统故障时电压降低，可配置低电压保护来甩掉部分负荷。本保护在断路器处于合位时投入，在母线TV断线时可选择是否闭锁（如果母线TV断线的相关保护设置为投入，则母线TV断线时，不闭锁低电压保护；否则，相关保护设置退出时，则闭锁低电压保护）。本保护设有硬压板。低电压保护动作时闭锁线路重合闸。2023/2/3五、关于距离保护距离保护的基本原理

距离保护是通过测量被保护线路始端电压和线路电流的比值而动作的一种保护。也是反应了短路点到保护安装点之间阻抗大小（距离的长短），所以称这种原理的保护为距离保护，有时也称之为阻抗保护。距离保护的提出基于两个优点：

1、灵敏度高

2、保护范围不受或少受系统运行方式的影响2023/2/3

I段：保护区为本线路全长的80%-85%，瞬时动作；

II段：保护区为本线路全长，且延伸至下一线路首端的30%-40%的地方。t=0.5S；

III段：保护本线路及下一线路的全部，甚至更远。时间：tⅢ

1=tⅢ2+Δt

I、II段为主保护，III段为后备保护一、三段式距离保护2023/2/3工频变化量距离继电器特点（1）动作速度快，故障越严重动作越快(1分)。（2）方向性好。（3）过渡电阻能力强。（4）不需要振荡闭锁。2023/2/3工频变化量故障分量的特性：（1）故障分量可以由故障叠加状态网络计算获得；（2）非故障状态下不存在故障分量的电压和电流，故障分量只有在故障状态下才会出现，并与负荷无关；（3）故障点的电压故障分量最大，系统中性点为零，由故障分量构成的方向元件可以消除电压死区；（4）保护安装处的电压故障分量与电流故障分量间的相位关系由保护至背后系统中性点间的阻抗决定，不受系统的电动势和短路点过渡电阻影响，按其原理构成的方向元件方向性明确。2023/2/3

2023/2/3

二、启动元件：（1）根据相电流突变量启动△I=（Ik+n—Ik

）—（Ik—Ik-n）（2）I04零序辅助启动元件（很灵敏，带0.2S延时，动作后同样驱动QDJ，防止在线路末端经特大电阻接地时（220KV--100欧、500KV--300欧），DI1元件不能启动）。2023/2/3

三、选相元件A、采用相电流差突变量选相测量△IAB、△IBC、△ICA三值，并比较其大小：（1）若三值几乎相等则是三相短路。（2）若三值不等排大、中、小，满足大-中《《中-小条件时是单相接地，最小值的两相是健全相，不满足以上条件时是两相故障，再通过零序电压超定值判断是否接地。B、工作电压突变量△UOP选相元件对于△UOPA

、△UOPB

、△UOPC

、△UOPAB、△UOPBC

、△UOPCA先比较三个相电压，取最大相者与另两相的相间工作电压比较，大于一定倍数即判为该最大相单相故障，不满足，则判为多相故障。2023/2/3A相接地三相短路BC相短路BC两相接地四种短路类型2023/2/3距离保护的振荡闭锁振荡的原因：输送功率过大；系统电压过低；故障切除时间过长。现象及危害：电压和电流不断的变化，引起阻抗变化，在电气振荡中心电压几乎为0,相当于三相短路，保护会误动。振荡和短路的区别：

1、振荡时，电流和各点电压的幅值均呈现周期性变化；而短路后，短路电流和各点的电压幅值是不变的。2、振荡时，电流和各点电压的是缓慢变化；而短路时，电流是突然增大，电压也突然降低，是突变的。

3、振荡时，三相完全对称，系统中无负序分量出现；而短路时，一般总会出现负序分量。2023/2/3系统振荡等值电流及相量图2023/2/3振荡闭锁装置的原理振荡闭锁回路目前主要采用两种原理：①.利用短路时出现负序分量而振荡时无负序分量的原理②.利用振荡和短路时电气量变化速度不同的原理2023/2/3微机距离保护中振荡闭锁装置与常规保护的区别：微机距离保护在启动元件动作后，开放60ms进入振荡闭锁。常规距离保护在振荡闭锁过程中Ⅰ、Ⅱ段均被闭锁，本装置在振荡闭锁过程中除Ⅲ段外，按感受电阻先有突变而后持续0.2s不变的原理来检出振荡中的短路，从而设置了带有0.2s延时的相间和接地Ⅰ段，但在振荡过程中保护动作均不选相，一律三跳。在振荡闭锁过程中，有一个时间按躲过振荡整定的Ⅱ段动作出口。2023/2/3

常规中：起动后开放I段II段160ms,然后闭锁,振荡中又发生故障,靠III段来延时切除.南瑞（1）启动元件起动开始瞬间,若正序过流元件不动作或动作时间不到10ms。则将保护开放160ms。

（2）不对称故障开放条件：I0+I2>KI1

（3）对称故障开放：UOS=U1COS￠（正序电压电流的夹角；正常或振荡时，振荡中心的正序电压；三相短路时弧光电阻上的压降）

-0.03UN<UOS<0.08UN

延时150ms开放（4）非全相运行发生振荡，选相元件选跳开相，单相故障改选故障相，另外测量非故障两相电流之差的工频变化量。2023/2/3

在单纯系统振荡而无故障时，起动元件初期不动作，其后因CT饱和而可能动作，所以按最大负荷电流整定的正序电流元件先于起动元件动作，否门闭锁了“保护开放”的逻辑；在线路故障同时伴有振荡时，起动元件和正序电流元件同时动作，但由于正序电流元件经10ms输出，起动元件先于正序电流元件动作，结果否门闭锁解除，由起动元件开放保护160ms.开放保护2023/2/3

许继：

I段II段短时开放,振荡中又发生区内故障时III段不经闭锁，且设置了按DR/DT原理构成的带0.2S延时的DZI段保护,其动作判据如下:(1)感受阻抗的模值有一个突变,大于8倍的DR定值;(2)以后持续0.2S内感受阻抗的电阻分量基本不变;(3)突变后阻抗在I段以内;2023/2/3

当电压互感器二次回路断线时，距离保护将失去电压，在负荷电流的作用下，阻抗继电器的测量阻抗变为零，可能造成保护误动作。因此，在距离保护中应采取防止保护误动作的断线闭锁装置。

四、电压回路断线对距离保护的影响2023/2/3

断线闭锁装置：当PT二次断线时，发出信号，通知运行人员处理，同时将保护闭锁。常规的：采用DBJ继电器。微机保护中：利用软件判据。

PT断线判据（启动元件不动作时）（1）三相电压之和的绝对值大于7伏.（一相或两相断线）（2）任一相电压的绝对值小于8伏,且任一相电流大于0.04Ie或断路器在合位.(检测三相失压)2023/2/3电压回路断线闭锁装置原理2023/2/3发生电压回路断线后，LFP-901A保护要退出的保护元件：（1)△F+元件的补偿阻抗Zcom元件；(2)零序方向元件；(3)零序Ⅱ段过流保护元件；（4)距离保护。LFP-901A保护要保留的保护元件：(1)工频变化量距离元件△Z；(2)非断线相的△F方向元件；(3)不带方向的零序Ⅲ段过流元件；(4)自动投入一段TV断线下零序过流和相电流过流元件。2023/2/3六、输电线路纵联保护一、纵联保护的原理问题的提出：电流保护、距离保护，它们的Ⅰ段最长只能保护线路的80%～85%，对其余的15%～20%线路故障，只能带延时0.5s时限的Ⅱ段来保护，对高压输电线路不能满足系统稳定性的要求，需要寻求新的能保护线路全长的保护。输电线路的纵联保护：就是用某种通信通道(简称通道)将输电线两端的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量(电流、功率的方向等)传送到对端，然后进行比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断被保护线路。

2023/2/3500kV超高压系统的特点：（1）输送容量大，输电线路长，因此500kV线路采用多分裂导线。（2）500kV主变压器、并联电抗器容量大、结构复杂、尺寸高大、占地面积大。（3）为了补偿大容量500kV主变压器的无功功率损耗以及满足电力系统调相调压的需要，必须设置大容量的无功功率补偿装置。（4）长线路的电容效应（容升现象）产生的充电无功，会在线路轻载或空载的情况下产生工频过电压。（5）在断路器操作时，易产生操作过电压。（6）无线电干扰大。（7）静电感应强。（8）电晕效应强。（9）继电保护二次接线复杂，保护双重化。（10）500kV变电所的运行噪声大。2023/2/31.两侧电流量特征

双端电源线路区内、外故障示意图(a)内部故障；(b)外部故障如图所示，有，在故障点有较大短路电流流出;如图所示，线路两端电流相量关系为。当线路发生内部故障时，

当线路发生区外短路故障或正常运行时，

2023/2/32．两侧电流相位特征两端输电线路，若全系统阻抗角均匀，且两端电动势角相等，则当线路MN发生区内短路故障时，两侧电流同相位，即、相位差为0°；而当正常运行或发生区外短路故障时，两侧电流反相，即电流、相位差为180°。3．两侧功率方向特征

当线路上发生区内故障和区外故障时，输电线两端的功率方向也有很大差别。令功率正方向由母线指向线路，则线路发生区内故障时，两端功率方向都由母线流向线路，两端功率方向相同，同为正方向；而发生区外故障时，远故障点端功率由母线流向线路，功率方向为正，近故障点端功率由线路流向母线，功率方向为负，两端功率方向相反。2023/2/34．两侧测量阻抗值特征

当线路区内短路时，输电线路两端的测量阻抗都是短路阻抗，一定位于距离保护Ⅱ段的动作区内，两侧的Ⅱ段同时启动；当正常运行时，两侧的测量阻抗是负荷阻抗，距离保护Ⅱ段不会启动；当发生外部短路时，两侧测量阻抗也是短路阻抗，但一侧为反方向，若采用方向特性的阻抗继电器，则至少有一侧的距离Ⅱ段不会启动。2023/2/3二、纵联保护的分类

纵联保护按照所利用信息通道的不同类型可以分为导引线纵联保护、电力线载波纵联保护、微波纵联保护和光纤纵联保护四种。

纵联保护按照保护动作原理，可以分为：（1）纵联方向保护；（2）纵联距离保护；（3）纵联差动保护。2023/2/3三、纵联保护通道类型1．导引线通道（二次电缆）2．电力线载波通道通道频率在（40～500）kHz间3．微波通道微波通道所用频率一般为2000MHz。4．光纤通道传送的信号频率在1014Hz左右2023/2/3（一）导引线纵联差动保护纵差动保护的基本原理是基于二次电缆通道比较被保护线路始端和末端电流的大小和相位原理构成的。

四、输电线路的几种纵联差动保护2023/2/3纵联保护通道类型1．导引线通道(二次电缆）2．电力线载波通道通道频率在（40～500）kHz间3．微波通道微波通道所用频率一般为2000MHz。4．光纤通道传送的信号频率在1014Hz左右2023/2/3（一）导引线纵联差动保护纵差动保护的基本原理是基于二次电缆通道比较被保护线路始端和末端电流的大小和相位原理构成的。

四、输电线路的几种纵联差动保护2023/2/31、当线路正常运行或外部故障时；

2023/2/32、当线路内部故障时；

2023/2/3优点：可瞬时动作于全线范围内故障，不受系统振荡和过负荷的影响，灵敏度高。缺点：

1、需敷设与被保护线路一样长的辅助导线；

2、需装设监视装置，以保证辅助导线的完好；

3、需装设专门的后备保护；适用范围：多用于元件的保护（发电机、变压器、母线），在线路上则只有当其他保护不能满足要求时，才考虑用在长度不超过5-7KM的短线路上。2023/2/3（二）光纤纵联电流差动保护

利用光导纤维作为通信通道的纵联差动保护，两侧保护对本侧的电流进行采样，滤波后转换为数字量，通过光纤通道送至对侧，各侧保护根据本侧和对侧电流计算差动电流和制动电流，根据结果判别区内还是区外故障。

光纤通道一般由调制器、光源、中继器、光检测器、解调器构成。2023/2/3光纤通道的特点：1、通信容量大(一根光纤可同时传送150万路电话或几千路彩色电视信号）2、抗干扰能力强（玻璃材料是绝缘介质，不受强电场和雷电的干扰）3、原料资源丰富（二氧化硅在土层中含量约50%）4、线路架设方便（质量轻、体积小，光缆可以在各种地形条件下敷设，架设十分方便，将光纤通信线路与电力线路结合在一起建设，更加方便、快捷）2023/2/3线路光纤电流差动保护装置专用光纤连接示意图

2023/2/3线路纵联方向或距离保护装置光纤连接示意图2023/2/3光纤通道中各元件的作用：1、调制器：用来把将要传输的各路信息调制成适合在光纤通道中传输的脉冲信号。2、光源：用来把调制器输出的脉冲信号调制成光信号。3、光缆：用来传送光信号。完成信息传输的任务。4、光检测器：用来接收光信号，并将其转换成脉冲电信号。5、解调器：将接收到的串行脉冲电信号转换成并行码，并对并行码中的各种信息进行识别，从中提取出各路有效信息。6、光中继器：光波在光纤中传输时会产生一定的损耗，使光波信号的幅度衰减，波形出现失真，装光中继器对光波信号进行放大，并使失真的信号进行矫正。

2023/2/3例如：RCS-9613Ⅱ适用于110KV以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的短线路光纤纵差和电流电压保护。

保护方面的主要功能有：（1）短线路光纤纵差保护；（2）三段式可经低电压闭锁的定时限方向过流保护；（3）零序过流保护/小电流接地选线；（4）三相一次重合闸(检无压、同期、不检)；（5）一段定值可分别独立整定的合闸加速保护(可选前加速或后加速)；（6）低周减载保护等；（7）独立的操作回路及故障录波。

2023/2/32023/2/3

当本侧线路为电源端时，差动保护由差动起动电流定值启动开放，当本侧线路为负荷端时，差动保护由对侧通过光纤信道远传过来的保护跳闸信号开放，从而实现全线路的快速故障切除。由于差动保护受稳态过量保护判据闭锁，增加了差动继电器本身的安全性。当装置未达到差动起动电流定值而差流大于0.3In时，装置延时5秒发差流报警信号，光通信系统本身具有通信误码检测，当误码率超过一定值时，装置将发信道故障信号，并闭锁差动保护，一旦通信恢复，差动保护将自动投入，当装置误码率较高时可能将导致保护固有动作时间加长。2)定时限过流（后备）本装置设三段定时限过流保护，每段均可通过控制字选择经方向或经低电压闭锁，各段电流及时间定值可独立整定，分别设置整定控制字控制这三段保护的投退。方向元件采用正序电压极化，方向元件和电流元件接成按相启动方式。方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。2023/2/3（三）高频保护（载波纵联保护）

高频保护：以输电线路本身作为通道，按比较线路两端电气量的原理而工作的保护装置。

实现方法：将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，然后，利用输电线路本身构成的高频电流通道，将此信号送至对端，以比较两端电流的相位或功率方向的一种保护。利用三相输电线路传送高频电流信号，它与一般的通信线路相比有以下优点：绝缘水平高、导线截面大、杆塔基础牢、可靠性高。其缺点是：高频电流的传输要按三相系统考虑，分析、计算比较复杂；输电线路运行中不允许轻易停电，给通道检查、维修造成困难；雷击、电晕、绝缘子放电、短路等对高频通道产生强烈的干扰，甚至损坏设备。2023/2/3

（1）组成：高频收发讯机（50-400）KHZ的高频信号高频通道（输电线路）继电部分（跳闸或闭锁）（2）相-地-闭锁信号（单频制）相-相-允许信号（双频制）（3）相-地制高频通道：（工作方式分为正常时长期发讯及只在故障时才起动发讯）

2023/2/3传输效率低、高频信号衰减大、受干扰也大。但高频加工设备省掉一半，造价便宜与输电线路结合紧密，传输效率高，但用的高频加工设备多，造价高。2023/2/3关于电力线路载波保护复用载波机电力线路载波保护复用载波机有载波通信和保护信息传递双重功能，在电力线路发生故障时，一端的继电保护装置常需向另一端发出信号，使对方断路器跳闸或闭锁，以构成纵联保护。这种信号可以通过平时传送电话或远动信号的电力线路载波机传送。一般以载波机经常发送的导频作纵联保护的监护信号，检测载波电路是否正常。当线路发生故障时，继电保护装置动作，首先停发监护信号，断开电话及远动信号的发送电路，再集中载波功率发出命令信号。对方收到命令信号后，继电保护装置随之相应动作。2023/2/32023/2/3阻波器频率特性L、C并联谐振回路，谐振于载波频率。对载波电流：Z>1000Ω——————限制在本线路。对工频电流：Z<0.04Ω——————畅流无阻。2023/2/32023/2/3带通滤波器①通高频、阻工频②阻抗匹配：输电线路波阻抗约400Ω，高频电缆波阻抗约100Ω

结合电容器的容量很小，对工频电流有很大的阻抗，能阻止工频电流侵入高频收发信机，而对高频电流，则阻抗很小，高频电流可以顺利通过。连接滤波器是由一个可调的中心变压器、高频电缆和电容器组成2023/2/3高频电缆

高频电缆是一个单芯同轴电缆。它将位于主控制室内的收发信机和户外的连接滤波器连接起来，虽然这段距离仅有几百米，但由于工作颇率高，若采用普通电缆，衰耗将很大。高频电缆的波阻抗一般为100Q。2023/2/3

元件作用：高频阻波器：阻高频信号，通工频耦合电容器：通高频信号，阻工频结合滤波器：带通滤波；阻抗匹配高频电缆：连接作用高频收发讯机：发送或接受高频信号，并作用于继电部分接地刀闸：检修或调整时用以实现安全接地2023/2/3

元件闭锁式：正方向测量元件加反方向闭锁元件 允许式：一般只装正方向测量元件信号作用 闭锁式：信号作为闭锁保护反方向故障发讯，正方向故障停讯允许式：信号作为允许保护跳闸，反方向故障不发允许信号，正方向故障发允许信号通道闭锁式：采用快速通道，调幅式，正常无信号，无监视，安全性差允许式：采用中速通道，移频式，正常发监频，较安全，正向故障发跳频耦合方式 闭锁式：采用相-地耦合，信号在完好线路上传输允许式：采用相-相耦合，三相短路又接地不能通过安全性闭锁式：通道坏，外部故障将误动，安全性差，内部故障，仍然正常工作，可靠性高允许式：通道坏，外部故障，不会误动，安全性高，内部故障，将拒动，可靠性低

2023/2/3

二、高频通道工作方式1、故障起动发信方式在正常条件下发信机不工作，通道中没有高频电流，只在电力系统发生故障期间才由起动元件起动发信。2、长期发信方式在正常工作条件下发信机始终处于发信状态，沿高频通道传送高频电流。3、移频方式在正常工作条件下，发信机向对侧传送频率为f1的高频电流,用以监视通道；当发生故障时，继电保护装置控制发信机移频，停止发送频率为f1的高频电流，而发出频率为f2的高频电流。这种方式能经常监视通道的工作状况，提高了通道工作的可靠性，并具有较强的抗干扰能力。

2023/2/3根据高频保护运行的需要，通道检查应该满足下列要求：①线路每侧都能单独进行通道检查。②通道检查时应能分别检查对侧单独发信、两侧同时发信及本侧单独发信时的通道工作情况。③通道检查应能在线路正常运行、单侧断路器断开或双侧断路器断开时都可进行。④通道检查过程中如遇系统发生故障应能立即转入保护起动发信和保护停信，停止通道检测。

2023/2/3

三、高频信号按其作用可分为：1、导频信号：确认通道是否正常的信号。2、闭锁信号：阻止保护动作将保护闭锁的信号。3、允许信号：允许保护动作于跳闸的高频信号。4、解除闭锁信号：允许信号的特殊形式。5、跳闸信号：对端保护发来的，直接使保护动作于跳闸的信号。2023/2/3闭锁信号：允许信号：2023/2/3

动作逻辑：1、闭锁式动作条件：收到信号7ms

本侧停信收到信号后又持续8ms收不到，收信中断2、允许式动作条件：收到对侧允许信号本侧正方向动作3、“解除闭锁”方式（通道堵塞）动作条件：选相元件：相间故障方向元件：正方向动作收信机：收不到允许信号收信机：监频信号F0消失2023/2/3高频闭锁方向保护基本原理高频闭锁方向保护是通过高频通道间接比较被保护线路两侧的功率方向，并采用故障发讯及发送闭锁信号的方式工作的。2023/2/3

起动元件：控制发信，故障时起动发信。正方向规定：正方向为从母线流向线路的方向方向为正时：停信；方向为负：继续发

对于保护3和保护4由于方向为正，都收不到闭锁信号，则保护3和保护4都瞬时作用于跳闸。对于保护1和2，虽然保护1的方向为正，停止发信，但是保护2的方向为负，其继续发出闭锁信号，保护1和2就收到闭锁信号，从而被闭锁。保护范围：本线路全段；动作时间：瞬时全线速动。2023/2/3功率倒向对方向比较式纵联保护的影响及应对措施

功率导向电网示意图

系统中假设故障发生在线路L1上靠近M侧k点，断路器QF3先于断路器QF4跳闸。在断路器QF3跳闸之前，线路L2中短路功率由N侧流向M侧，线路L2中N侧功率方向为负，方向元件不动作，向M侧发送闭锁信号。

2023/2/3

在断路器QF3跳闸后QF4跳闸前，线路L2中的短路功率突然倒转方向，由M侧流向N侧，这一现象称为功率倒向。反应负序、零序和故障分量的方向元件在短路功率倒向时如果动作不协调会出现误动作。在断路器QF3跳闸后QF4跳闸前，M侧功率方向由负变为正，功率方向元件动作，停止发信并准备跳闸；此时N侧的功率方向由正变负，方向元件应立即返回并向M侧发闭锁信号，但是可能M侧的方向元件动作快，N侧的方向元件返回慢，这被称为“触点竞赛”。由于这个原因，会有一段时间两侧方向元件均处于动作状态，M侧没有闭锁信号，造成线路两端的保护误动。如果增加延时返回时间元件t1，使发信元件动作后经时间t1延时返回，就可以解决这个问题。时间t1要大于两侧方向元件动作与返回的最大时间差，再加一个适当裕度时间。2023/2/3

关于远方起动作用：1、方便通道检查：本侧发信，收信后200ms停止本侧发信；对侧收到信号后，由远方起动发信回路向本侧发信，在本侧连续收信5s后，本侧发信再次起动，连续10s后解除发信。（对侧发10s)2、区外故障，近故障侧保护反方向起动发信元件或回路异常而不能起动发信机发出闭锁信号时，则远故障侧保护起动时发出闭锁信号，近故障侧收信后即可利用其输出远方起动发信，发出连续的高频闭锁信号，防止保护误动。2023/2/3保护装置采用远方起动发信作用：（1）方便高频通道检测；（2）可以提高被保护线路两侧高频闭锁保护装置配合工作的可靠性，从根本上消除高频闭锁保护在区外故障时近故障侧因回路异常而不能启动发信机发出闭锁信号而引起远故障侧高频闭锁保护的误动。2023/2/3SF-500型收发信机通道检查期间线路两侧发信时间示意图

2023/2/3

三跳回授：

如果线路的一侧断路器断开的情况下，线路发生故障，断开侧方向元件不能动作，不能控制发信机发出允许信号，将使电源侧保护拒动。为此设置“三跳回授”逻辑功能，即断开侧保护根据三跳位置开入，在收到对侧发来的允许信号时立即向对侧“回授”发出允许信号，使对侧保护动作。类似的还有单侧电源线路区内故障拒动的问题。（为防止区外故障时误“回授”允许信号，在无电源侧利用反应故障分量的方向元件的反方向动作信号，闭锁远方控制