第4章 高频保护.ppt

电力系统继电保护 刘学军 编制 第4章 输电线路的差动保护和高频保护 第4章 输电线路的差动保护和高频保护 4.1.1 纵联差动保护原理 4.1.1 纵联差动保护原理 4.1.2、纵联差动保护的不平衡电流 1．稳态情况下的不平衡电流 2．暂态不平衡电流 2．暂态不平衡电流 暂态过程中起始段，直流分量大，铁芯高度饱和，一次侧交流分量很难传变到二次侧。所以不平衡电流不大。 在结束阶段，铁芯饱和消失，电流互感器转入正常工作，不平衡电流又减小。 最大不平衡电流发生在暂态过程时间的中段。 减小暂态过程中的最大不平衡电流，有两种方法。 1、在差动回路中接入具有快速饱和特性的中间变流器UA。 2、在差动回路串入电阻R。 4.1.3环流法纵联差动保护的整定计算 4.1.4影响输电线路导引线纵联差动保护正确动作的因素 影响输电导引线纵联差动保护正确动作的因素 1、电流互感器的误差和不平衡电流； 2、导引线的阻抗和分布电容； 3、导引线故障和感应过电压 对于电流互感器的误差和不平衡电流的影响在差动保护计算时加以考虑。对于暂态不平衡电流的影响在差动回路中接入速饱和变流器或串联电阻来减小影响。对于导引线的分布电容和阻抗的影响，可以采用带有制动特性的差动继电器，减小动作电流，提高保护的灵敏性。 4.1.5纵联差动保护的评价 4.2平行线路横联差动方向保护 4.2.1横联差动方向保护的工作原理 1、正常运行及外部短路时 2、内部故障 2、内部故障 图4-6平行线路横差保护单相原理接线图 正常运行及外部发生短路： 内部故障时 ： 4.2.2横联差动方向保护的相继动作区和死区 1、相继动作区 2.相继动作区长度的计算 2.相继动作区长度的计算 3QF跳闸后，故障并未切除。短路电流重新分布 ，故障点全部短路电流通过保护1，于是M端保护1的差动回路电流为 ，大于启动元件动作电流，故保护1动作，1QF跳闸。这样，K点故障分别有N、M端保护先后动作，使3QF先跳闸，然后1QF跳闸切除故障线路的情况称为相继动作。在靠近N端变电所母线的一段区域发生故障，首先N端保护先动作，继之M端保护才动作的这段区域称为M端的相继动作区LM。同样，N端保护在M端变电所附近也存在一段相继动作区LN。 3、横联差动保护的死区 三、横联差动方向保护的整定计算 1．电流继电器的动作电流 在平行的双回线路上，两侧的断路器都处在合闸位置。当区内发生故障时，应能保证至少有一侧保护有足够的灵敏度。为此，应在两侧保护灵敏度相等的那一点发生故障时，两侧都有足够的灵敏度。这样，当故障点向一侧移动时，靠近故障点的一侧保护的灵敏系数增大，而远离故障点的一侧保护的灵敏度必然下降。在相同灵敏系数点发生故障时，要求保护的灵敏度为2，即 2.灵敏度校验 4.2.4横联差动保护装置接线图 4、横联差动方向保护的优缺点及应用范围 本章内容结束 0 I m mM M R IK P 1 2 1—M端保护一次差电流随短路点位置变化曲线 2—N端保护一次差电流随短路点位置变化曲线 图4-9 在相同灵敏系数点发生故障时，要求保护的灵敏度为2，即 当在相继动作区内短路时，一侧断路器已经断开的情况下．要求另一侧保护的灵敏度系数大于1.5。 0 I m mM M R IK P 1 2 1—M端保护一次差电流随短路点位置变化曲线 2—N端保护一次差电流随短路点位置变化曲线 图7-10 图4-10横差保护装置原理接线图 机械工业出版社 教材配套电子教案 中国电力出版社 中国电力出版社 4.1 电网的纵联差动保护 4.2 平行线路横联差动方向保护 电流、电压和距离保护在动作值整定上必须与相邻元件相配合才能满足动作的选择性，不能实现全线瞬时切除故障。这就不能满足高压输电线路系统稳定的要求。如何保证瞬时切除高压输电线路故障？ 解决办法： 采用线路纵联差动保护 带辅助导线的线路纵联差动保护是利用比较被保护线路两端（侧）电流的大小和相位的原理来构成输电线路保护的。不反应相邻线路故障，不需要在时间上与相邻线路保护相配合，所以当在被保护范围内任一点发生故障时，它都能瞬时切除故障。 电网的纵联差动保护反应被保护线路首末两端电流的大小和相位，保护整条线路，全线速动。纵联差动保护原理接线如图4-1所示。 电流互感器采用环流法接线。流入继电器的电流为两个电流互感器二次电流的差。即 图4-1环流法接线的纵差保护单相原理接线图 4.1.1 纵联差动保护原理 正常运行和外部短路： 流入差动继电器KD中的电流为： 实际上，差动回路中还有一个不平衡电流Iunb。差动继电器KD的起动电流是按大于不平衡电流整定