第5章输电线路的高频保护剖析.ppt

第5章 输电线路的高频保护 5、1 高频保护基本原理 5.4 高频闭锁距离保护和零序保护 高频闭锁距离保护主要由启动元件、距离元件和高频收、发信机各部分的作用： 5.4.1 高频闭锁距离保护的构成 (l） 启动元件 启动元件的主要作用是在故障时启动发信机。它由距离保护本身的启动元件起作用。在二段式距离保护中，通常是采用负序电流元件、负序电压元件来作启动元件自而在三段式距离保护中，则采用第l 段距离元件来作启动元件，启动元件一般都是无方向性的。在图5.14中，采用负序电流入启动。 图5. 14 高频闭锁距离保护方框原理图 (2） 距离元件 距离元件的作用是判断故障的方向，以控制发信机是否停止发信。因此，距离元件必须有方向性，并能保护线路全长，通常采用第n 段方向距离元件作为高频闭锁距离保护的距离元件在距离保护中，广泛采用一个距离继电器，通过切换的方式来作为保护的第I 段和第且段的距离儿件。用这种方式构成高频闭锁距离保护时，必须将距离元件切换到第fl 段。当高频部分退出仁作时，应将距离元件再切换到第l 段，以便恢复距离保护第I 段的正常运行。 （3） 高频收、发信机 高频收、发信机部分与高频闭锁方一向保护相同。 图5.14中所示的距离保护为一简化的两段式距离保护装置。 5.4.2 高频闭锁距离保护的工作情况 (l）内部故障时  当被保护线路内部发生故障时，两侧负序电流元件I2 启动。一方面经时间元件t2及JZ3, 启动发信机向对侧保护发出高频闭锁信号；另一方面经JZ5 、JZ4、Hl为Y1，动作准备条件。与此同时，阻抗继电器ZⅡ动作。阻抗继电器ZⅡ 动作后，Y1开放，一方面准备发保护跳闸信号，一方阉司锁JZ3，使本侧发信机停止发信。同样，对侧阻抗测量元件ZⅡ也动作，使对侧也停止发信，于是，收信机收不到闭锁信号，JZ2门开放，经H2保护瞬时动作跳闸。时间元件t2延时7ms返回，即高频信号只允许发7ms的时间。 (2）外部故障时 当故障发生在本侧阻抗继电器ZⅡ保护范围以外时，两侧的负序电流元件I2均动作，分别启动本侧发信机，发出高频闭锁信号，两侧阻抗继电器ZⅡ均不动作，Y1门、JZ2门均不开放，保护装置不会误跳闸。 当故障发生在本侧阻抗继电器ZⅡ的保护范围以内时，两侧负序电流元件I2均动作，分别启动该侧发信机发出高频信号，并开放振荡闭锁回路。本侧阻抗继电器ZⅡ也动作，Y1门开放，准备跳闸和通过JZ3门停止本侧发信机；但对侧阻抗继电器ZⅡ不动作，对侧发信机仍继续发出高频信号，所以本侧JZ2门被闭锁，两侧断路器不会误跳闸。若下一条线路的保护或断路器拒绝动作时，本侧保护按t2时限跳闸，一般地，t2= 0.5s。 (3）系统振荡时系统振荡时，由于无负序电流，因此，负序电流启动元件I2 不会动作，距离元件虽然会误动，Y1门不开放，断路器不会误跳闸。 (4）距离保护单独运行 三个连接片均在下面位置，阻抗继电器工作于I段。如故障发生在距离I段范围内，阻抗元件Z1动作，I2也动作。Y1开放，JZl也开放，断路器跳闸，切除故障。 如故障发生在距离Ⅱ段范围内，此时I2动作。JZ5、JZ4开放，由延时动作的时间元件t3提供的0.2s的振荡闭锁开放时间。在第一个0.1s时间内，QHJ尚未切换，阻抗继电器工作于I 段，这是距离I段开放时间。这段时间过后，时间元件T4动作，经QHJ将阻抗继电器切换在Ⅱ段，同时，JZ1闭锁保护瞬时动作跳闸回路，开放tⅡ时间回路。Ⅱ段距离保护开放时间，为由0.2s振荡闭锁开放时间所剩下的0.1s，若为Ⅱ段保护范围内故障，则Yl一经动作后，即由H1自保持振荡闭锁的开放状态，等待tⅡ时间到达后，立即使断路器跳闸。 高频闭锁距离保护是将距离保护和高频保护结合为一体的保护装置，当输电线路内部故障时，它能瞬时地从被保护线路两端切除故障；当输电线路外部故障时，其距离Ⅲ段仍然能起后备保护的作用。因此，它保留了高频保护和距离保护各自的优点，并大大地简化了保护装置。但由于这两种保护的接线互相连接在一起，当距离保护检修时，高频保护也必须退出工作，这是它的主要缺点。 零序电流方向保护对接地故障反应灵敏、延时小，零序功率方向元件无死区，电压互感器二次侧断线时不会误动作，接线简单可靠，系统振荡时不会误动作，所以不需要采取振荡闭锁措施，实现高频闭锁保护方案时要比距离保护更为方便。 实现高频闭锁零序方案时，可用灵敏度高的零序电流Ⅲ段启动发信机，用保护区延伸到下段线路的零序电流Ⅱ段作为停止发信机用。应注意：作为启动发信机的启动元件，动作时不应该带有方向性。因为：如带