第四章輸電線路的縱聯(lián)保護(hù) 問(wèn)題的提出在220kV及以上系統(tǒng)中 為滿足穩(wěn)定性要求 在線路上發(fā)生故障時(shí) 要求全線速動(dòng) 即無(wú)時(shí)限切除任意一點(diǎn)故障 快速切除故障 以滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求 第一節(jié)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)概述 反應(yīng)單側(cè)電源電氣量的保護(hù) 電流 電壓和距離保護(hù) 無(wú)法實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng) 無(wú)法識(shí)別線路末端和下條線路始端的故障 為保證選擇性 就必須延時(shí) 電流保護(hù) 距離保護(hù) I段只保護(hù)線路的80 85 對(duì)其余的15 20 線路故障 只能靠帶延時(shí)0 5s時(shí)間的II段來(lái)保護(hù) 對(duì)高壓輸電線路不能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求 需要尋求新的能保護(hù)線路全長(zhǎng)的保護(hù) 如何保證瞬時(shí)切除高壓輸電線路故障 解決辦法 獲取對(duì)側(cè)的電氣量信息 判斷故障是否在保護(hù)區(qū)內(nèi) 采用線路縱聯(lián)保護(hù) 分析 討論特征的目的 尋找內(nèi)部故障與其他工況 正常運(yùn)行 外部故障 的特征區(qū)別和差異 提取判據(jù) 構(gòu)成繼電保護(hù)原理 兩側(cè)電氣量的特征 當(dāng)然 構(gòu)成原理后 再分析影響因素 并研究消除影響因素的對(duì)策 措施 需要權(quán)衡利弊后 再確定是否采用 歸納 正常運(yùn)行或外部故障 內(nèi)部故障 方向元件 兩側(cè)均為正 阻抗元件 一側(cè)為正一側(cè)為負(fù) 一側(cè)動(dòng)作一側(cè)不動(dòng)作 兩側(cè)均動(dòng)作 希望動(dòng)作 希望不動(dòng) 特征分界 如何應(yīng)用這些特征 后面陸續(xù)予以介紹 電流相位 相位差 接近同相 縱聯(lián)保護(hù) 用某種通信信道將輸電線路兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來(lái) 將一端電氣量 電流 功率方向等 傳到對(duì)端進(jìn)行比較 判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是范圍之外 從而決定是否切除被保護(hù)線路 可以實(shí)現(xiàn)本線路全長(zhǎng)范圍內(nèi)任意一點(diǎn)故障的零秒切除的保護(hù) 縱聯(lián)保護(hù)沒(méi)有后備保護(hù)功能 縱聯(lián)保護(hù)分類 單元式保護(hù) 輸電線路作為一個(gè)被保護(hù)單元 從輸電線路的每一端采集電氣量的測(cè)量值 通過(guò)通信通道傳送到其他各端 在各端將這些測(cè)量值進(jìn)行直接比較 以決定保護(hù)裝置是否應(yīng)該動(dòng)作跳閘 比如 相位差動(dòng)保護(hù) 電流差動(dòng)保護(hù) 非單元式保護(hù) 在輸電線路各端對(duì)某種或幾種電氣量進(jìn)行測(cè)量 但并不將測(cè)量值直接傳送到其他各端直接進(jìn)行比較 而是傳送根據(jù)這些測(cè)量值得到的對(duì)故障性質(zhì) 如故障方向 故障位置 的某種判斷結(jié)果 比如 方向比較式縱聯(lián)保護(hù) 距離縱聯(lián)保護(hù) 歐洲普遍應(yīng)用 縱聯(lián)保護(hù)分類 任何縱聯(lián)保護(hù)都是依靠通信通道傳送的某種信號(hào)來(lái)判斷故障的位置是否在被保護(hù)線路內(nèi) 一套完整的縱聯(lián)保護(hù)包括兩端繼電保護(hù)裝置 通信設(shè)備和通信通道 信號(hào) 閉鎖信號(hào) 收不到這種信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作跳閘的必要條件允許信號(hào) 收到這種信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作跳閘的必要條件跳閘信號(hào) 收到這種信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作于跳閘的充要條件 縱聯(lián)保護(hù)信號(hào)傳輸方式 1 以導(dǎo)引線作為通信通道 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 2 電力線載波 高頻保護(hù) 方向高頻保護(hù) 相差高頻保護(hù) 其中方向高頻保護(hù)又包括高頻閉鎖方向保護(hù) 高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù) 高頻閉鎖距離保護(hù) 3 微波 微波保護(hù) 長(zhǎng)線路 需要中繼站 縱聯(lián)保護(hù)按通道類型分類 A 按通信通道分 1 導(dǎo)引線通道 需要沿線鋪設(shè)導(dǎo)引線電纜傳送電氣量信息 其投資隨線路的長(zhǎng)度而增加 此外 導(dǎo)引線越長(zhǎng) 其自身安全性越低 用于短線路 2 電力線載波通道 利用輸電線路本身作為通信通道 不需專門架設(shè)通信通道 應(yīng)用廣泛 注意 線路發(fā)生故障時(shí)通道可能遭到破壞 縱聯(lián)保護(hù)的分類 3 微波通道 是一種多路通信通道 頻帶寬 可傳送交流電的波形 是理想的通道 但保護(hù)專用微波通道是不經(jīng)濟(jì)的 4 光纖通道 采用光纖作為通信通道 目前超高壓線路在架線時(shí)已同時(shí)架設(shè)光纖通道 所以 已被越來(lái)越多的超高壓線路采用 B 按保護(hù)動(dòng)作原理分 1 方向比較式縱聯(lián)保護(hù) 兩側(cè)的保護(hù)裝置將本側(cè)的功率方向 測(cè)量阻抗是否在規(guī)定的方向 區(qū)段內(nèi)的判別結(jié)果傳送到對(duì)側(cè) 每側(cè)保護(hù)裝置根據(jù)兩側(cè)的判別結(jié)果 區(qū)分是區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障 傳送的是邏輯信號(hào) 而非電氣量本身 分為方向縱聯(lián)保護(hù)和距離縱聯(lián)保護(hù) 2 縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù) 將本側(cè)電流的波形或代表電流相位的信號(hào)傳送到對(duì)側(cè) 兩側(cè)同時(shí)比較后區(qū)分是區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障 在每側(cè)直接比較兩側(cè)的電氣量 要求兩側(cè)信息同步采集 分為縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù) 4 2輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)需要通過(guò)通信設(shè)備和通信通道快速地進(jìn)行信息傳遞 目前常用的通信方式有 導(dǎo)引線通信電力線載波通信微波通信光纖通信 1導(dǎo)引線通信 利用鋪設(shè)在輸電線路兩端變電站之間的二次電纜傳遞被保護(hù)線路各側(cè)信息的通信方式稱之為導(dǎo)引線通信 以導(dǎo)引線為通道的縱聯(lián)保護(hù)稱為導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù) 優(yōu)點(diǎn) 不受系統(tǒng)振蕩的影響 不受非全相的影響 簡(jiǎn)單可靠缺點(diǎn) 導(dǎo)引線不能太長(zhǎng) 保護(hù)原理 電流差動(dòng)原理 2電力線載波通道 高頻 將線路兩端的電流相位 或功率方向 信息轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l信號(hào) 經(jīng)過(guò)高頻耦合設(shè)備將高頻信號(hào)加載到輸電線路上 輸電線路本身作為高頻信號(hào)的通道將高頻載波信號(hào)傳輸?shù)綄?duì)側(cè) 對(duì)端再經(jīng)過(guò)高頻耦合設(shè)備將高頻信號(hào)接收 以實(shí)現(xiàn)各端電流相位 或功率方向 的比較 稱為高頻保護(hù) 根據(jù)通道的構(gòu)成 輸電線路載波通信分為 相 相 式連接在兩相導(dǎo)線之間 相 地 式連接在輸電線一相導(dǎo)線和大地之間 1 輸電線路載波通信的構(gòu)成 1 阻波器 阻波器是由一電感線圈與可變電容器并聯(lián)組成的回路 當(dāng)并聯(lián)諧振時(shí) 它所呈現(xiàn)的阻抗最大 1000 以上 利用這一特性 使其諧振頻率為所用的載波頻率 這樣的高頻信號(hào)就被限制在被保護(hù)輸電線路的范圍以內(nèi) 而不能穿越到相鄰線路上去 但對(duì)工頻電流而言 阻波器僅呈現(xiàn)電感線圈的阻抗 數(shù)值很小 約為0 04 左右 并不影響它的傳輸 2 耦合電容器 濾波 隔工頻 耦合電容器與連接濾波器共同配合 將載波信號(hào)傳遞至輸電線路 同時(shí)使高頻收發(fā)信機(jī)與工頻高壓線路絕緣 由于耦合電容器對(duì)于工頻電流呈現(xiàn)極大的阻抗 故由它所導(dǎo)致的工頻泄漏電流極小 3 連接濾波器連接濾波器由一個(gè)可調(diào)節(jié)的空心變壓器及連接至高頻電纜一側(cè)的電容器組成 耦合電容器與連接濾波器共同組成一個(gè)四端網(wǎng)絡(luò)的 帶通濾波器 使所需頻帶的高頻電流能夠通過(guò) 空心變壓器進(jìn)一步使收 發(fā)信機(jī)與輸電線路高壓部分隔離 提高了安全性 4 保護(hù)間隙 高頻通道的輔助設(shè)備 用它保護(hù)高頻收發(fā)信機(jī)和高頻電纜免受過(guò)電壓的沖擊 5 接地開(kāi)關(guān) 也是高頻通道的輔助設(shè)備 在調(diào)整或維修高頻收發(fā)信機(jī)和連接濾波器時(shí) 將它接地 以保證人身安全 6 高頻電纜 將位于主控室的高頻收發(fā)信機(jī)與戶外變電站的連接濾波器連接起來(lái) 7 高頻收 發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)部分系由繼電保護(hù)來(lái)控制 通常都是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí) 保護(hù)部分啟動(dòng)之后它才發(fā)出信號(hào) 由發(fā)信機(jī)發(fā)出的信號(hào) 通過(guò)高頻通道送到對(duì)端的收信機(jī)中 也為自己的收信機(jī)所接收 高頻收信機(jī)接收本端和對(duì)端所發(fā)送的高頻信號(hào) 經(jīng)過(guò)比較判斷之后 再動(dòng)作于繼電保護(hù) 使之跳閘或?qū)⑺]鎖 2 電力線載波通道的特點(diǎn)通道傳輸?shù)男盘?hào)頻率范圍 50 400kHz 1 無(wú)中繼通信距離長(zhǎng) 幾百公里 2 經(jīng)濟(jì) 使用方便 3 工程施工比較簡(jiǎn)單 4 高壓輸電線路的電暈 短路 開(kāi)關(guān)操作都會(huì)對(duì)載波通信造成干擾 一般用于傳遞狀態(tài)信號(hào) 常用于構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)保護(hù)和電流相位比較式縱聯(lián)保護(hù) 3 電力線載波通道的工作方式三種 正常無(wú)高頻 正常有高頻 移頻方式 1 正常時(shí)無(wú)高頻電流方式 短時(shí)發(fā)信 在正常條件下發(fā)信機(jī)不工作 通道中沒(méi)有高頻電流 只在電力系統(tǒng)發(fā)生故障期間才由起動(dòng)元件起動(dòng)發(fā)信 需定期檢查高頻通道是否完好 手動(dòng)或自動(dòng) 2 正常時(shí)有高頻電流方式 長(zhǎng)時(shí)發(fā)信 在正常工作條件下發(fā)信機(jī)始終處于發(fā)信狀態(tài) 沿高頻通道傳送高頻電流 優(yōu)點(diǎn) 高頻通道部分經(jīng)常處于監(jiān)視的狀態(tài) 可靠性高 且無(wú)需收 發(fā)信機(jī)啟動(dòng)元件 簡(jiǎn)化裝置 缺點(diǎn) 經(jīng)常處于發(fā)信狀態(tài) 增加了對(duì)其他通信設(shè)備的干擾時(shí)間 也易受外界高頻信號(hào)干擾 應(yīng)具有更高的抗干擾能力 3 移頻方式在正常工作條件下 發(fā)信機(jī)向?qū)?cè)傳送頻率為f1的高頻電流 當(dāng)發(fā)生故障時(shí) 繼電保護(hù)裝置控制發(fā)信機(jī)移頻 停止發(fā)送頻率為f1的高頻電流 而發(fā)出頻率為f2的高頻電流 優(yōu)點(diǎn) 能監(jiān)視通道工作情況 提高可靠性 抗干擾能力強(qiáng) 缺點(diǎn) 占用的頻帶寬 通道利用率低 電力線載波通道的工作方式我國(guó)常用正常無(wú)高頻電流方式 高頻電流頻率分為單頻制和雙頻制 單頻制 應(yīng)用于閉鎖式保護(hù)雙頻制 應(yīng)用于允許式保護(hù) 電力線載波信號(hào)的種類按高頻載波通道在縱聯(lián)保護(hù)中的作用 將載波信號(hào)分為閉鎖信號(hào) 允許信號(hào) 跳閘信號(hào) 閉鎖信號(hào) 收到高頻信號(hào)時(shí) 阻止本端保護(hù)動(dòng)作于跳閘 即沒(méi)有收到高頻電流信號(hào)是保護(hù)作用于跳閘的必要條件 允許信號(hào) 收到高頻信號(hào)時(shí) 允許本端保護(hù)動(dòng)作于跳閘 即收到高頻電流信號(hào)是本端保護(hù)作用于跳閘的必要條件 跳閘信號(hào) 收到高頻信號(hào)時(shí) 可直接動(dòng)作于跳閘 在不知對(duì)端信息的情況下即可跳閘 則本側(cè)和對(duì)側(cè)的保護(hù)元件必須具有區(qū)分區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障的能力 如距離I段 零序電流I段等 只有在兩端保護(hù)的I段有重疊區(qū)時(shí)才能實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng) 3微波通信 頻段為300 30000MHz 超短波的無(wú)線電波 頻帶寬 信息傳輸容量大 傳輸距離不超過(guò)40 60km 距離較遠(yuǎn)時(shí) 要裝設(shè)微波中繼站 以增強(qiáng)和傳遞微波信號(hào) 通信速率快 可用于縱聯(lián)電流差動(dòng)原理的保護(hù) 4光纖通信 1 光纖通信的構(gòu)成光發(fā)射機(jī) 光纖 中繼器和光接收機(jī) 2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)通信容量大 節(jié)約大量金屬材料 抗干擾性能好等 光信號(hào)在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸具有衰耗低 抗干擾能力強(qiáng) 通信容量大 比微波通信提高10萬(wàn)倍以上等優(yōu)點(diǎn) 目前光纖通信使用的波長(zhǎng)為0 85um 1 31um 1 55um 光纖分多模光纖和單模光纖 后者比前者特性好 衰減小 頻帶寬適用于大容量遠(yuǎn)距離的通信系統(tǒng) 光纖具有寬帶 遠(yuǎn)距離傳輸能力強(qiáng) 保密性好 抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) 是未來(lái)通信網(wǎng)的主要實(shí)現(xiàn)技術(shù) 繼電保護(hù)通信通道的選擇原則 優(yōu)先考慮采用光纖通道其他 一 概念以正常無(wú)高頻電流而在區(qū)外故障時(shí)發(fā)出閉鎖信號(hào)的方式構(gòu)成 此閉鎖信號(hào)由短路功率為負(fù)的一側(cè)發(fā)出 這個(gè)信號(hào)被兩端的收信機(jī)所接收 而把保護(hù)閉鎖 故稱閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù) 高頻閉鎖方向保護(hù) 4 3方向比較式縱聯(lián)保護(hù) 兩側(cè)功率方向的故障特征 1 正常運(yùn)行 2 外部短路 3 內(nèi)部短路 為正 為負(fù) 對(duì)BC線路 保護(hù)3和保護(hù)4的功率方向都為正 保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘 二 基本原理 B側(cè)的功率方向?yàn)樨?fù) 該側(cè)發(fā)出高頻閉鎖信號(hào) 被對(duì)側(cè)和本側(cè)保護(hù)接收 保護(hù)1 2均不動(dòng) 高頻信號(hào) 對(duì)AB線路 二 基本原理 C側(cè)的功率方向?yàn)樨?fù) 該側(cè)發(fā)出高頻閉鎖信號(hào) 被對(duì)側(cè)和本側(cè)保護(hù)接收 保護(hù)5 6均不動(dòng) 對(duì)CD線路 高頻信號(hào) 二 基本原理 高頻信號(hào) 高頻信號(hào) 區(qū)外故障時(shí) 由短路功率為負(fù)的一端發(fā)閉鎖信號(hào) 此信號(hào)被兩端的收信機(jī)接收閉鎖保護(hù) 對(duì)于故障線路 兩側(cè)保護(hù)均為正 不發(fā)閉鎖信號(hào) 故兩側(cè)保護(hù)都收不到閉鎖信號(hào)而動(dòng)作于跳閘 二 基本原理 優(yōu)點(diǎn) 由于利用非故障線路的一端發(fā)閉鎖信號(hào) 閉鎖非故障線路不跳閘 而對(duì)于故障線路跳閘不需要閉鎖信號(hào) 所以在區(qū)內(nèi)故障伴隨通道破壞時(shí) 保護(hù)仍能可靠跳閘 二 閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的原理接線圖 1 電流起動(dòng)方式 功率方向元件 高定值電流啟動(dòng)停信元件 低定值電流啟動(dòng)發(fā)信元件 延時(shí)動(dòng)作瞬時(shí)返回元件 瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)返回元件 I1低定值起動(dòng)元件 靈敏度較高 起動(dòng)發(fā)信機(jī)發(fā)信 I2高定值起動(dòng)元件 靈敏度較低 起動(dòng)保護(hù)的跳閘回路 采用兩個(gè)靈敏度不同的起動(dòng)元件 靈敏度高的起動(dòng)發(fā)信機(jī)發(fā)閉鎖信號(hào) 靈敏度低的起動(dòng)跳閘回路 以保證在外部故障時(shí) 遠(yuǎn)離故障點(diǎn)側(cè)起動(dòng)元件開(kāi)放跳閘時(shí) 近故障點(diǎn)側(cè)起動(dòng)元件肯定能起動(dòng)發(fā)信機(jī)發(fā)閉鎖信號(hào) S 功率方向元件 判斷短路功率的方向 t1延時(shí)返回元件 外部故障切除后 保證近故障點(diǎn)側(cè)繼續(xù)發(fā)信t1時(shí)間 避免高頻閉鎖信號(hào)過(guò)早解除而造成遠(yuǎn)離故障點(diǎn)側(cè)保護(hù)誤動(dòng) t3延時(shí)動(dòng)作元件 防止外部故障時(shí) 遠(yuǎn)離故障側(cè)的保護(hù)在未收到近故障點(diǎn)側(cè)發(fā)送的高頻閉鎖信號(hào)而誤動(dòng) 要求延時(shí)t2大于高頻信號(hào)在保護(hù)線路上的傳輸時(shí)間 內(nèi)部故障 外部故障 近故障點(diǎn) 外部故障 遠(yuǎn)故障點(diǎn) 時(shí)間的說(shuō)明 若閉鎖信號(hào)是對(duì)端發(fā)出的 該信號(hào)需經(jīng)發(fā)收信機(jī)和高頻通道等環(huán)節(jié)才能傳送到本端 會(huì)有一定的延時(shí) 而本端反向元件的判定是獨(dú)立完成的 因此兩者之間有時(shí)間上的配合問(wèn)題 需經(jīng)t2延時(shí)動(dòng)作于跳閘 近故障點(diǎn) 功率方向?yàn)榉捶较?一端的保護(hù)要及時(shí)發(fā)出信號(hào)并保持發(fā)信狀態(tài) 故障切除后 需經(jīng)t1延時(shí)后再停止發(fā)信 即 使遠(yuǎn)故障點(diǎn) 正方向 一端的方向元件返回慢 也能靠閉鎖 防止誤動(dòng)作 方向比較式縱聯(lián)保護(hù)全線速動(dòng) 但不能作為變電站母線和下級(jí)線路的后備 距離保護(hù)可以作為變電站母線和下級(jí)線路的后備 而且其中的主要元件 啟動(dòng)元件 方向阻抗元件等 也可作為實(shí)現(xiàn)閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)的元件 但距離保護(hù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng) 能不能把兩者結(jié)合起來(lái) 取兩者的優(yōu)點(diǎn) 可以 做成閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù) 又稱為高頻閉鎖距離保護(hù) 使得內(nèi)部故障時(shí)能夠瞬時(shí)動(dòng)作 而在外部故障時(shí)具有不同的時(shí)限特性 起到后備保護(hù)的作用 4 3 3閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù) 方向判別 1 超范圍的方向阻抗元件 稱為 閉鎖式縱聯(lián)距離 2 超范圍的功率方向元件 稱為 閉鎖式縱聯(lián)方向 重點(diǎn)介紹常用的閉鎖式縱聯(lián)距離 兩側(cè)測(cè)量阻抗的故障特征 1 正常和區(qū)外故障 一側(cè)阻抗可能動(dòng)作 另一側(cè)阻抗不動(dòng)作 2 區(qū)內(nèi)故障 兩側(cè)阻抗均動(dòng)作 一 閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù) 閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù)是距離保護(hù)與電力線載波通道相結(jié)合 利用收發(fā)信機(jī)的高頻信號(hào)傳送對(duì)側(cè)保護(hù)的測(cè)量結(jié)果 兩端同時(shí)比較兩側(cè)距離保護(hù)的測(cè)量結(jié)果 實(shí)現(xiàn)內(nèi)部故障瞬時(shí)切除 區(qū)外故障不動(dòng)作 以兩端距離III段作為故障起動(dòng)元件 以兩端距離II段作為方向判別元件和停信元件 若兩端距離II動(dòng)作且收不到閉鎖信號(hào) 表明線路內(nèi)部故障 立即跳閘 距離 段作為兩端各自獨(dú)立跳閘段 構(gòu)成 兩端完整的三段式距離保護(hù) 高頻通信部分距離I段 作為兩端各自的獨(dú)立跳閘段距離III段 作為啟動(dòng)發(fā)信元件 靈敏度高距離II段 作為方向判別和停信元件 距離三段整定計(jì)算方法相同 區(qū)別 距離II段增加了瞬時(shí)動(dòng)作的與門元件 當(dāng)本端II段動(dòng)作且收不到閉鎖信號(hào)時(shí) 立即跳閘 注意 距離III段作為啟動(dòng)元件 其保護(hù)范圍應(yīng)超過(guò)正 反方向相鄰線末端母線 一般無(wú)方向性 高頻閉鎖距離保護(hù)原理接線圖 獨(dú)立跳閘元件 方向判定元件和停信元件 啟動(dòng)發(fā)信元件 延時(shí)動(dòng)作瞬時(shí)返回元件 瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)返回元件 高頻閉鎖距離保護(hù)原理接線圖 核心變化 距離II段的跳閘時(shí)間元件增加了瞬時(shí)動(dòng)作的與門元件 實(shí)現(xiàn)了縱聯(lián)保護(hù)瞬時(shí)切除全線任意點(diǎn)短路的速動(dòng)功能 高頻閉鎖距離保護(hù)工作原理 內(nèi)部故障 兩側(cè)ZII動(dòng)作停信 均收不到閉鎖信號(hào) II段快速動(dòng)作于跳閘 外部故障 近故障側(cè)ZII不動(dòng)作 反方向 不停信 遠(yuǎn)故障側(cè)ZII動(dòng)作停信 兩側(cè)均收到閉鎖信號(hào) 切斷II段瞬時(shí)跳閘回路 只能通過(guò)tII延時(shí)跳閘 保證了選擇性 M側(cè)保護(hù) N側(cè)保護(hù) 阻抗動(dòng)作信息的交換 利用這樣的特征 回顧 區(qū)內(nèi)短路 兩側(cè)Z均動(dòng)作 需要2個(gè)獨(dú)立的信號(hào)交換 上述結(jié)構(gòu)稱為 允許式 M側(cè)保護(hù) N側(cè)保護(hù) 1 區(qū)內(nèi)故障 啟動(dòng) Z均動(dòng)作 兩側(cè)無(wú)延時(shí)跳閘 簡(jiǎn)述信號(hào)交換與邏輯的過(guò)程 阻抗動(dòng)作信息的交換 M側(cè)保護(hù) N側(cè)保護(hù) 1 區(qū)內(nèi)故障 啟動(dòng) Z均動(dòng)作 兩側(cè)無(wú)延時(shí)跳閘 簡(jiǎn)述信號(hào)交換與邏輯的過(guò)程 阻抗動(dòng)作信息的交換 至少一側(cè)的Z不動(dòng) 兩側(cè)均不跳閘 M側(cè)保護(hù) N側(cè)保護(hù) 阻抗動(dòng)作信息的交換 2 區(qū)外故障 簡(jiǎn)述信號(hào)交換與邏輯的過(guò)程 上述方式利用了距離II段 或III段等全線路有靈敏度 的測(cè)量元件 實(shí)現(xiàn)短路位置 方向的判別 構(gòu)成 距離縱聯(lián)保護(hù) 也可以將Z元件更換為方向元件 構(gòu)成 方向縱聯(lián)保護(hù) 距離縱聯(lián) 方向縱聯(lián)保護(hù)中 對(duì)方向元件的要求 1 具有明確的單一方向性 2 能覆蓋線路全長(zhǎng) 閉鎖兩側(cè)保護(hù) M側(cè)保護(hù) N側(cè)保護(hù) 還可以利用這樣的特征 區(qū)外短路時(shí) 至少有一側(cè)為負(fù) 或不動(dòng) 上述結(jié)構(gòu)稱為 閉鎖式 僅傳輸一個(gè)信號(hào) 信號(hào) 1 閉鎖兩側(cè)保護(hù) 區(qū)外短路時(shí) 至少有一側(cè)為負(fù) 或不動(dòng) 1 上圖所示的區(qū)外故障 閉鎖兩側(cè)保護(hù) M側(cè)Z不動(dòng) 持續(xù)發(fā)閉鎖信號(hào) 兩側(cè)均不跳 N側(cè)Z動(dòng)也無(wú)效 信號(hào)線有 1 閉鎖兩側(cè)保護(hù) 區(qū)外短路時(shí) 至少有一側(cè)為負(fù) 或不動(dòng) 2 區(qū)內(nèi)故障 信號(hào)線有 1 閉鎖兩側(cè)保護(hù) 區(qū)外短路時(shí) 至少有一側(cè)為負(fù) 或不動(dòng) 2 區(qū)內(nèi)故障 信號(hào)線 1 閉鎖兩側(cè)保護(hù) 區(qū)外短路時(shí) 至少有一側(cè)為負(fù) 或不動(dòng) 2 區(qū)內(nèi)故障 通道上 無(wú)閉鎖信號(hào) 兩側(cè)均滿足跳閘條件 一 兩側(cè)電流相量和 瞬時(shí)值和 的故障特征基爾霍夫電流定律 在一個(gè)節(jié)點(diǎn)中 流入的電流等于流出的電流 按照繼電保護(hù)規(guī)定的正方向 指向被保護(hù)元件 那么 基爾霍夫電流定律可以修改為 在任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)中 流入的電流之和等于0 下面 用圖例說(shuō)明 4 4縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù) 基爾霍夫電流定律 此式表明 流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于0 按照繼電保護(hù)規(guī)定的正方向 得 就構(gòu)成了繼電保護(hù)原理 電流差動(dòng)保護(hù) 廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備的保護(hù) 基爾霍夫電流定律的拓展 將節(jié)點(diǎn)拓展為一個(gè)封閉區(qū)域 二者區(qū)別很大 被保護(hù)設(shè)備 設(shè)計(jì)區(qū)別的門檻 應(yīng)當(dāng)是 電流和保護(hù) 即 從負(fù)荷 或外部短路 電流的特征看 電流差動(dòng) 名稱的來(lái)歷 與規(guī)定方向有關(guān) 即電流差 0 按繼電保護(hù)規(guī)定的正方向 或計(jì)算原理 但是 習(xí)慣成俗 仍然稱為 差動(dòng)保護(hù) 若有電流差 就動(dòng)作 I 一 導(dǎo)引線縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的工作原理 正常運(yùn)行或區(qū)外故障 不動(dòng)作 I 一 導(dǎo)引線縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的工作原理 區(qū)內(nèi)故障 動(dòng)作 1 環(huán)流法 跳閘 不動(dòng)作 I 電流綜合器 內(nèi)部故障時(shí) 外部故障或正常負(fù)荷時(shí) 在導(dǎo)引線內(nèi)部形成環(huán)流而得名 二 導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的接線 a 環(huán)流法 在保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí) 環(huán)流式縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)反應(yīng)于故障點(diǎn)的總電流而動(dòng)作 2 均壓法 內(nèi)部故障時(shí) TSm與TSn之間二次側(cè)有電流 TSm TSn的原邊有較大電流 起動(dòng)繼電器跳閘 外部故障或正常負(fù)荷時(shí) TSm與TSn之間無(wú)電流流過(guò) 處于電壓平衡狀態(tài) 因此得名 不會(huì)起動(dòng)繼電器跳閘 b 均壓法 在保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí) 均壓式縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)比較導(dǎo)引線兩端電壓而動(dòng)作 兩側(cè)電流互感器二次阻抗及互感器本身勵(lì)磁特性不一致 在正常運(yùn)行及外部故障時(shí) 差回路中電流不為零 此電流稱為不平衡電流 不平衡電流對(duì)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的影響 I 不平衡電流對(duì)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的影響 區(qū)外故障時(shí) 由于 的傳變誤差使 為了保證縱