输电线路纵联保护概述

4 1输电线路纵联保护概述 电力系统继电保护 4 1 1引言 电流保护 距离保护的缺点 I段不能保护线路的全长线路末端故障需II段延时切除在220kV及以上电压等级的电网中不能满足快速性的要求反应线路两侧的电气量可以快速 可靠地区分本线路任意点短路与外部短路 称为纵联保护 线路两端的保护装置组成一个保护单元 又称为单元保护 输电线路的纵联保护两端比较的电气量可以是 流过两端的电流 电流的相位 功率的方向 电力系统继电保护 4 1 1引言 电压互感器TV 电流互感器TA 获取电压 电流量通信设备 传送 接收电气量特征 电力系统继电保护 纵联保护按照信息通道的不同分为 导引线纵联保护 经济性 安全性不好 一般用于较短的线路 采用差动保护原理 电力线载波纵联保护 利用输电线路构成通道 在故障时通道可能遭到破坏 要求信号中断时保护仍能正确动作 微波纵联保护 多路通信通道 可以传送交流电波形 更适合于数字式保护 不经济 一般与电力信息系统统一考虑 光纤纵联保护 不受干扰 近年来短线路纵联保护的主要通道形式 4 1 1引言 电力系统继电保护 4 1 1引言 纵联保护按照保护原理分为 方向比较式纵联保护传送功率方向是否在规定的方向 测量阻抗是否在区段内等判别结果到对侧 每侧保护装置根据两侧的判别结果区分是区内故障还是区外故障 传送的信息量较少 对信息的可靠性要求高纵联电流差动保护传送电流的波形或相位到对侧 每侧保护根据两侧电流幅值 相位的比较区分是区内故障还是区外故障信息传输量大 两侧信息同步采集 电力系统继电保护 4 1 2短路时线路两侧电气量的故障特征分析 1 两端电流相量和的故障特征正常运行或外部故障 两端电流相量和为零内部故障 两端电流相量和为流入故障点的电流 纵联保护利用两端的电气量在故障与非故障时的特征差异构成保护 电力系统继电保护 4 1 2短路时线路两侧电气量的故障特征分析 2 两端功率方向的故障特征区内故障 两端功率方向相同区外故障 远故障点功率方向为正 近故障点功率方向为负 两端相反 电力系统继电保护 4 1 2短路时线路两侧电气量的故障特征分析 3 两端电流相位特征区内故障 两侧电流同相位正常运行或区外故障 两侧电流相位相差180 电力系统继电保护 4 1 2短路时线路两侧电气量的故障特征分析 4 两端测量阻抗的特征区内短路时 两端测量阻抗都是短路阻抗 位于距离保护II段动作区内 两侧II段同时启动 正常运行 两侧测量阻抗都是负荷阻抗 距离II段不启动 外部短路 两侧测量阻抗也是短路阻抗 但一侧为反方向 至少有一侧的距离保护II段不启动 电力系统继电保护 4 1 3纵联保护的基本原理 1 纵联电流差动保护利用两端电流波形或电流相量和的特征构成 动作判据 4 1 Iset 动作门槛值2 方向比较式纵联保护利用两端功率方向相同或相反的特征构成功率方向为负时发出闭锁信号 闭锁式方向纵联保护功率方向为正式发出允许信号 允许式方向纵联保护 电力系统继电保护 4 1 3纵联保护的基本原理 3 电流相位比较式纵联保护比较两端电流的相位关系构成 区内短路 两端电流相角差为0 保护动作正常运行或区外短路 两端电流相角差180 保护不动作考虑电流 电压互感器的误差及线路分布电容的影响 动作区如图所示 电力系统继电保护 4 1 3纵联保护的基本原理 4 距离纵联保护与方向比较式纵联保护相似 只是用相应的方向阻抗元件替代功率