继电保护课件 第七章输电线路差动保护和高频保护.ppt

第七章 线路的差动保护和高频保护 本章主要内容 一、输电线路的纵差动保护 二、平行双回线路横联差动保护 三、高频保护的基本原理 四、高频通道及高频信号类型 五、方向高频保护 六、相差高频保护 第一节输电线路的纵差 动保护 一、纵差动保护的基本原理 上页下页返回 1、当线路正常运行或外部故障时: 2、当线路内部故障时: 不平衡电流等 于两侧电流互 感器的励磁电 流之差。 基于比较被保护线路始端和末端电流 的大小和相位原理构成的 二、不平衡电流 （一）稳态不平衡电流 不平衡电流等于两侧电流互感器的励磁电流之差 暂态过程中的不平衡电流 短路电流中 除含有周期 分量外，还 含有按指数 规律衰减的 非周期分量 测量元件动作电流整定原则 保证外部短路保护不动作。 （动作电流按照大于外部短路流过保护的 最大不平衡电流整定。） 第二节平行双回线路 横联保护 一、双回线路内部故障的特点 上页下页返回 1、在正常运行或区外故障时: 2、当平行双回线内部故障时: 或 时，判别为线路i故障； 同样，利用母线电压降低、两回线电流大小不等这一 特点，也可判别出故障线路。 时，判别为线路故障。 保护工作情况： 在正常运行或区外故障时 双回线路内部k点发生了短路故障 2、相继动作区 在靠近对端附近短路时，两回线路电流大 小差不多，相位也相同，导致ka不动作； 当对端保护动作跳开对端断路器后，电流 重新分配，然后本侧保护才动作。这种情 况称为相继动作，此区域称为相继动作区 。 第三节 高频保护的 基本原理 上页下页返回 将线路两端的电流相位或功率方向转 化为高频信号，然后，利用输电线路本身 构成高频电流通道，将此信号送至对端， 以比较两端电流的相位或功率方向的一种 保护装置。按工作原理可分为:方向高频保 护和相差高频保护。 比较线路两端的功率方向 方向高频保护 比较线路两端的功率方向相差高频保护 第四节 高频通道及高 频信号类型 上页下页返回 一、高频通道的组成 二、高频通道的工作方式 上页下页返回 1、故障起动发信方式在正常条件下发信机不工作，通 道中没有高频电流，只在电力系统发生故障期间才由起 动元件起动发信。 2、长期发信方式在正常工作条件下发信机始终处于发信 状态，沿高频通道传送高频电流。 3、移频方式在正常工作条件下，发信机向对侧传送频 率为f1的高频电流；当发生故障时，继电保护装置控制 发信机移频，停止发送频率为f1的高频电流，而发出频 率为f2的高频电流。 上页下页返回 三、高频通道及高频信号类型 1、闭锁信号：阻止保护 动作跳闸的信号，无闭锁 信号是保护作用于跳闸的 必要条件。 2、允许信号：允许保护 动作跳闸的信号，是保护 作用于跳闸的必要条件。 3、跳闸信号：直接引起 跳闸的信号，是保护作用 于跳闸的充分条件。 上页下页返回 第五节 方向高频 保护 一. 高频闭锁方向保护原理 通过高频通道间接比较被保护线路两侧的功率方向， 以判别是被护范围内部故障还是外部故障。 当线路bc上的k点发生故障时，它两侧的功率都是 从母线流向输电线路，两侧保护3和4的发信机都不 发信，两侧高频收信机均收不到高频闭锁信号，断 路器3和4无延时跳闸。 当线路bc上的k点发生故障时，它两侧的功率都是 从母线流向输电线路，两侧保护3和4的发信机都不 发信，两侧高频收信机均收不到高频闭锁信号，断 路器3和4无延时跳闸。 当线路bc上的k点发生故障时，它两侧的功率都是 从母线流向输电线路，两侧保护3和4的发信机都不 发信，两侧高频收信机均收不到高频闭锁信号，断 路器3和4无延时跳闸。 对输电线路ab和cd来说，均为外部故障，流经2和5 保护的功率方向都为负，2和5保护的发信机发信， 使本侧与对侧的收信机分别收到高频闭锁信号，故 使断路器1、2和5、6都不跳闸。 第五节 方向高频 保护 二. 高频闭锁方向保护的框图 上页下页返回 1kw为反方向元件，反向短路故障时动作，起动发信机； 2kw为正方向元件，正向短路故障时动作，准备跳闸。 t1 t2 时间元件t1 延时t1动作，瞬时返回；时间元件t2瞬时t2 动作，延时返回。二者的作用是防止区外故障误动； 高频收发信机 第五节 方向高频 保护 三. 高频闭锁方向保护的框图说明 上页下页返回 当k1点发生故障时，两侧的正方向元件2kw动作，反方向 元件1kw不动作，不发闭琐信号，于是两侧的2kw通过时 间元件t1和禁止门jz2将两侧的断路器1qf、2qf跳开； 当发生k2故障时，n侧的1kw动作，发出闭琐信号，在时间 元件t1有输出前到达m侧收信输出端,从而保证了虽然m侧 的2kw动作，但不会发出跳开1qf的跳闸脉冲。 第五节 方向高频 保护 上页下页返回 四. 高频闭锁方向保护的实现特点 反方向元件1kw动作后立即起动发信， 发出闭琐信号;正方向元件2kw动作后，准 备作用于跳闸。 1kw的灵敏度必须高于2kw的灵度。 时间元件t1的作用是防止外部短路故 障时，远离故障点侧保护误动。 时间元件t2作用是防止高频闭锁信号 过早解除而造成远离故障点侧保护的误动 。 第六节 相差高频 保护 一、相差高频保护的工作原理 上页下页返回 比较被保护线路两侧电流的相位即利用高频信号将电 流的相位传送到对侧去进行比较，这种保护称为相差高 频保护。 内部故 障相位 相同外 部故障 相位差 为180 上页下页返回 第六节 相差高频 保护 二、相差高频保护的构成 起 动 元 件 起动元件的作用是故障时起动发信机和开放比相回路， 并且要求起动发信机要比开放比相回路更为灵敏，动 作更为迅速。 操作元件的作用是将输电线路上的50hz电流转变为一个 50hz的方波电流，然后以此工频方波电流对发信机中的 高频电流进行调制。 比相元件的作用是比较被保护线路两侧操作电流的相位。 因为采用单频率制，所以收信机同时接收到线路两侧发 信机发出的高频信号。 起动元件的作用是故障时起动发信机 和开放比相回路，并且要求起动发信机要 比开放比相回路更灵敏，动作更快。 操作元件的作用是将输电线路上的 50hz电流转变为一个50h