第四章差动保护优秀PPT.ppt

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1、问题的提出：问题的提出：前述爱护存在的主要问题前述爱护存在的主要问题 单侧量爱护只能爱护本线路单侧量爱护只能爱护本线路的一部分的一部分 受运行方式影响；长线路，受运行方式影响；长线路，重负荷重负荷Klm低低第一节第一节.输电线纵联差动爱护（纵差爱护）输电线纵联差动爱护（纵差爱护）1原理原理:P13021.纵联爱护：就是用某种通信通道（简纵联爱护：就是用某种通信通道（简称通道）将输电线两端的爱护装置纵向称通道）将输电线两端的爱护装置纵向联结起来，将各端电气量（电流、功率联结起来，将各端电气量（电流、功率的方向等）传送到对端，将两端电气量的方向等）传送到对端，将两端电气量比较，以推断故障在本线路范

2、围内还是比较，以推断故障在本线路范围内还是在本线路爱护范围之外，从而确定是否在本线路爱护范围之外，从而确定是否切除被爱护线路。切除被爱护线路。2.纵联爱护按运用通道分类纵联爱护按运用通道分类为了交换信息，须要利用通道。纵联爱为了交换信息，须要利用通道。纵联爱护依据所利用通道的不同类型可以分为护依据所利用通道的不同类型可以分为4种种（通常纵联爱护也按此命名）：（通常纵联爱护也按此命名）：(1)导引线纵联爱护（简称导引线爱护、纵导引线纵联爱护（简称导引线爱护、纵联爱护）联爱护）(2)电力线载波纵联爱护（简称载波爱护）电力线载波纵联爱护（简称载波爱护）(3)微波纵联爱护（简称微波爱护）微波纵联爱护（

3、简称微波爱护）(4)光纤纵联爱护（简称光纤爱护）。光纤纵联爱护（简称光纤爱护）。3.纵联爱护按爱护动作原理分类纵联爱护按爱护动作原理分类（1）方向纵联爱护）方向纵联爱护 两侧爱护继电器仅反应本侧的电气量，利用两侧爱护继电器仅反应本侧的电气量，利用通道将继电器对故障方向判别的结果传送到对侧，通道将继电器对故障方向判别的结果传送到对侧，每侧爱护依据两侧爱护继电器的动作过程逻辑推每侧爱护依据两侧爱护继电器的动作过程逻辑推断区分是区内还是区外故障。断区分是区内还是区外故障。（2）差动纵联爱护）差动纵联爱护 这类爱护利用通道将本侧电流的波形或代表这类爱护利用通道将本侧电流的波形或代表电流相位、幅值的信号

4、传送到对侧，每侧爱护依电流相位、幅值的信号传送到对侧，每侧爱护依据对两侧电流的幅值和相位比较的结果区分是区据对两侧电流的幅值和相位比较的结果区分是区内还是区外故障。内还是区外故障。4.纵联差动爱护原理纵联差动爱护原理(1)定义定义纵联差动爱护纵联差动爱护:用协助导线或称导引线作为通道的纵联爱护用协助导线或称导引线作为通道的纵联爱护(2)正常运行时正常运行时IbP不平衡电流不平衡电流由由CT的幅值误差和相位误差造成的幅值误差和相位误差造成即由于即由于CT的磁化特性不一样，励磁电流不等等缘由引起。的磁化特性不一样，励磁电流不等等缘由引起。稳态负荷时稳态负荷时IbP很小很小0短路短路铁心饱和铁心饱和

5、IbP较大较大(3)外部故障外部故障(4)内部故障内部故障(5)原理接线原理接线 环流法环流法 均压法均压法 环流法环流法均压法均压法二、爱护特点二、爱护特点1、爱护原理本身可以区分内、外部故障，可、爱护原理本身可以区分内、外部故障，可实现全线快速爱护实现全线快速爱护2、爱护范围是两个、爱护范围是两个CT之间之间3、与系统运行方式无关、与系统运行方式无关4、不受系统振荡的影响、不受系统振荡的影响5、6、可作为线路主爱护（配置后备爱护：电流、可作为线路主爱护（配置后备爱护：电流or距离）距离）7、只能用于短线路（由于通道导线的限制）、只能用于短线路（由于通道导线的限制）110kV 12km 35

6、kV 34km 110330kV 57km三、影响输电线纵联差动爱护的因素三、影响输电线纵联差动爱护的因素 P133136 1、电流互感器的误差和不平衡电流与 二次侧负载 一次电流磁化特性不一样，励磁电流不等造成的2、导引线的阻抗和分布电容3、导引线的故障和感应过电压其次节其次节.输电线路的高频爱护输电线路的高频爱护构成构成分类分类原理原理一、概念一、概念1、定义、定义高频爱护：是以输电线载波通道作为通信通道的纵高频爱护：是以输电线载波通道作为通信通道的纵联爱护联爱护.广泛应用于高压和超高压输电线路广泛应用于高压和超高压输电线路 无时限快速爱护无时限快速爱护,无需与下一线路协作，同时比较无需与

7、下一线路协作，同时比较两端电流的相位或功率方向区分内、外故障两端电流的相位或功率方向区分内、外故障 电流相位（功率方向）电流相位（功率方向）高频信号高频信号输电线本身输电线本身对端对端比较比较2、分类、分类 方向高频爱护（功率方向比较）方向高频爱护（功率方向比较）相差高频爱护（比较两端电流的相位）相差高频爱护（比较两端电流的相位）3、原理、原理载波：载波：50KHZ300KHZ以以“导线导线大地大地”为通道为通道（1）、全线快速爱护）、全线快速爱护（2）、两套装置之间）、两套装置之间（3）、与系统运行方式无关）、与系统运行方式无关（4）、不受振荡影响）、不受振荡影响（5）、）、IdzIbpma

8、x（6）、主爱护）、主爱护（7）、价格高）、价格高4、特点：、特点：二、高频载波通道的构成二、高频载波通道的构成 P137 图图4-7阻波器阻波器结合电容器结合电容器连接滤波器连接滤波器高频收、发信机高频收、发信机1.阻波器阻波器（1）构成）构成 由一电感线圈与可由一电感线圈与可变电容器并联组成的回路。变电容器并联组成的回路。（2）阻抗）阻抗 并联后阻抗与频率并联后阻抗与频率有关，当并联谐振时阻抗有关，当并联谐振时阻抗最大。最大。一般取载波频率一般取载波频率=并联谐振并联谐振频率（频率（50KHZ300KHZ）工频时工频时 （主要为（主要为L的阻抗）的阻抗）（3）安装地点）安装地点L=0.1m

9、H,C=20250uF （2）结合电容器）结合电容器（耦合电容耦合电容C电容很小电容很小）作用：作用：将载波信号传递到输电线路将载波信号传递到输电线路(耦合信号耦合信号)使高频收、发信机与高压线路绝缘使高频收、发信机与高压线路绝缘对工频呈极大阻抗对工频呈极大阻抗微小工频泄漏电流微小工频泄漏电流（3）连接滤波器）连接滤波器 与结合电容器共同组成一个四端网络与结合电容器共同组成一个四端网络“带通滤波器带通滤波器”输电线路波阻抗为：输电线路波阻抗为：400 同轴电缆波阻抗为：同轴电缆波阻抗为：100作用：与（作用：与（2）一起对载波进行滤波、隔离作用、阻抗匹配）一起对载波进行滤波、隔离作用、阻抗匹配

10、作用、避开高频信号在传送过程中发生反射，削减损耗，作用、避开高频信号在传送过程中发生反射，削减损耗，增加输出功率。增加输出功率。接地刀闸：当连接滤波器检修时作为接地极接地刀闸：当连接滤波器检修时作为接地极（4）高频电缆）高频电缆用来连接户内的收发信机与户外的连接滤波器用来连接户内的收发信机与户外的连接滤波器为屏蔽干扰信号，削减高频损耗，接受单芯同为屏蔽干扰信号，削减高频损耗，接受单芯同轴电缆，波阻抗轴电缆，波阻抗100欧姆。欧姆。（5）高频收、发信机）高频收、发信机 发送和接收高频信号发送和接收高频信号三、高频通道的工作方式和高频信号的作用三、高频通道的工作方式和高频信号的作用1、工作方式、工

11、作方式 常常无高频电流（即故障时常常无高频电流（即故障时 发信号）发信号）常常有高频电流（即长期发常常有高频电流（即长期发 信号）信号）高频信号与高频电流的区分高频信号与高频电流的区分2、传输的信号、传输的信号 传送闭锁信号传送闭锁信号 传送允许信号传送允许信号 传送跳闸信号传送跳闸信号3、信号的作用、信号的作用:闭锁信号：指收不到这种信号是爱护动作的闭锁信号：指收不到这种信号是爱护动作的 必要条件必要条件 允许信号：指收到这种信号是爱护动作的允许信号：指收到这种信号是爱护动作的 必要条件必要条件 跳闸信号：指收到这种信号是爱护动作的充跳闸信号：指收到这种信号是爱护动作的充 分必要条件分必要条

12、件四、高频爱护的分类四、高频爱护的分类 高频闭锁方向爱护方向高频爱护 高频闭锁负序方向爱护 高频闭锁距离爱护 高频闭锁零序方向爱护相差高频爱护：相差高频爱护五、高频闭锁方向爱护五、高频闭锁方向爱护 1、工作原理、工作原理 常常无电流而在外部故障时发闭锁信号，常常无电流而在外部故障时发闭锁信号，闭锁信号由短路功率方向为负一端发出，两闭锁信号由短路功率方向为负一端发出，两端都接收，把爱护闭锁。端都接收，把爱护闭锁。d短路：短路：3、4功率方向为正，不发闭锁信号功率方向为正，不发闭锁信号 2、5为负，发闭锁信号为负，发闭锁信号 则则1、2、5、6被闭锁被闭锁(1)动作条件动作条件 功率方向为正功率方

13、向为正 收不到高频载波信号收不到高频载波信号(2)讯号由功率方向为负一端发出，两端闭锁讯号由功率方向为负一端发出，两端闭锁(3)闭锁信号的优点：闭锁信号的优点：当内部故障并伴随通道破坏时当内部故障并伴随通道破坏时(如接地如接地or断线断线)爱护仍能正确动作爱护仍能正确动作2、工作过程、工作过程 P139 图图4-10（1）原理接线图）原理接线图 组成：组成：起动元件起动元件I1 I2 Klm1Klm2I1起动发信机发闭锁信号起动发信机发闭锁信号I2准备好跳闸回路准备好跳闸回路功率方向元件功率方向元件3判别功率方向判别功率方向4ZJ用于内部故障时停止发信号用于内部故障时停止发信号5ZJ用于限制爱

14、护的跳闸回路（极化继电器），只有工用于限制爱护的跳闸回路（极化继电器），只有工 作线作线圈有电流时才动作，当其他状况不动作，（即同时有时不圈有电流时才动作，当其他状况不动作，（即同时有时不动作）动作）（2）工作过程）工作过程 外部故障外部故障(探讨爱护探讨爱护1和爱护和爱护2的各部件的动作状况：的各部件的动作状况：)1LJ动作动作经经4ZJ常闭常闭发信机发闭锁发信机发闭锁 2LJ动作动作3GJ动作动作4ZJ动作动作停止发信停止发信5ZJ工作电流工作电流 内部故障（双侧电源）内部故障（双侧电源）爱护爱护1：1LJ、2LJ均起动，均起动，3GJ、4ZJ动作动作 发信机停止发信号，发信机停止发信号，

15、5ZJ中中只有工只有工 作线圈中有电流，马上动作作线圈中有电流，马上动作跳闸。跳闸。爱护爱护2：同爱护：同爱护1单侧供电线路内部故障单侧供电线路内部故障 受电端半套爱护不动作，也不发送受电端半套爱护不动作，也不发送高信号，此时马上动作使电源端的断路高信号，此时马上动作使电源端的断路器跳闸。器跳闸。系统振荡系统振荡 对接于相电流和相电压（对接于相电流和相电压（or线电压）的线电压）的GJ，当振荡，当振荡中心位于爱护内时，两端功率均为正中心位于爱护内时，两端功率均为正误动误动 克服方法克服方法：发展为反应负序或零序功率方向元件发展为反应负序或零序功率方向元件（3）设置）设置2个电流继电器的缘由个电

16、流继电器的缘由假设只有假设只有1个起动元件个起动元件：因此设置因此设置2个起动继电器，并且要满足：个起动继电器，并且要满足：缺点：起动元件缺点：起动元件I2的应用降低了的应用降低了Klm；并且使接线困难；并且使接线困难 为防误动要求为防误动要求I2的起动时间的起动时间I1降低爱护速度降低爱护速度六六.高频闭锁负序方向爱护的构成原理高频闭锁负序方向爱护的构成原理1.原理原理 利用不对称短路时的负序功率和三相利用不对称短路时的负序功率和三相短路起先瞬间产生的负序功率实现闭锁。短路起先瞬间产生的负序功率实现闭锁。2.原理接线原理接线3.组成组成4.工作过程工作过程七七.高频闭锁距离爱护的原理高频闭锁

17、距离爱护的原理1.目的目的 作为变电所母线和下一条线路的后备爱护；作为变电所母线和下一条线路的后备爱护；与距离爱护协作。与距离爱护协作。2.原理接线原理接线3.组成组成4.工作过程工作过程5。缺点。缺点 主爱护与主爱护与后备爱护接线相互后备爱护接线相互连在一起，不便于连在一起，不便于检修和调试检修和调试八八.高频闭锁零序方向爱护的原理高频闭锁零序方向爱护的原理1.原理与构成原理与构成 基本上与高频闭锁负序方向爱护的原理一样，只基本上与高频闭锁负序方向爱护的原理一样，只需用三段式零序电流元件代替上述三段式距离元需用三段式零序电流元件代替上述三段式距离元件和高频部分协作即可。件和高频部分协作即可。

18、2.特点特点 同高频闭锁距离爱护同高频闭锁距离爱护 九九.相差动高频方向相差动高频方向（自学）（自学）1.相差动高频爱护的工作原理相差动高频爱护的工作原理 基本工作原理：基本工作原理：是比较被爱护线路两侧电流的相位，即利用是比较被爱护线路两侧电流的相位，即利用高频信号将电流的相位传送到对侧去进行比较而高频信号将电流的相位传送到对侧去进行比较而确定跳闸与否，这种爱护称为相差高频爱护。确定跳闸与否，这种爱护称为相差高频爱护。2.原理接线原理接线3.工作过程工作过程（1）内部故障）内部故障（2）外部故障）外部故障4-3 微波爱护简介微波爱护简介4-4 输电线纵联爱护的发展趋势输电线纵联爱护的发展趋势

19、继电爱护通讯通道的选择原则继电爱护通讯通道的选择原则1.在下列条件下宜选用导引线通道在下列条件下宜选用导引线通道（1）有现成的金属通讯通道可用）有现成的金属通讯通道可用（2）所需的金属导引线在）所需的金属导引线在15km以下以下（3）被爱护线路为两端线路，或者每边长度不超过）被爱护线路为两端线路，或者每边长度不超过3.7km，总长度不超过，总长度不超过11km的三端线路。的三端线路。2.在下列条件下宜选用高频通道在下列条件下宜选用高频通道（1）输电线太长，不宜用导引线通道）输电线太长，不宜用导引线通道（2）专用于继电爱护时间纤通道投资太大）专用于继电爱护时间纤通道投资太大（3）除了爱护信号外，

20、不需其他的数据传输）除了爱护信号外，不需其他的数据传输3.在下列条件下宜选用微波通道在下列条件下宜选用微波通道（1）输电线载波频段不够安排，不能用于爱护）输电线载波频段不够安排，不能用于爱护（2）通道须要连续监视）通道须要连续监视（3）除了爱护信号外须要传送其他数据和语言）除了爱护信号外须要传送其他数据和语言4.在下列条件下宜选用光纤通道在下列条件下宜选用光纤通道（1）被爱护线路较短，小于）被爱护线路较短，小于50100km，不须要设立中继，不须要设立中继站站（2）载波通道频率不敷应用）载波通道频率不敷应用（3）通道须要连续监视）通道须要连续监视（4）须要传输数据和语音）须要传输数据和语音（5

21、）有可遇其他部门共用的光纤通道）有可遇其他部门共用的光纤通道（6）两端接地网的电位差很大，不能用导引线通道）两端接地网的电位差很大，不能用导引线通道（7）应用光纤通道经济上有利。例如与通讯或其他部门合）应用光纤通道经济上有利。例如与通讯或其他部门合作，利用输电线的架空地线中的光纤通道；投资小而且牢作，利用输电线的架空地线中的光纤通道；投资小而且牢靠性高靠性高第五章第五章.自动重合闸自动重合闸内容：内容：1、自动重合闸在电力系统中的作用、自动重合闸在电力系统中的作用2、对自动重合闸的基本要求、对自动重合闸的基本要求3、自动重合闸的工作原理、自动重合闸的工作原理4、线路重合闸的方式和选择原则（双侧

22、电源）、线路重合闸的方式和选择原则（双侧电源）5、重合闸动作时限的选择、重合闸动作时限的选择6、重合闸与继电爱护的协作、重合闸与继电爱护的协作7、单相自动重合闸、单相自动重合闸8、综合单相重合闸、综合单相重合闸一、重合闸与继电爱护的协作一、重合闸与继电爱护的协作 P1631.协作的目的：协作的目的：加速切除故障加速切除故障2.重合闸前加速爱护（重合闸前加速爱护（“前加速前加速”）任何一条线路故障任何一条线路故障ZCH动作动作再重合再重合若是永久性故障由若是永久性故障由1或或2切除切除瞬时故障瞬时故障复原供电复原供电当爱护当爱护2拒动时，爱护拒动时，爱护3按有选择性时限按有选择性时限t3动作动作

23、优点：优点：能快速切除故障能快速切除故障可使瞬时故障来及发展为永久故障可使瞬时故障来及发展为永久故障保证供电质量保证供电质量运用设备少，经济简洁运用设备少，经济简洁缺点：缺点：DL工作条件恶劣，动作次数多工作条件恶劣，动作次数多重合于永久性故障上，切除时间可能较长重合于永久性故障上，切除时间可能较长若若ZCH or DL3拒绝重合闸，则扩大停电范围拒绝重合闸，则扩大停电范围2、重合闸后加速爱护（、重合闸后加速爱护（“后加速后加速”）第一次按选择性跳闸，然后重合，第一次按选择性跳闸，然后重合，永久性故障则永久性故障则DL合闸后再加速爱护动合闸后再加速爱护动作，瞬时切除而与第一次动作时限无作，瞬时

24、切除而与第一次动作时限无关关用于用于35KV系统及重要负荷系统及重要负荷优点：优点：不会扩大停电范围不会扩大停电范围保证了永久故障能（瞬时）快速切除，并有选择性保证了永久故障能（瞬时）快速切除，并有选择性不受网络结构和负荷条件限制不受网络结构和负荷条件限制缺点：缺点：每个每个DL都要装都要装ZCH，困难，困难第一节切除故障可能带延时第一节切除故障可能带延时复习题：复习题：一一.推断题推断题二二.简答题简答题答案：答案：一一.推断题推断题1.对对 2.错错 3.对对 4.对对 5.错错二二.简答题简答题1.2.3.4.5.6.作业作业 对线路爱护的原理和方法进行分析、比较和总结。线路爱护复习题线路爱护复习题