第四章输电线纵联保护.ppt

电力系统继电保护 Power System Protective Relaying 4.1.1 引言 反应单侧电气量保护的缺陷： ∵无法区分本线路末端短路与相邻线路出口短路 ∴无法实现全线速动。 4.1.1 引言 输电线路纵联保护定义：利用某种信息通道将输电线路两端的电气量传送到对端，进行两端的电气量比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围外，从而确定是否切断被保护线路。因此，从理论上讲，这种纵联保护具有绝对的选择性。 4.1.1 引言 纵联保护分类（按信息通道）： （1）导引线纵联保护（输电线路纵联差动保护）：辅助导引线 （2）电力线载波保护（高频保护）：高频通道 （3）微波纵联保护 ：微波通道 （4） 光纤纵联保护：光纤通道 纵联保护分类（按动作原理） ： （1）方向比较式纵联保护：功率方向、负序功率方向 （2）纵联电流差动保护： 两端电流相量和的故障特征（纵联电流差动保护） 区内故障： 区外故障： 两端功率方向的故障特征（方向比较式纵联保护） 区内故障：两端功率方向均为母线 线路 区外故障：近故障端功率方向线路 母线 远故障端功率方向母线 线路 两端电流相位特征（电流相位比较式纵联保护） 区内故障： 区外故障（正常运行）： 两侧电流相位差00 两侧电流相位差1800 两端测量阻抗的特征（距离纵联保护） (以II段距离为启动元件，采用方向阻抗特性） 区内故障：两侧测量阻抗均为短路阻抗 区外故障：两侧测量阻抗均为短路阻抗，但一侧为反方向 正常运行时：两侧测量阻抗均为负荷阻抗 4. 2　输电线路纵联保护两侧信息量的交换 输电线路目前常用的通信方式为： 导引线通信 电力线载波通信 微波通信 光纤通信 4.2.2 电力线载波通信 有“相-相”和“相-地”两种连接方式 “我国广泛运用” 阻波器 耦合电容器 连接滤波器 电缆 载波收发信机 接地开关 4.2.2 电力线载波通信 电力线载波信号的种类 4.3　方向比较式纵联保护 4.3.1　工频故障分量的方向元件 保护的正方向短路，保护安装处的电流、电压的关系为： 考虑各种因素的影响，正方向故障时功率方向为正的判断依据为： Zr线路模拟阻抗 保护的反方向短路，保护安装 处的电流、电压的关系为： 考虑各种因素的影响，反方向故 障时功率方向为正的判断依据为： 4.3.1　工频故障分量的方向元件 4.3.1　工频故障分量的方向元件 反映工频故障分量的方向元件具有： 不受负荷状态的影响 不受短路点过渡电阻的影响 正、反方向短路时，方向性明确 无电压死区 不受系统振荡影响 4.3.2　闭锁式方向纵联保护 K点故障： 对BC线路：为内部故障，保护3、4；两侧功率S+动，两侧都不发高频信号，保护动作3、4QF跳闸 对AB、CD线路：为外部故障，电流保护元件1、2、5、6均启动：但2、5的功率方向为负，S-动，向本侧和对侧发出高频闭锁信号，送至保护1、6、2、5。AB、CD线路均保持不动作跳闸 4.3.2　闭锁式方向纵联保护 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。 这种按闭锁信号构成的保护只在非故障线路上才传送高频信号，而在故障线路上并不传送高频信号。因此，在故障线路上由于短路使高频通道可能遭到破坏时，并不会影响保护的正确动作。 高频闭锁信号由非故障线的近故障点侧保护发出。 KW+功率方向元件 KA2高定值电流停信元件 KA1 低定值电流启信元件 t1 瞬时动作延时返回 t2 延时动作瞬时返回 区外短路：两端供电线路（近故障点侧） 区外短路：两端供电线路（远离故障点侧） 区内短路：双电源供电线路 闭锁式距离纵联保护利用线路两侧三段式距离保护，以III段作为启信元件，以II段方向判别元件作停信元件。 闭锁式距离纵联保护利用线路两侧三段式距离保护，以III段作为启信元件，以II段方向判别元件作停信元件。 闭锁式距离纵联保护利用线路两侧三段式距离保护，以III段作为启信元件，以II段方向判别元件作停信元件。 两端电流相位特征 区内故障： 区外故障（正常运行）： 两侧电流相位差00