4纵联保护第1讲New.ppt

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4纵联保护第1讲New

* 第四章 输电线路纵联保护 4.1 输电线路纵联保护概述 4.1.1 纵联保护基本原理 (一)高压输电线路对保护的要求 高压输电线路故障的快速切除,对于维持同步稳定,防止元件故障发展为系统事故具有特殊意义。 (二)反映单端电气量保护的不足 距离、电流保护等反映单端电气量的保护无法识别线路末端、对侧母线、下级线路出口故障。因而无法实现全线速动,其根本原因是其动作判据本身不具备绝对的选择性。 PROBLEM:如何实现全线速动 4.1 输电线路纵联保护概述 4.1.1 纵联保护基本原理 单元保护(Unit Protection) 纵联距离 一端反向 正向二段内 测量阻抗 纵联电流相位差动 接近同相 相差180 电流相位 纵联电流差动 电流 纵联方向 一端指向被保护元件反方向 均指向被保护元件 功率方向 保护原理 区外或正常运行时特征 区内故障 特征 所选电气量 4.1 输电线路纵联保护概述 输电线路的纵联保护——将线路一侧电气量信息传到另一侧去,两侧的电气量同时比较、联合工作,也就是说在线路两侧之间发生纵向的联系,以这种方式构成的保护称之为输电线路的纵联保护。 以两端输电线路为例,一套完整的纵联保护其一般构成如右图所示: TV —— 电压互感器 TA —— 电流互感器 4.1 输电线路纵联保护概述 纵联保护的基本构成 双端保护 实现被保护元件两端电气量的采集处理。计算本端的电气量信息,如:电流,功率方向,电流相位,故障距离等 通信设备 将上述信息发送至对端的保护设备,同时接收对端保护发送的信息并送至本端保护单元 通信信道 信息传输的媒介 4.1 输电线路纵联保护概述 一般纵联保护可以按照所利用通道类型或保护动作原理进行分类: 导引线保护:保护利用导引线传递两侧电流。 4.1 输电线路纵联保护概述 电力线载波保护:保护利用电力线本身传递两端特征信息。 4.1 输电线路纵联保护概述 微波保护:保护利用微波通信传递两侧保护特征量。 4.1 输电线路纵联保护概述 光纤保护:保护利用光纤通信传递两侧保护特征信息。 4.1 输电线路纵联保护概述 一般纵联保护按照保护动作原理进行分类: 方向比较式纵联保护——两侧保护装置将本侧的功率方向、测量阻抗是否在区段内的“判别结果”等逻辑信息传送到对侧,每侧保护装置根据两侧的判别结果,区分是区内还是区外故障。 这类保护在通道中传送的是逻辑信号,不需要两端采样同步,而不是电气量本身,传送的信息量较少,但对信息可靠性要求很高。按照保护判别方向所用的原理可分为方向纵联保护与距离纵联保护。 4.1 输电线路纵联保护概述 纵联电流差动保护——利用通道将本侧电流的波形或代表电流相位的信号传送到对侧,每侧保护根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。 这类保护在每侧都直接比较两侧的电气量,并且要求两侧信息采集的同步,信息传输量大,实现技术要求较高。 4.1.2 线路短路时两侧电气量的故障特征 纵联保护需要利用线路两端的电气量在故障与非故障时的特征差异构成保护。 4.1.3 纵联保护的基本原理 1 纵联电流差动保护 考虑CT误差、线路分布电容等因素的影响,动作判据实际上应为: 2 方向比较式纵联保护 利用线路两端功率方向相同或相异的特征构成方向比较式纵联保护。 4.1.3 纵联保护的基本原理 3 电流相位比较式纵联保护 两端保护各将本侧电流的正、负半波 信息转换为表示电流相位并利于传送 的信号,送往对端,同时接收对端送 来的电流相位信号与本侧相位信号比较。 4 距离纵联保护 其基本原理构成和方向比较式纵联保护基本原理相似,只是用阻抗元件替代功率方向元件。 优点: 只有当故障发生在II段范围内时相应方向阻抗元件才起动,提高了保护的可靠性;一般高压线路配备距离保护为后备保护,距离保护的II段为方向元件,简化了纵联保护(主保护)的实现。 不足:后备保护检修时主保护被迫停运的。 (图4-4:电流相位比较式纵联保护动作区示意图) 4.2 输电线路纵联保护两侧信息的交换 4.2.1 导引线通信 导引线通信-利用专门敷设在输电线路两端变电所之间的二次电缆传递被保护线路各侧信息的通信方式; 导引线纵联保护-以导引线为通道的纵联保护,常采用电流差动原理,其接线可分为环流式和均压式两种。 两侧电流互感器的同极性端子经导引线相连,在正常运行或外部故障时,两侧电流互感器的同极性端子的输出电流大小相等而方向相反,电流在两侧制动线圈及TA二次侧流过,动作线圈中没有电流流过,即处在电流平衡状态,此时导引线流过两端循环电流,故称环流式。 4.2.1 导引线通信 导引线纵差保护的突出优点

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