第4章 输电线路纵联保护 第1讲.ppt

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 研究和实践表明，利用线路两侧的电气量可以快速、可靠地区分本线路内部任意短路与外部短路，达到有选择、快速切除全线路任意点短路的目的。 为此需要将线路一侧电气量信息传到另一侧去，安装于两侧的保护对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联系，以这种方式构成的保护，成为输电线路的纵联保护。 4.1 输电线路纵联保护概述 纵联保护的基本构成 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 纵联保护的分类 导引线纵联保护 电力载波纵保护 微波纵联保护 光纤纵联保护 按通信媒介分类 方向比较式纵联保护 纵联电流差动保护 纵联电流相位差动保护 距离纵联保护 按工作原理分类 4.1 输电线路纵联保护概述 4.1.2 输电线路短路时两端电气量的故障特征分析 4.1 输电线路纵联保护概述 4.1.2 输电线路短路时两端电气量的故障特征分析 所选电气量 区内故障 特征 区外或正常运行时特征 保护原理 功率方向 均指向被保护元件 一端指向被保护元件反方向 方向比较式纵联保护 电流 纵联电流差动保护 电流相位 相差0度 相差180度 电流相位比较纵联保护 测量阻抗 正向II段内 一端反向 距离纵联保护 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 将线路两端电流互感器二次电流直接通过专门铺设的导引线传送至对端保护二次回路，称为导引线纵联保护。 特点： 信息无须加工，直接传送至对端，因而基本不存在同步问题 保护原理一般采用电流差动原理，故也称导引线差动保护。 简单可靠，不受系统运行方式影响，不受振荡影响 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 工程接线之一：线路两侧电流互感器的同极性端子经导引线连接起来，保护继电器各有两个线圈，动作线圈跨接在两根导引线之间，流过两端的和电流，起动作作用。制动线圈串接在导引线回路中，流过两端循环电流，起制动作用，当继电器动作作用大于制动作用时，保护动作。 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 区外故障时或正常运行时，动作线圈中没有电流流过，即处于电流平衡状态，此时导引线流过两端循环电流，故称环流式。 4.2 输电线路纵联保护两侧信息的交换 4.2.1 导引线通信 工程接线之二：线路两端电流互感器的异极性端子经由导引线连接起来，继电器的动作线圈串接在导引线回路中，流过两端的差点流；制动线圈则被跨接在两根导引线之间，流过和电流。 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 正常运行或区外故障时，被保护线路两侧电流互感器极性相异的端子的输出电流大小相等且方向相同，故导引线及动作线圈中均没有电流通过，二次电流只能分别在各自的制动线圈和二次绕组中流过。 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 缺点： 需铺设专门的导引线，投资高，互感器二次负载较大。 导引线本身的故障，会引起保护的拒动或误动。 应用： 高压电网超短线路（几公里或十几公里）。 4.2 输电线路纵联保护两侧信息的交换 4.2.2 电力线载波通信 采用输电线路本身作为信息传输媒介，在传输电能的同时完成两端信息的交换。 （一）通道的构成 输电线路 阻波器（1） 耦合电容器（2） 连接滤波器（3） 高频收发信机（5） 接地开关（6） 电缆（4） 4.2 输电线路纵联保护两侧信息的交换 4.2.2 电力线载波通信 阻波器：为了使两端发送的高频载波信号只在本线路内传输而不穿越到相邻的线路上去，采用电感线圈与可调电容组成并联谐振回路，起阻抗与频率关系如图所示。 4.2 输电线路纵联保护两侧信息的交换 4.2.2 电力线载波通信 耦合电容器：为了使工频对地泄