梁远升《继电保护原理》教学课件-6.输电线路纵联保护.pptVIP

第六章 输电线路的纵联保护 主讲：梁远升 计划课时：5 第一节 基本原理与类别 基本原理 前述的电流电压保护和距离保护 仅利用输电线路一端的电气量反应故障情况，较容易实现。 要从整定值和动作时间上与相邻线路的保护配合，而不能瞬时切除全线故障。 不能满足某些重要（如超高压）线路快速切除全线故障，保持系统稳定的需要。 输电线路纵联保护 用某种通信通道将输电线两端或各端（对于多端线路）的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量（电流、功率的方向等）传送到对端，将各端的电气量进行比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断被保护线路。 单元式保护与非单元式保护 随所采用的通道、信号功能及其传输方式的不同，输电线的纵联保护有很多不同类型。 国际大电网会议（CIGRE）——两大类 单元式保护（Unit protection） 将被保护对象看成一个单元，如变压器、发电机一样 各端间相互传送的是每一端采集电气量的测量值，各端将这些测量值进行直接处理、比较，以决定是否应该动作。 相位差动保护——比较电流相位 电流差动保护——比较电流波形（幅值和相位） 非单元式保护（Nonunit protection） 各端间相互传送的是根据测量值而得到各端对故障性质（如故障位置、故障方向等）的判断结果，以信号的形式传递至对端。 方向比较式纵联保护、距离纵联保护等 通信通道传送的信号 按性质可分为三种 闭锁信号 收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件 当外部故障时，由判定为外部故障的一端保护发出闭锁信号，将两端的保护闭锁； 当内部故障时，两端均不发因而也收不到闭锁信号，保护即可动作于跳闸。 允许信号 收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件 内部故障时，两端保护应同时向对端发出允许信号，使保护装置能够动作于跳闸。 当外部故障时，近故障点端判断出故障在反方向而不发允许信号，故对端保护不能跳闸。而本端则因判出故障在反方向也不能跳闸 跳闸信号 收到这种信号是保护动作于跳闸的充要条件 利用装设在每一端的电流速断、距离I段等保护．当其保护范围内部故障而功作于跳闸的同时，还向对端发出跳闸信号，使对端直接跳闸。 纵联保护的分类 按照所利用信号的性质 闭锁式 允许式 直接跳闸式 解除闭锁式 按照通信通道 导引线 高频（载波）通道 微波通道 光纤通道 按照所用的原理 纵联差动保护（相位比较式、全电流差动） 方向比较式纵联保护 距离纵联保护 第二节 纵联保护的通信通道 1.导引线通道 导引线是和被保护线路平行敷设的金属导线 用以传送被保护线路各端电气量测量值和有关信号（模拟量） 最早的纵联保护通信通道 带屏蔽通信电缆，屏蔽层两端接地 国外有租用电话线，但不可靠 存在各种技术、经济上的困难 接地故障时，线路两端电位差很大，可能产生很大的电流流过屏蔽层，烧坏电缆 电缆的纵向电阻和电抗增大了TA的负担和误差 投资较大 导引线保护只用于很短的重要输电线路 一般不超过15～20km 2.电力线路载波通道（高频通道） 高频保护是利用高压输电线，采用载波的方法传送30～500kHz的高频信号以实现纵联保护 注意：高频保护的高频指的是通信通道，而不是故障电气量中的高频分量。 输电线载波通道的构成 用一相导线和大地构成——相-地通道 比较经济的方案，只需在线路的一相装设相应的设备 在我国广泛应用 缺点：高频信号的能量衰减和受干扰较大 用两相导线构成——相-相通道 高频通道的主要元件 阻波器、结合电容器、连接滤波器以及高频收、发信机 2.电力线路载波通道（高频通道） 阻波器 阻波器是由一电感线圈与可变电容器并联组成的回路。 阻波器阻抗的频率特性——具有带阻特性 当并联谐振时，它所呈现的阻抗最大 使其谐振频率为所用的载波频率 高频信号被限制在线路两侧的两个阻波器内 工频信号通过阻波器呈数值很小的电感线圈 2.电力线路载波通道（高频通道） 结合电容器和连接滤波器 结合电容器（图中的2） 对工频电流呈现极大阻抗，工频泄漏电流极小 连接滤波器（图中的3） 由一个可调空心变压器和连接到高频电缆侧的电容器组成 两者共同配合组成带通滤波器 使高频载波信号能够传递至输电线路 使高频收发信机与工频高电压线路绝缘 高频收、发信机 由继电保护装置控制，收、发高频通道的信号 3.微波通道 利用150mHz到20gHz间的电磁波进行无线通信称为微波通信。 优点 通信容量大——带宽大，可同时传送多个带宽为4kHz音频信号 免除载波通道昂贵的高频加工设备 缺点 微波信号的衰耗与天气有关 组成原理 应用情况 国外应用很多 可与载波通道一起实现通道双重化 我国电力系统微波保护应用不多 4.光纤通道 光纤通道是将电信号调制在激光信号上，通过光纤（optical fiber）来传递。 光导纤维由高纯度石英做成，可传输激光