《电力系统继电保护》课件.pptVIP

*************************************电流差动保护原理基本原理电流差动保护基于基尔霍夫电流定律，正常运行和外部故障时：I入=I出内部故障时：I入≠I出通过比较进出线路的电流，判断故障是否在保护区内。线路电流差动保护特点需考虑线路充电电流的影响需处理通信延时问题需考虑CT饱和的影响需设计抑制误动的制动特性制动特性为防止因CT误差、充电电流等引起的误动，采用制动特性：|I差|K·|I制|+I0其中，I差为差流，I制为制动电流，K为制动系数，I0为起动电流。电流差动保护是纵联保护中应用最广泛的一种形式，它基于线路两端电流的比较，判断故障是否在保护区内。在正常运行和外部故障时，线路两端电流基本相等（考虑方向）；而在内部故障时，两端电流显著不同，产生较大的差动电流。现代电流差动保护通常采用数字通信技术，将线路两端的电流信息数字化后进行传输和比较。为应对各种复杂情况，如CT饱和、通信延时、线路充电电流等，差动保护需要采用多种技术措施，如制动特性、相角比较、谐波抑制等，确保保护的可靠性和灵敏性。纵联差动保护的基本方案全电流差动方案直接比较线路两端的三相电流完整信息相量差动方案比较电流相量，只传输幅值和相位信息谐波差动方案使用特定谐波分量进行比较，减少通信带宽需求比率差动方案引入制动系数，防止测量误差和CT饱和引起误动根据比较对象和方法的不同，电流差动保护可以有多种技术方案。全电流差动方案直接比较电流波形，对通信带宽要求高，但准确性最好；相量差动方案只传输电流的幅值和相位信息，减少了通信量；谐波差动方案使用特定谐波分量进行比较，进一步降低通信带宽需求；比率差动方案引入制动特性，有效防止因测量误差和CT饱和引起的误动。在实际应用中，常根据线路特点、通信条件和保护要求选择合适的差动方案。对于重要线路，可同时配置多种保护方案，如主用相量差动保护加备用方向比较保护，提高系统可靠性。纵联导线对比保护基本结构通过专用导线传递线路两端保护信息工作原理利用电流方向比较或电流相位比较判断故障2应用场景适用于短距离线路的快速保护局限性距离受限，易受干扰，维护成本高4纵联导线对比保护是一种早期的纵联保护形式，它通过专用的导线（导线对）在线路两端之间传递保护信息。导线对比保护根据比较对象的不同，可分为电流方向比较型和电流相位比较型两种。在电流方向比较型保护中，比较线路两端电流的方向是否相同；在电流相位比较型保护中，则比较两端电流的相位关系。导线对比保护结构简单，动作迅速，但受导线长度限制，通常只适用于数公里范围内的短距离线路。随着通信技术的发展，导线对比保护逐渐被基于光纤、微波或电力线载波的现代纵联保护方案所替代，但在某些特定场合，如城市电网短距离线路，仍有一定应用。纵联阻抗保护基本原理将线路两端阻抗测量结果通过通信通道进行比较或交换，提高阻抗保护的准确性和速动性传输加速方案当一端距离保护判断为区内故障时，通过通信通道向另一端发送加速信号，实现快速跳闸方向比较方案比较线路两端故障电流的方向，判断故障是否在线路内部区间比较方案交换两端的阻抗测量信息，通过综合计算准确判断故障位置纵联阻抗保护是结合通信技术的改进型距离保护，通过线路两端保护装置之间的信息交换，提高保护的速动性和选择性。它既保留了传统距离保护的优点，又克服了传统距离保护在某些复杂情况下的局限性。纵联阻抗保护有多种实现方式，如传输加速方案、方向比较方案和区间比较方案等。其中，传输加速方案利用通信通道实现一端保护的快速动作；方向比较方案通过比较两端电流方向判断故障位置；区间比较方案则交换更多的测量信息，实现更准确的故障判断。纵联阻抗保护特别适用于网络结构复杂、传统距离保护效果不佳的场合。纵联保护的通信系统要求通信性能要求高可靠性：故障时不能中断或出错低延时：通常要求传输延时小于10-20ms足够带宽：满足保护信息传输需求抗干扰能力：电力系统干扰环境下稳定工作常用通信媒介光纤通信：高速、可靠、抗干扰，最理想选择微波通信：适用于无法架设光缆的场合电力线载波：利用输电线路本身传输信号无线通信：如4G/5G等新技术应用通信故障处理通信监测：实时监测通信通道状态降级运行：通信中断时切换到备用保护方式冗余设计：关键线路配置双通道自恢复功能：通信恢复后自动恢复正常保护通信系统是纵联保护的关键组成部分，其性能直接影响保护的可靠性和速动性。理想的纵联保护通信系统应具有高可靠性、低延时、足够带宽和强抗干扰能力，确保在各种复杂环境下稳定工作。在选择通信方式时，需综合考虑线