第五章输电线路纵联保护

第五章输电线路纵联保护主讲教师：杨明玉华北电力大学电力系电自教研室2023/3/2--一、纵联保护及其构成综合反应线路两端电气量变化的保护保护范围是两端TA之间2023/3/2--二、纵联保护的分类按通信通道类型导引线保护载波保护（高频保护）微波保护光纤保护纵联差动保护（全电流差动和相位差动保护）（比较两端电流）方向比较式纵联保护（比较两端逻辑量）距离纵联保护（比较两端逻辑量）按工作原理按所利用信号的性质闭锁式允许式直接跳闸式解除闭锁式2023/3/2--本端保护闭锁信号&跳闸1.闭锁信号收不到闭锁信号是跳闸的必要条件三、纵联保护的信号本端保护允许信号&跳闸2.允许信号收到允许信号是跳闸的必要条件2023/3/2--本端保护跳闸信号≥1跳闸3.跳闸信号收到跳闸信号是跳闸的充分条件2023/3/2--四、纵联保护的通信通道1.导引线通道--用和被保护线路平行敷设的金属导线来传送各端电气量

导引线保护只用于很短的重要输电线路，一般不超过15~20km

2023/3/2--2.电力线载波通道--用输电线路传送高频（30~500kHz）电流输送保护信息继电保护继电保护相-地通道构成图1-输电线；2-阻波器；3-结合电容器；4-连接滤波器；5-电缆；6-保护间隙；7-接地刀闸；8-高频收发信机2023/3/2--①长期发信方式—正常有高频电流方式高频通道工作方式和信号的形式信号正常时故障时刻2023/3/2--高频通道工作方式和信号的形式②故障启动发信方式—正常无高频电流方式信号正常时故障时刻2023/3/2--高频通道工作方式和信号的形式③移频方式—正常有频率f1的电流信号正常时故障时刻2023/3/2--3.微波通道--150MHz~20GHz（微波频段）无线通信微波传输特点传输距离在视线可及的范围内（50km左右）信号的衰耗与天气有关应用国外应用很多国内因管理体制的原因，应用不多2023/3/2--4.光纤通道—将电信号调制在激光信号上，通过光纤来传送光纤通信特点—可以传输较多的数字信息。如：传输三相电流、电压的采样值、相量、跳闸信息、断路器状态信息等，并且有校验码，可靠性很高。光纤敷设方法-安置在架空地线中，构成地线复合光缆OPGW2023/3/2--五、纵联电流差动保护利用线路两侧电流相量和的差异→全电流差动保护比较线路两侧电流相位→电流相位差动保护1.工作原理2023/3/2--动作电流或差动电流或差电流制动电流两段折线式动作方程动作区2.分相电流差动保护2023/3/2--三段折线式动作方程（以四方公司CSC-103为例）动作区2023/3/2--3.输电线路电流差动保护要解决的主要问题（1）采样值的同步问题（2）线路电容电流的补偿（3）电流互感器的误差和不平衡电流（4）电流互感器断线闭锁2023/3/2--六、方向比较式纵联保护闭锁式外部短路时由功率方向为负的一端发出闭锁信号，闭锁两端保护由线路两侧的方向元件分别对故障的方向做出判断，当两侧的故障方向均为正方向时，保护动作跳闸，否则保护不动作。允许式短路时任一端判断为正方向为则向对端发出允许信号2023/3/2--1.方向比较式纵联保护中的方向元件要求：正确反映所有类型故障时的故障方向且无死区不受负荷的影响，在正常负荷状态下不启动不受系统振荡的影响，在振荡无故障时不误动，振荡中再故障时仍能正确判别方向在两相运行时仍能起保护作用每端两个方向元件：S+和S-2023/3/2--常用方向元件（1）工频变化量方向元件（2）正序故障分量方向元件（3）负序和零序方向元件（4）相电压补偿式方向元件（5）行波方向元件（6）暂态能量方向元件2023/3/2--2.高频闭锁方向保护闭锁信号闭锁信号2023/3/2--七、距离纵联保护在阶段式距离保护的基础上增加通信接口和必要的动作逻辑而实现的纵联保护闭锁式距离纵联保护原理与纵联方向保护相似。采用距离保护装置中的电流启动元件启动发信机，用距离保护中具有方向性的第II段或第III段的测量元件作为跳闸准备元件

2023/3/2--

超范围允许式（POTT）：两侧距离保护第II段都动作就满足纵联保护动作的必要和充分条件2.允许式距离纵联保护2023/3/2--

欠范围允许式（PUTT）：由距离保护I段发