输电线路的纵联保护.ppt

第第 4 4章章 输电线路的纵联保护输电线路的纵联保护第一节第一节 输电线路纵联保护概述输电线路纵联保护概述一、引言一、引言1、反映单侧电气量保护的缺陷、反映单侧电气量保护的缺陷无法实现全线速动无法实现全线速动反应单侧电气量保护的缺陷：反应单侧电气量保护的缺陷：无法区分本线路末端短路与相邻线路出口短路。无法区分本线路末端短路与相邻线路出口短路。无法实现全线速动。无法实现全线速动。n 原因：原因：（1）电气距离接近相等。）电气距离接近相等。（2）继电器本身测量误差。）继电器本身测量误差。（3）线路参数不准确。）线路参数不准确。(4)LH、YH有误差。有误差。（5）短路类型不同。）短路类型不同。（6）运行方式变化等。）运行方式变化等。对于超高压线路，一般要求采用能瞬时切除输电线路任何一点故对于超高压线路，一般要求采用能瞬时切除输电线路任何一点故障的全线速动保护障的全线速动保护-输电线路纵联保护。输电线路纵联保护。2、反映双侧电气量保护的纵联差动保护、反映双侧电气量保护的纵联差动保护n理论上具有绝对的选择性。理论上具有绝对的选择性。利用某种通信通道（简称通道）将输电线路两端的保护装置纵利用某种通信通道（简称通道）将输电线路两端的保护装置纵向联结起来，将各端的电气量（电流、功率方向等）传送到对向联结起来，将各端的电气量（电流、功率方向等）传送到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在本线路范围内还是在端，将两端的电气量比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外。从而决定是否切除被保护线路线路范围之外。从而决定是否切除被保护线路。3、纵联保护信号分类（按照所用通道不同）、纵联保护信号分类（按照所用通道不同）n（1）导引线）导引线通道通道：导引线导引线纵联保护纵联保护n（2）电力线载波）电力线载波通道通道：高频保护：高频保护n载波频率：载波频率：50400kHzn（3）微波）微波通道通道：微波保护：微波保护 n频率：频率：300030000兆赫兹兆赫兹n（4）光纤）光纤通道通道：光纤保护：光纤保护二、输电线路短路时两侧电气量的故障特征二、输电线路短路时两侧电气量的故障特征三、纵联保护动作原理三、纵联保护动作原理n（1）纵联电路差动保护）纵联电路差动保护n利用输电线路两端电流波形或电流相量和的特征构成纵联电流差利用输电线路两端电流波形或电流相量和的特征构成纵联电流差动保护。动保护。继电器正确动作电流继电器正确动作电流Ir应躲过正常运行或应躲过正常运行或者外部故障时的不平衡电流者外部故障时的不平衡电流三、纵联保护动作原理三、纵联保护动作原理n（2）方向比较式纵联保护）方向比较式纵联保护n利用输电线路两端功率方向相同或者相反的特征构成的保护利用输电线路两端功率方向相同或者相反的特征构成的保护，分，分为闭锁式方向纵联保护和允许式方向纵联保护。为闭锁式方向纵联保护和允许式方向纵联保护。三、纵联保护动作原理三、纵联保护动作原理（3）电流相位比较式纵联保护）电流相位比较式纵联保护n利用两端电流相位的特征差异，比较两端电流的相位关系构成电利用两端电流相位的特征差异，比较两端电流的相位关系构成电流相位比较式纵联保护流相位比较式纵联保护。两端保护各自将本侧电流的正、负半周。两端保护各自将本侧电流的正、负半周信息转换为表示电流相位并利于传送的信号送到对端，同时接收信息转换为表示电流相位并利于传送的信号送到对端，同时接收对端送来的电流对端送来的电流 信号并与本册的相位相比较。信号并与本册的相位相比较。（4）距离纵联保护）距离纵联保护n构成原理与方向比较式纵联保护相似，只是用阻抗元件代替功率构成原理与方向比较式纵联保护相似，只是用阻抗元件代替功率方向元件。方向元件。第二节第二节 输电线纵联保护两侧信息的交换输电线纵联保护两侧信息的交换载波保护或者高频保护载波保护或者高频保护高频保护是目前高频保护是目前220KV及以上电压等级复杂网络的主要保护方式。及以上电压等级复杂网络的主要保护方式。高频保护由高频保护由继电保护部分继电保护部分、高频收、发信机高频收、发信机和和通道通道组成。组成。应用载波技术，以输电线本身作为通道，将线路两侧工频电气量应用载波技术，以输电线本身作为通道，将线路两侧工频电气量（或两侧阶段式保护中测量元件的判别结果）调制（或两侧阶段式保护中测量元件的判别结果）调制40k500kHz的高频电波上，沿通道互相传送；两侧保护收到此高频电波后，的高频电波上，沿通道互相传送；两侧保护收到此高频电波后，再将其还原为工频电气量（或判别结果）并在各自的保护中比较再将其还原为工频电气量（或判别结果）并在各自的保护中比较这些量，以判断是区内还是区外故障。这些量，以判断是区内还是区外故障。讲解步骤讲解步骤一、电力线载波通道的组成一、电力线载波通道的组成 二、电力线载波通道的工作方式二、电力线载波通道的工作方式三、电力线载波信号的种类三、电力线载波信号的种类 按工作原理按工作原理分为分为方向高频保护方向高频保护和和相差高频保护相差高频保护 方向高频保护的基本原理是方向高频保护的基本原理是比较被保护线路两侧的功率方向比较被保护线路两侧的功率方向相差高频保护的基本原理是相差高频保护的基本原理是比较被保护线路两侧的电流相位比较被保护线路两侧的电流相位 按比较方式分按比较方式分：直接比较式和间接比较式：直接比较式和间接比较式一、电力线载波通道的组成一、电力线载波通道的组成 1、高频通道的方式有两种：、高频通道的方式有两种：相相制相相制连接在两导线之间连接在两导线之间相地制相地制连接在输电线一相导线和大地之间连接在输电线一相导线和大地之间2、相地制电力线载波通道示意图、相地制电力线载波通道示意图正常无高频电流方式正常无高频电流方式 二、电力线载波通道工作方式二、电力线载波通道工作方式正常有高频电流方式正常有高频电流方式移频方式移频方式 2、正常无高频电流方式、正常无高频电流方式 二、电力线载波通道工作方式二、电力线载波通道工作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。统发生故障期间才由起动元件起动发信。1、正常有高频电流方式、正常有高频电流方式在正常工作条件下发信机始终处于发信状态，沿电力线载在正常工作条件下发信机始终处于发信状态，沿电力线载波通道传送高频电流。波通道传送高频电流。二、电力线载波通道工作方式二、电力线载波通道工作方式3、移频方式、移频方式在正常工作条件下，发信机向对侧传送频率为在正常工作条件下，发信机向对侧传送频率为f1的高频电流；当发的高频电流；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的高的高频电流，而发出频率为频电流，而发出频率为f2的高频电流。的高频电流。二、电力线载波通道工作方式二、电力线载波通道工作方式闭锁信号闭锁信号：允许信号：允许信号：三、电力线载波信号的种类三、电力线载波信号的种类跳闸信号：跳闸信号：高频信号是跳高频信号是跳闸的充分条件。闸的充分条件。高频信号是跳高频信号是跳闸的必要条件。闸的必要条件。收不到高频信收不到高频信号是跳闸的必号是跳闸的必要条件。要条件。