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第四章线路差动高频本讲稿第一页，共三十二页 本章主要内容本章主要内容7.1 7.1 输电线路的纵差动保护输电线路的纵差动保护7.2 7.2 平行双回线路保护平行双回线路保护 7.3 7.3 高频保护的基本原理高频保护的基本原理 7.4 7.4 高频通道及高频信号类型高频通道及高频信号类型 7.5 7.5 方向高频保护方向高频保护7.6 7.6 相差高频保护相差高频保护本讲稿第二页，共三十二页一、纵差动保护的基本原理一、纵差动保护的基本原理 纵差动保护的基本原理是基于比较被保纵差动保护的基本原理是基于比较被保护线路始端和末端电流的大小和相位原理构护线路始端和末端电流的大小和相位原理构成的。成的。第一节第一节 输电线路的纵联差动保护输电线路的纵联差动保护本讲稿第三页，共三十二页1 1、当线路正常运行或外部故障时、当线路正常运行或外部故障时；本讲稿第四页，共三十二页2 2、当线路内部故障时、当线路内部故障时；本讲稿第五页，共三十二页 二、不平衡电流二、不平衡电流 不平衡电流等于两侧电流互感不平衡电流等于两侧电流互感器的励磁电流之差。器的励磁电流之差。本讲稿第六页，共三十二页测量元件动作电流整定原则测量元件动作电流整定原则保证外部短路保护不动作。保证外部短路保护不动作。（动作电流按照大于外部短路流过保护的最大不平衡电流（动作电流按照大于外部短路流过保护的最大不平衡电流整定。）整定。）本讲稿第七页，共三十二页试验试验硬件硬件低通低通VFC光光隔隔离离管理机管理机CPU3纵差纵差保护保护CPU1距离距离保护保护CPU2出口出口继电器继电器通信通信接口接口光纤光纤接口接口LFP-900光纤纵差保护硬件配置图光纤纵差保护硬件配置图外部开关量输入外部开关量输入PC机串口机串口串串口口串串口口出口出口出口出口打印打印+E第第二二节节光光纤纤纵纵联联差差动动保保护护本讲稿第八页，共三十二页装置简介装置简介装置启动元件装置启动元件1 1、相电流启动元件：、相电流启动元件：以测量相电流工频变化量幅值大以测量相电流工频变化量幅值大小为判据而构成（作为相间短路故障的启动元件）小为判据而构成（作为相间短路故障的启动元件）2 2、零序电流启动元件：、零序电流启动元件：以测量零序电流大小为判据以测量零序电流大小为判据（作为接地故障的启动元件）（作为接地故障的启动元件）本讲稿第九页，共三十二页差动保护差动保护相差动继电器动作判据：本讲稿第十页，共三十二页接地差动继电器动作判据接地差动继电器动作判据本讲稿第十一页，共三十二页第三节第三节 平行双回线路保护平行双回线路保护一、横联差动方向保护一、横联差动方向保护1、工作原理：、工作原理：按照比较双回线路电流之差大小和方向原理构按照比较双回线路电流之差大小和方向原理构成的保护称为平行双回线路横联差动方向保护。成的保护称为平行双回线路横联差动方向保护。本讲稿第十二页，共三十二页保护工作情况：保护工作情况：在正常运行或区外故障时在正常运行或区外故障时 本讲稿第十三页，共三十二页双回线路内部双回线路内部K K点发生了短路故障点发生了短路故障本讲稿第十四页，共三十二页2 2、相继动作区、相继动作区在在靠靠近近对对端端附附近近短短路路时时，两两回回线线路路电电流流大大小小差差不不多多，相相位位也也相相同同，导导致致KAKA不不动动作作；当当对对端端保保护护动动作作跳跳开开对对端端断断路路器器后后，电电流流重重新新分分配配，然然后后本本侧侧保保护护才才动动作作。这这种种情情况况称称为为相相继继动动作作，此区域称为相继动作区。此区域称为相继动作区。本讲稿第十五页，共三十二页二、电流平衡保护二、电流平衡保护 电流平衡保护工作原理电流平衡保护工作原理 利用比较两回线电流大小而构成的保护称为电流平衡保护。本讲稿第十六页，共三十二页第四节第四节 高频保护基本原理高频保护基本原理 高频保护高频保护：将线路两端的电流相位或：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，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。的相位或功率方向的一种保护。本讲稿第十七页，共三十二页第五节第五节 高频通道及高频信号类型高频通道及高频信号类型 一、高频通道的组成一、高频通道的组成 二、高频通道的工作方式二、高频通道的工作方式三、高频信号三、高频信号 本讲稿第十八页，共三十二页本讲稿第十九页，共三十二页本讲稿第二十页，共三十二页 二、高频通道工作方式二、高频通道工作方式1 1、故障起动发信方式、故障起动发信方式在正常条件下发信机不工作，通道中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。障期间才由起动元件起动发信。本讲稿第二十一页，共三十二页 2 2、长期发信方式长期发信方式在正常工作条件下发信机始终处在正常工作条件下发信机始终处于发信状态，沿高频通道传送高于发信状态，沿高频通道传送高频电流。频电流。本讲稿第二十二页，共三十二页3、移频方式移频方式在正常工作条件下，发信机向对侧在正常工作条件下，发信机向对侧传送频率为传送频率为f f1 1的高频电流；当发生的高频电流；当发生故障时，继电保护装置控制发信故障时，继电保护装置控制发信机移频，停止发送频率为机移频，停止发送频率为f f1 1的高的高频电流，而发出频率为频电流，而发出频率为f f2 2的高频电的高频电流。流。本讲稿第二十三页，共三十二页闭锁信号：允许信号：跳闸信号：本讲稿第二十四页，共三十二页第六节第六节 方向高频保护方向高频保护一、高频闭锁方向保护基本原理一、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，以判别是被保护范围内保护线路两侧的功率方向，以判别是被保护范围内部故障还是外部故障。部故障还是外部故障。本讲稿第二十五页，共三十二页 第七节第七节 相差高频保护相差高频保护 一、相差高频保护工作原理一、相差高频保护工作原理 比较被保护线路两侧电流的相位比较被保护线路两侧电流的相位即利即利用高频信号将电流的相位传送到对侧去进用高频信号将电流的相位传送到对侧去进行比较，这种保护称为相差高频保护。行比较，这种保护称为相差高频保护。本讲稿第二十六页，共三十二页 本讲稿第二十七页，共三十二页 本讲稿第二十八页，共三十二页二、相差高频保护的构成二、相差高频保护的构成本讲稿第二十九页，共三十二页 起动元件的作用是故障时起动发信机和开起动元件的作用是故障时起动发信机和开放比相回路，并且要求起动发信机要比开放比放比相回路，并且要求起动发信机要比开放比相回路更灵敏，动作更快。相回路更灵敏，动作更快。操作元件的作用是将输电线路上的操作元件的作用是将输电线路上的50Hz50Hz电流转变为一个电流转变为一个50Hz50Hz的方波电流，然后以此工的方波电流，然后以此工频方波电流对发信机中的高频电流进行调制。频方波电流对发信机中的高频电流进行调制。比相元件的作用是比较被保护线路两侧比相元件的作用是比较被保护线路两侧操作电流的相位。操作电流的相位。本讲稿第三十页，共三十二页三、闭锁角的整定三、闭锁角的整定1 1、保护范围内部发生故障、保护范围内部发生故障 高频信号最小间断角是：高频信号最小间断角是：2 2、保护范围外部发生故障时，可能出现、保护范围外部发生故障时，可能出现的最大间断角为：的最大间断角为：3 3、闭锁角的确定：、闭锁角的确定：本讲稿第三十一页，共三十二页本讲稿第三十二页，共三十二页