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智能与控制工程研究所 电力系统继电保护原理 第十四讲 4.2.4高频闭锁方向保护 一、高频闭锁方向保护的基本原理 - 1.基本分析 BC线路内发生故障时：保护3、4：正方向故障，两侧 都不发高频信号，保护动作跳3、4DL 保护2、5：反方向故障，它们发出高频闭锁信号，送 至保护1、6、2、5。AB,CD线路均保持不动 它是以由短路功率为负的一侧发出高频闭锁信号，这个 信号被两端的收信机所接收，而把保护闭锁。故称高频闭 锁方向保护。 4.2.4高频闭锁方向保护 一、高频闭锁方向保护的基本原理 是通过高频通道间接比较被保护线路两侧的功率方向， 以判别是被保护范围内部故障还是外部故障。 （功率方向继电器、方向阻抗继电器、零序功率方向继 电器 ） 保护的启动元件是电流或距离保护的第三段。 两侧保护分别判别故障方向，将判别结果转化成高频信 号，通过高频通道传送至对侧 （正方向故障、反方向故障 短路功率的流向） 4.2.4高频闭锁方向保护 总结： 当区外故障时，被保护线路近短路点一侧为负 短路功率，输电线路发高频波，两侧收信机收 到高频波后将各自保护闭锁 当区内故障时，线路两端的短路功率方向为 正，发信机不向线、路发送高频波，保护动作元 件不被闭锁，瞬时跳开两侧断路器 2.方向高频保护的组成（及动作情况分析） -由起动元件、功率方向元件、记忆元件KT1、时间元 件KT2、与门、禁止门1、2及收发信机组成 低定值启动高频收发机 高定值启动跳闸回路 4.2.4 方向高频保护 - 3.方向高频保护动作情况分析 （1）正常运行情况 （2）内部故障时（两端供电线路及单端供电线路） （3）系统振荡时有可能误动 4.2.4 方向高频保护 - 3. 方向高频保护动作情况分析 非故障线路(外部故障) 4.2.4 方向高频保护 - 时间配合 记忆元件的作用：防止外部故障切除后，近故障点端的保护起动元件先返回停止发信，而远故障点端的起动元件和功率方向元件后返回，造成保护误动作跳闸。 延时元件的作用：等待对端高频信号的到来，防止区外故障造成保护的误动作。在具有远方起动发信的高频闭锁保护中，延时时间一般取10ms。 4.2.4方向高频保护 -采用两个灵敏度不同的起动元件 I2/I1=1.6~2 防止区外故障误跳闸 一、若采用一个起动元件，当区外接地时，由于CT误 差，起动元件误差。S+侧起动元件动作，S-侧起动元件未 动。S+侧误动 二、采用两个起动元件I1、I2，S+侧I2动作时，S-侧I1一 定动作，故可防止误动 4.2.4方向高频保护 4.2.5 相差动高频保护 一、相差动高频保护的基本原理 - 1.基本工作原理 · 相差动高频保护是利用高频电流信号传送到对侧，比较输电线路两侧电流相位，从而决定其是否动作的一种保护。 · 规定电流从母线流向线路为正方向 （前提：假设线路两侧的电势同相位，系统中各元件阻抗角相同） 4.2.5 相差动高频保护 一、相差动高频保护的基本原理 - 1.基本工作原理 · 在理想情况下，两端电流相位相同，保护装置应该动作。 · 当保护范围外部故障时，两端电流相位相差180°，保护装置不应动作。 4.2.5 相差动高频保护 - 2. 相差动高频保护的动作原理 将本侧电流采集来以后，经过方波回路，让其形成方 波，再将方波接 入到高频发信机 上。当输入电流 为正半轴时，方 波电路为高电平， 高频发信机发出 高频信号。当其 为负半轴时，对 应高频发信机不 发高频信号。 - 理想： · 区内故障： =0° 停信间隙 =180° · 区外故障： =180° 停信间隙 =0° 可见 4.2.5 相差动高频保护 - 实际： · 区内故障：@0° 停信间隙Y180°（传输有延时，发出信号时 刻对侧不一定能够接受到信号） · 区外故障：@180° 停信间隙Y0° · 相差动高频保护实质上找出外部故