电力系统继电保护课件-第六章差动保护上课稿.ppt

第三节第三节 输电线路的光纤纵差保护输电线路的光纤纵差保护v一、光纤通信的特点一、光纤通信的特点v1通信容量大通信容量大v2抗干扰能力强抗干扰能力强v3原料资源丰富原料资源丰富v4线路架设方便线路架设方便二、光纤通道二、光纤通道v1调制器调制器 将要传输的各路信息，调制成适合在光纤信道中将要传输的各路信息，调制成适合在光纤信道中传输的脉冲信号。传输的脉冲信号。v2光源光源 把调制器输出的脉冲电信号调制成光信号。把调制器输出的脉冲电信号调制成光信号。光源光源中继器中继器光检测器光检测器光纤光纤调制器调制器解调器解调器激光器驱动电路原理图激光器驱动电路原理图 UBLDUReVT2RcVT1103光纤与光缆光纤与光缆v用来传送光信号，完成信息传输的任务。用来传送光信号，完成信息传输的任务。由玻璃纤芯、玻璃包层和护套组成。由玻璃纤芯、玻璃包层和护套组成。v当当n2n1，且光束的入射角度且光束的入射角度大于入射临界大于入射临界角时，光波在芯线和包层交界面发生全反射，角时，光波在芯线和包层交界面发生全反射，光束在光纤线中沿光束在光纤线中沿Z字形路线前进，不会穿出字形路线前进，不会穿出包层而受到损失。包层而受到损失。图611 光纤结构示意图包层n1护套纤芯n2光缆结构示意图光缆结构示意图v电力特种光缆：电力特种光缆：v全介质自承式光全介质自承式光缆缆ADSS、架空架空地线复合光缆地线复合光缆OPGW、缠绕式缠绕式光缆光缆GWWOP、捆绑式光缆捆绑式光缆ALLash、相线相线复合光缆复合光缆OPPC等。等。加强芯加强芯塑料包皮塑料包皮缆芯缆芯填充物填充物护套护套4光检测器光检测器v光检测器用来接收光信号，并将其转换成脉光检测器用来接收光信号，并将其转换成脉冲电信号。冲电信号。v光检测器的主要元件为光电二极管。光电二光检测器的主要元件为光电二极管。光电二极管由极管由P型区、型区、N型区、本征区三部分构成。型区、本征区三部分构成。本征区本征区PNv5解调器解调器v对接收信号进行解码和分路处理。对接收信号进行解码和分路处理。v同步电路通过检测对侧发送的同步码，同步电路通过检测对侧发送的同步码，使发送与接收侧的信号时钟保持同步。使发送与接收侧的信号时钟保持同步。v6光中继器光中继器v对衰减的光波信号进行放大，并对失真对衰减的光波信号进行放大，并对失真的信号波形进行矫正，使光波信号得到的信号波形进行矫正，使光波信号得到再生。再生。三、光纤纵联电流差动保护的原理三、光纤纵联电流差动保护的原理MNM侧侧电电流流差动保护差动保护N侧侧 电电 流流差动保护差动保护光纤通道光纤通道4零序电流差动保护零序电流差动保护 v零序电流差动保护的动作判据为：零序电流差动保护的动作判据为：v经电容补偿后的零序差动电流：经电容补偿后的零序差动电流：v经电容补偿后的零序制动电流：经电容补偿后的零序制动电流：四、纵联电流差动保护的逻辑框图四、纵联电流差动保护的逻辑框图 v1差动保护正常投入差动保护正常投入v如图如图615所示，当对侧差动保护的压所示，当对侧差动保护的压板投入时，与门板投入时，与门Y1开放；本侧差动保护开放；本侧差动保护的压板投入时，与门的压板投入时，与门Y2开放；通道处在开放；通道处在正常工作状态时，与门正常工作状态时，与门Y15开放。即与开放。即与门门Y1、Y2、Y15均处在准备开启状态。均处在准备开启状态。v2差动保护起动差动保护起动v当对侧差动保护的起动元件动作后、或当对侧差动保护的起动元件动作后、或对侧断路器处在跳闸位置，经或门对侧断路器处在跳闸位置，经或门H1、与门与门Y1开放与门开放与门Y3；本侧差动保护的起本侧差动保护的起动元件动作后，经与门动元件动作后，经与门Y2、Y15、Y3开开放差动保护的出口：与门放差动保护的出口：与门Y12、Y13、Y14、Y21。v3差动保护动作差动保护动作v当保护范围内发生单相接地故障时（假设当保护范围内发生单相接地故障时（假设U相接地），则相接地），则U相的差动元件动作，经相的差动元件动作，经Y4H4Y12H6选跳出口，发选跳出口，发U相跳闸指令。相跳闸指令。v 如果保护范围内如果保护范围内U相经高阻接地，相经高阻接地，U相差动相差动元件拒动。则由零序差动保护动作，经延时元件拒动。则由零序差动保护动作，经延时后将故障切除。若控制字后将故障切除。若控制字KG2.8整定为整定为“0”，则零序差动保护经，则零序差动保护经Y7Y14H6选选跳出口，发跳出口，发U相跳闸指令；如控制字相跳闸指令；如控制字KG2.8整定为整定为“1”，则零序差动保护经，则零序差动保护经H7永跳出永跳出口，发三相永久跳闸指令，同时闭锁选跳出口，发三相永久跳闸指令，同时闭锁选跳出口口Y12。v当线路保护范围内发生相间短路故障时当线路保护范围内发生相间短路故障时（假设（假设U、V两相短路），则两相短路），则U、V两相两相的差动元件均动作，经的差动元件均动作，经Y4、Y5Y8H5Y13出口；同时闭锁选跳出口；同时闭锁选跳出口出口Y12。若控制字若控制字KG1.0整定为整定为“0”，则发三相跳闸指令；如控制字，则发三相跳闸指令；如控制字KG1.0整定为整定为“1”，则发三相永久跳闸指令。，则发三相永久跳闸指令。4电流互感器二次回路断线电流互感器二次回路断线v保护经保护经H2将零序差动保护的出口将零序差动保护的出口Y7闭锁。若控制字闭锁。若控制字KG2.2整定为整定为“1”，则电流互感器二次回路断线时，则电流互感器二次回路断线时，闭锁差动保护；此时由控制字闭锁差动保护；此时由控制字KG2.3选择闭锁单相选择闭锁单相还是三相，如还是三相，如KG2.3整定为整定为“1”，则经，则经H2KG2.2KG2.3闭锁闭锁U、V、W三相的差动出口三相的差动出口Y4、Y5、Y6；如；如KG2.3整定为整定为“0”，则只闭锁断线相，则只闭锁断线相差动保护。差动保护。v如控制字如控制字KG2.2整定为整定为“0”，则投入，则投入TA断线后的断线后的差动元件，此时断线相的差动元件采用断线后差动差动元件，此时断线相的差动元件采用断线后差动定值，非断线相的差动元件采用正常定值；定值，非断线相的差动元件采用正常定值；TA断线断线后差动元件动作时，经后差动元件动作时，经Y16H7发三相永久跳闸指发三相永久跳闸指令。控制字令。控制字KG2.2整定为整定为“0”时，控制字时，控制字KG2.3不不起作用。起作用。图图615 纵联电流差动保护逻辑框图纵联电流差动保护逻辑框图第四节第四节 平行线路横联方向差动保护平行线路横联方向差动保护 v一、横联方向差动保护工作原理一、横联方向差动保护工作原理v横联方向差动保护用于同杆架设的双回线路。横联方向差动保护用于同杆架设的双回线路。1横联方向差动保护的构成横联方向差动保护的构成TA1TA2TA3TA4M侧保护电流元件方向元件N侧保护电流元件方向元件L1MNL2v2横联方向差动保护的工作原理横联方向差动保护的工作原理 通过比较两回线中电流的大小和方向，判断通过比较两回线中电流的大小和方向，判断故障和故障点的位置。故障和故障点的位置。v单侧电源线路横联方向差动保护的工作原理单侧电源线路横联方向差动保护的工作原理图图617（a）TA1TA2TA3TA4M侧保护电流元件方向元件N侧保护电流元件方向元件L1MNL2（a）线路线路L1内部故障时：内部故障时：图图617（b）M侧保护电流元件方向元件N侧保护电流元件方向元件L1MNL2QF1QF2QF3QF4(b)v线路线路L2内部故障时：如图内部故障时：如图617（c）所示所示M侧保护电流元件方向元件N侧保护电流元件方向元件L1MNL2QF1QF2QF3QF4(c)一回线路断开后，应将横联方向差动一回线路断开后，应将横联方向差动保护退出工作，以防其误动作。保护退出工作，以防其误动作。二、横联方向差动保护的相继动作区二、横联方向差动保护的相继动作区v在图在图618所示线路所示线路中，中，N端母端母线附近发线附近发生短路故生短路故障时障时:QF2GMNQF1QF3QF4v等对侧保护动作后，短路电流重新分布，等对侧保护动作后，短路电流重新分布，本侧保护再动作的现象称为本侧保护再动作的现象称为相继动作；相继动作；v可能发生相继动作的区域叫可能发生相继动作的区域叫相继动作区。相继动作区。