第2单元-输电线的全线速动保护.ppt

继电保护装置与收发信机的接口 高频信号的分类和应用 光纤保护的基本原理 高压线路保护对发电厂的影响 主讲人：肖仕武 华北电力大学（北京）电力工程系 电子信箱：xiaoshiwu@263.net North China Electric Power University 第 2 单元 输电线的全线速动保护 第3单元 输电线的全线速动保护 第一节 线路的差动保护 1. 反映一侧电气量保护的缺陷 ∵ 无法区分本线路末端d1短路与相邻线路出口d2短路。 ∴ 无法实现全线速动。 电流保护、阻抗保护都是反映一侧电气量的保护。 为了保证电力系统稳定运行，要求高压线路主保护必须要实现全线速动，即瞬时切除全线路范围以内故障。 反映线路两侧电气量的纵联保护 纵联保护：将线路一侧电气量信息传到另一侧去，两侧电气量同时比较、联合工作的保护。即线路两侧之间有纵向联系的保护。 纵联保护特点：可以快速、可靠地区分本线路内部任意点短路与外部短路，实现全线速动。线路两侧之间有通信。 对于220kV及以上高压线路，要求必须配置全线速动的纵联保护，把它作为主保护，对全线路内发生的各种类型故障，均能快速动作切除故障。 输电线路纵联电流差动保护原理 根据基尔霍夫电流定律，线路两侧电流参考方向如上图所示。当线路上没有内部故障时，线路两侧的电流之和为零，即流入线路元件的电流之和为零；当线路有内部故障时，线路两侧电流之和不为零。 即： 正常运行或外部故障时(F2): 或 内部故障时（F1）： 或 输电线路纵联电流差动保护的工作原理： 当差动电流 时，认为是内部故障，保护动作。 输电线路纵联电流差动保护原理的优点 1、保护范围明确，即是线路两侧电流互感器之间的范围。 2、动作速度快，可以实现全线路瞬时切除区内故障。 这是由于纵联电流差动保护不需与相邻元件的保护配合。 3、不受系统振荡、系统运行方式变化的影响。 2、 输电线路纵联保护的基本原理的分类 （1）两端电流相量的故障特征（纵联电流差动保护原理） 正常运行和外部故障时（F2）： 内部故障时（F1）： （2）两端功率方向的故障特征（方向纵联保护原理） 假设正功率方向为：母线→线路 正常运行和外部故障时（F2）：一端功率为正，一端为负 内部故障时（F1）：两端功率都为正 2、 输电线路纵联保护的基本原理 （3）两端电流相位的特征（相差纵联保护原理） 正常运行和外部故障时（F2）： 和 的相位相差180°。 内部故障时（F1）： 和 的相位相同。 （4）两端测量阻抗的特征（距离纵联保护原理） 正常运行和外部故障时（F2）：两端的距离Ⅱ段测量阻抗一侧为反方向，另一侧为正方向。 内部故障时（F1）：两端的距离Ⅱ段测量阻抗都在正方向 从线路两侧传输信息量的大小进行分类 （1）电流纵联保护。线路两侧需要传输电流的相量或相位，两侧传输信息的数据量较大。 （纵联电流差动保护、相差纵联保护） （2）方向比较式纵联保护。线路两侧需要传输短路功率方向、测量阻抗方向，两侧传输信息的数据量小。逻辑开关量信息 （方向纵联保护、距离纵联保护） 通 信 通 道 保 护 辅助导线或导引线 导引线差动保护 输电线载波通道 高频保护 微波 微波保护 光纤 光纤保护 3、 输电线路纵联保护的按照通信通道分类 输电线路纵联保护的保护原理分类和按照通信通道的分类是 不同的分类方法。两种分类方法可以重叠应用。 目前导引线在线路纵联保护中的应用越来越少，基本上都是 采用输电线载波通道、微波和光纤作为通信通道。 在后三种通信通