第4章节输电线路纵联保护.ppt

M侧： N侧 原理：相位差在动作范围之内，或间断角大于等于闭锁角 间断角 闭锁角 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 概念 （1）基本定义： 通过某种通信通道，将线路两侧的保护纵向联接起来，通过比较两端的电气量，而判断故障位置的保护。 （2）可以实现本线路全长范围内任意一点故障的零秒切除的保护。 （3）纵联保护没有后备保护。 （4）通信通道 导引线纵联保护 电力线纵联保护 微波纵联保护 光纤纵联保护 纵联保护的类别 纵联电流差动保护：比较两侧电流的幅值和相位，判断是内部故障还是外部故障 方向比较式纵联保护：比较功率方向，测量阻抗，判断是内部故障还是外部故障 方向比较式纵联保护 距离纵联保护 纵联电流差动保护（幅值） 电流相位比较式纵联保护 4.1.2 故障特征分析 双侧电源线路故障时的电流及功率方向 内部故障 外部故障 4.1.3 纵联保护的基本原理 （2）方向比较式纵联保护： 利用输电线路两端功率方向相同或相反的特征可以构成方向比较式纵联保护。 闭锁式方向纵联保护：系统中发生故障时，两端保护的功率方向元件判别本端得功率方向，功率方向为负者发出闭锁信号，闭锁两端的保护。 允许式方向纵联保护：功率方向为正者发出允许信号，允许两端保护跳闸。 （1）纵联电流差动保护： 利用输电线路两侧电流波形或电流相量和的特征 （3）电流相位比较式纵联保护： 利用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。 （4）距离纵联保护： 构成原理和方向比较式纵联保护相似，只是用阻抗元件替代功率方向元件。 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 概念 4.2.2 电力线载波通信 概念 将线路两端的电流相位（或功率方向）信息转变为高频 ，经过高频耦合设备将高频信号加载到输电线路上。 载波通道的分类 （1）相—相式 在两相线路上均装设有高频装置，构成回路。 （2）相—地式 只在一相线路上均装设高频装置，以大地构成回路。 载波通信示意图 （1）阻波器 ： 阻容并联谐振电路，阻高频通工频。 （2）耦合电容器 ： 隔开工频，通高频 （3）连接滤波器： 空心变压器，阻抗变换器，实现通信通道中的阻抗匹配，防止反射 （4）发信机：将工频电量调制为高频信号，送入线路 （5）收信机：接收两侧的高频信号，用于判别比较 （6）接地开关：用于检修 优点： （1）无中继，通信距离长 （2）经济、使用方便 （3）工程施工比较简单 缺点： （1）载波通信容易受一次设备操作的干扰 （2）通信速率低，一般用来传递状态信号 电力线载波通道的工作方式 （1）正常无高频电流方式 只有当线路上有故障时，发信机才发信 （2）正常有高频电流方式 线路无故障时，发信机发信，通道中长期有高频电流。 当线路上有故障时，以某种方式发高频信号，判断故障区位。 （3）移频方式 也属于正常有高频方式， 线路无故障时，发信机发出频率为f1的高频电流 线路有故障时，发信机发出频率为f2的高频电流 电力线载波信号的种类 （1）闭锁信号 闭锁信号是阻止保护动作于跳闸的信号，无闭锁信号是保护动作于跳闸的必要条件。 （2）允许信号 允许信号是允许保护动作于跳闸的信号，有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。 （3）跳闸信号 跳闸信号是直接引起跳闸的信号，收到跳闸信号是跳闸的充要条件。 4.2.4 光纤通信 光发射机：把电信号转变为光信号 光接收机：把光信号转变为电信号 光纤：传送光信号 中继器：将衰减的信号放大 特点： （1）通信容量大 （2）经济效益可观，可解约大量有色金属 （3）必威体育官网网址性好，敷设方便，抗干扰、抗腐蚀 （4）无感应性，可靠性高 4.3 方向比较式纵联保护 4.3.1 工频故障分量的方向元件 对方向元件的基本要求 （1）正确反映所有类型故障时故障点的方向且无死区 （2）不受负荷的影响，在正常负荷状态下不启动； （3）不受系统振荡的影响，振荡中仍能判断故障方向 （4）在两相运行（非全相运行）中又发生短路时，仍能判定故障点的方向。 4.3.2 闭锁式方向纵联保护 概念 系统中发生故障时，两端保护的功率方向元件判别流过本端的功率方向，功率方向为负者发出闭锁信号，闭锁两端的保护，称为闭锁式方向纵联保护。 1、工作原理 （1）以电力载波通道为通信通道； （2）采用正常无高频电流的工作方式； （3）闭锁信号是由功率方向为负的一侧发出的； （4）闭锁信号不仅被对端接收，同时也能被本端接收。 K点发生故障时 短路功率方向为正的保护有：1，3，4，6