超高压线路保护基础.ppt

超高压线路保护配置、1.1220kV线路保护配置一般220kv线路保护是以加强主保护、简化备份保护的基本原则进行配置和整定。 双重布置。 以双重全线速动保护和快速独立主保护和无时限线路I级保护为主线路主保护，其中全线速动主保护对全线内发生的各种故障，能够快速动作切除故障的配置快速独立主保护(商用频率变量主保护等)能够快速跳闸附近的重大故障，达到提高系统稳定性的目的双重备份保护是主线路的近距离备份和相邻线路的远距离备份。 一般由阶段性距离保护和零相保护构成。 主保护强的情况下，为简化备用保护，主要以相距保护和接地距离保护为备用保护，同时应配合相邻线路和变压器的主保护和备用保护。 220kv线路重合闸主要以单相重合闸为主。 双重化配置是双重投入，采用单相再投入提高系统稳定性。 典型的配置示例、500kv线路保护配置、500kv线路主后保护配置基本上与200kv线路保护相同，按照双重化进行配置和调整。 但500kv输送功率更大，距离长，安全稳定问题严重，500kv线路保护的配置要求更高，主要动作速度要求更高，全线速度主保护的通路要求更高，避免过渡阻力的能力要求更高。 对于同塔双工电路，当发生跨接线异名相瞬时故障，双工电路无法同时跳闸时，配置具有分相电流差或其他跨接线故障筛选功能的全线速动保护，降低同棒双工电路同时跳闸的可能性。 设置串联补偿电容器的线路采用特定形式的保护。 500kv线路的重合闸和断路器故障保护一般纳入断路器保护，采用单相重合闸。 典型的配置几乎和220kv的保护配置相同，没有重新投入。 构成时，纵联保护多采用容许式纵联保护和光纤纵差保护。 由于500kv一般采用3/2接线，保护二次电路的方式与保护二次母线的方式有很大区别(如无电压切除、电流采用和电流等)，超高压线路主保护、超高压线路主保护主要由全线速动主保护和快速独立主保护构成，全线速动主保护在主线路的任何方面都能实现故障快速动作目前包括以下类型的全线速动主保护： a .速动纵联保护：导线保护(极小)、高频保护、光纤纵联保护b .光纤电流纵差保护、速纵联保护、速纵联保护在故障时线路两侧纵联保护测量自身电量求出故障性质(如故障方向、位置等)， 将判定结果(以某个信号)通过某个信道(输电线、光纤等)接收对方侧和对方侧的信号，与本方侧的判定结果进行比较，判别故障是否在自家线路中。 根据信号的类型，分为闭合式、可容许式和直接跳闸式，根据信号传输信道类型，根据感应线的纵联、高频保护、光纤的纵联保护等构成原理，分为纵联方向、纵联距离、纵联零联方向、纵联差动等，高频载波信道是高频保护的重要部分，高频保护正常工作高频通道包括电阻器、耦合电容器、耦合滤波器、高频电缆、收发器和高压线。 高频信号具有通过将一相与大地或两相之间耦合来形成“相位制”或“相位制”的作用。 一般来说，220kv线路采用相位耦合方式的专用载波信道，在以单频控制工作的500kv多采用相位控制，因为信道较少，所以只能通过与其他通信信道并用的信道来形成多载波信道。 高频电阻器是由电感和电容器构成的并联谐振电路，将工作频率的高频信号限定为主线路进行传输，使其不会分流。阻尼器损坏可能导致衰减增大，通道不能正常工作。 耦合电容器将高频信号耦合到高压线路上，使商用频率的高电压绝缘。 耦合电容器与滤波器连接，通过高频电缆与收发机连接，实现传输线路与电力线载波设备之间的阻抗匹配，实现高压设备与载波设备之间的电隔离。 高频电缆与载波设备连接耦合滤波器，现在75的高频同轴电缆得到广泛应用。 高频信道对高频保护非常重要，高频信道的常见故障和异常处理见技能操作模块的相关部分。 多载波信道：利用两个高速命令(a，b )两个低速命令(c，d )主保护或者a或者b命令，利用远程跳频利用c命令，稳定器利用d命令，并且纵向联合保护原理，闭合纵向联合保护或者激活元件，以及定向元件与收发器联合操作。 向通路发送封闭信号，由于两侧的任意一侧接收到封闭信号时封闭保护动作跳闸，所以封闭式纵向连续保护使出口动作所需要的条件是没有封闭信号。 传送锁定信号的信道的许多也可通过专用载波信道在光纤信道上传送。 闭合式动作的基本原理如下：正常时起动元件不起动、保护不动作的市外故障时(例如NP线路故障时)，MN两侧保护首先同时发送(约10ms左右)以防止误动作，然后m侧保护方向元件向正方向停止发送，n侧保护2向反方向继续发送以关闭m侧保护， 防止误动作的区内故障时(NP线路故障)，NP两侧保护仍然同时发送防止信号未到达对方侧而发生误动作，然后，两侧方向的元件判断为正方向而停止，两侧和正方向都判断为闭锁信号未到达而急速跳闸，切除故障。 在实际的构成中，很多制造商的纵向连接方向保护同时设置了反向元件，与正向元件协作使保护装置更加可靠，如图所示保护需要正向进行f动作，判断为不进行F-动作。 定向元件的要求和配合关系将在后面详细说明。 纵向耦合方向保护的主要元件是方向元件，通常是专用的方向元件，而典型的方向元件是商用频率变化量方向元件(LFP901 )、能量积分方向元件(PSL601 )、零相方向元件、反相方向元件等。 这些定向元件都很灵敏，检查时定向元件在规定范围内工作，象LFP901检查那样，在1.2倍的距离II进行检查。 另外，由于需要将电压作为参考量，因此电视断线时这些元件无法正常动作，纵连方向的保护结束，因此需要及时应对。 从工作原理来看，区内发生故障时，具有即使同时发生通道故障，通道也会被切断，不会发生闭锁式纵向连接保护拒绝的优点。 但是，同时闭合式的纵连方向保护需要在区域外故障时从相反侧闭合闭合信号的正方向侧的保护，在该情况下，如果信道因各种原因不能正确地传递信号，则纵连保护有可能误动作，因此闭合式的纵连保护更容易误动作，在区域外故障时方向元件不能正确地判断方向， 误操作因为收发器故障未被正确发出或另一端未接收到闭合信号、高频信道故障切断高频信号等原因，在工作中必须尽量避免。 调整时应对定向部件检测定向部件的灵敏度和正反向出口的动作行为。 保护和收发器协同工作，在封闭式纵联保护过程中，保护和收发器需要协同工作，一般收发器的收发和信道检测受保护控制。 主要包括外发逻辑的保护、远程唤醒外发逻辑、信道检查逻辑和外发停止逻辑。 (1)保护发信：保护起动后，在组全体恢复前发信，停止元件动作后停止发信。 (2)远程启动发信：为了提高被保护线路两侧的闭合式纵联保护装置的联合动作的可靠性，为了防止保护误动作和闭合式通路的检查，设置了远程启动发信逻辑。所谓远程起动呼叫是指在收发机接收到信号后，自身的收发机也起动并实现自保持，由此，在远程起动呼叫后也始终进行呼叫，所以设置了在10秒后自动解除循环的措施(解除呼叫自保持)。 (3)信道检验逻辑：封闭式高频信道不在正常时发出，因此保护装置可设置信道测试程序并按下信道测试按钮进行检验，以便不能总是监视信道是否正常，而能够定期监视信道以LFP(RCS)900系列为例，对闭合式频道，在通常运转时进行频道信号交换，在保护屏幕上按下频道测试按钮，这边发出，接收后200ms，这边停止发信。 对方接收后，为了从远方起动发信电路向自己发送，自己连续接收，5秒后自己再次起动发信，10秒后停止发信。 如果对方手动进行频道试验，则在对方收到信号后，发送电路立即从远方向对方发送信号，10秒后停止。 (4)停止逻辑：闭合式纵断面保护中，为了满足故障而可以停止的情况较多。 包括正向元件停止、其他保护动作停止、本保护动作停止、断路器位置停止、弱馈保护停止等方式。 正向元件动作停止：其作用是，当区域内发生故障时，在两侧保护正向元件动作停止后，迅速切除故障即其他保护停止：一般来说，母性差保护动作停止，使对方的高频闭锁保护能够加速动作跳闸。 典型情况为自侧断路器与变流器之间发生故障，母差保护正确动作，切断自侧断路器时，未切除故障的母线发生故障，母差保护正确动作，但本侧断路器失效时。 本保护动作停止：在本保护装置的备份动作中，纵向连续保护正向元件不动作的情况下，停止信号会使对方侧的纵向连续保护跳闸加速，停止信号会使对方侧的纵向连续保护跳闸加速三跳位置停止：断路器跳闸时将收发器置于停止状态，解除从远方启动发射元件的作用。 典型的情况是，在手动充电接通发生故障时，对方处于三跳位置，停止通信并解除远程起动时，对方的远程起动信号被错误锁定。 弱馈保护停止：弱馈保护是指在线路的弱电源侧或无电源侧，在区内发生故障时，弱电源或无电源的正向元件灵敏度不足，拒绝纵向连续保护，因此设置弱馈保护来解决上述问题。 区内发生故障时，对于闭锁式纵联保护，弱反馈可以立即停止通信，向强电侧提供反馈信号，使强电侧能够跳闸，用控制字选择弱电侧是否跳闸。 弱馈电在弱电源侧为反方向的情况下不动作，另外，强电源侧为反方向的情况下也不会误动作，所以弱馈电需要对应。 专用封闭式弱馈保护只能单侧投入线路两侧。 另外，在并行线路中，当一条线路故障被消除时在反方向上通电，并且垂直保护部分通过与在反方向上的元件相关联的软件逻辑来确保在反方向上通电的情况下另一条线路不会错误地跳转。 由于纵联方向保护的收发由收发器进行，所以收发器和保护的接口非常重要。 收发器的原理应当参照厂家的技术文件，特别重视保护收发器的接口。 收发器和保护接口有单触点和双触点方式。 单触点方式的保护是只有发送触点控制收发器的发送和停止，不发送则控制发送停止的双触点方式需要通过发送和停止的触点进行控制，停止需要发送和停止都具有信号而停止，一般采用单触点方式。 另外，在光纤信道的远程信号传输装置中也存在同样的接口。纵向连续距离保护的原理，下面以闭合式纵向连续距离保护为例，描述其工作原理的闭合式纵向连续距离保护的基本原理和绝大多数的逻辑类似于纵向连续方向保护，例如，保护启动始发逻辑、远程启动始发逻辑、信道检验逻辑、前向停止逻辑、其他保护停止逻辑、功率反向逻辑等是相同的。 主要区别在于，用于判断故障方向的元件由具有方向性的阻抗继电器构成，阻抗继电器同时具有保护范围稳定的优点，因此，闭合式纵向耦合距离利用阻抗继电器这两个优点来构成，通过设定阻抗继电器的保护动作范围，即所谓的过范围和不足封闭式纵联距离保护仍须防止区域外误动。 还应保证阻抗继电器的方向性、灵敏度和瞬态电阻能力。 容许式纵联保护、容许式纵联保护的工作原理与封闭式类似，国内的容许式纵联保护都使用超范围式纵联保护。 可允许纵断面保护是线路两侧的单向元件分别判断故障的方向，然后根据通路许可信号进行综合判断，比较两侧的故障方向并决定是否跳闸。 容许式纵联保护在区内发生故障时在两侧发出允许信号，在市外发生故障时在相反方向不发出允许信号，动作逻辑与封闭式正相反。 但是，在向对方发送许可信号的情况下，因为只能够接收对方侧的许可信号而不能接收对方自身的许可信号，这一点与封闭方式不同，所以许可方式的级联保护一般采用多载波信道和光纤信道，双频方式、封闭方式是单频带方式。 可允许的反向元件可以采用与锁定方案相同的反向元件，其中在操作逻辑上受保护跳闸的元件是发光元件(锁定方案或停止元件)，与之相对应的还包括正向元件操作发光器、其他保护操作发光器(主要是母差)、该保护操作发光器(备用保护操作发光器、三跳位置发光器等)、弱反馈保护发光器。 容许式纵连保护需要采取措施，以防止电力逆流时发生误动作。 光纤电流纵差保护随着光纤通信技术的发展，光纤电流纵差保护比传统纵差保护具有更多优点，因此广泛应用已成为超高压线路保护的发展趋势。 光纤电流差动保护的工作原理与方向纵耦合保护不同，由于不是通过判断故障的方向来进行本线路的选择，而是利用流入线路和流出线路的电流相量和选择(即基尔霍夫电流定理)，所以光纤电流差动保护和变压器的差动保护类似，通过光纤通道连接两侧TA，线路整体与纵向耦合保护相比，光纤电流差分保护的优点在于(1)基于基尔霍夫电流定理，其原理简单，整定简单，保护可靠，(2)使用分相电流计算差分电流，具有自然的选择相机功能。 (3)无需振动封闭，随时可以快速切除故障。 (4)没有必要考虑逆电力。 (5)不受tv断线的影响，方向保护受tv断线的影响。 (6)避免过渡电阻的能力较强。 (7)特别适用于短线路、串补线路、t形接线。 (8)带弱馈保护，适应系统运行方式的变化。 (9)信道抗噪性强，保护时刻收发、检查信道、可靠性高。 另外，由于光纤通信与信道连接、光纤通信系统的可靠性直接影响光纤纵差保护的性能，因此对于光纤系统的运行维持非常重要。 光纤通信因具有抗强电磁干扰的能力、极高的传输容量、极高的带宽和极小的传输衰减等优点而被广泛应用。 光纤是光纤通信中的光信号的传播介质，是芯、包层。 涂层和夹克是由几个部分组成的。由于光纤不能勉强弯曲，因此在实际通信中制作了光缆，分为单芯光缆和多芯光缆，为了提高光缆的强度，有外部强化的护套。 光纤连接实际上是很常见的，能够通过电弧焊接法进行固定连接和通过光纤可动连接器进行可动连接。 一般光纤与光纤的连接通过电弧焊接法连接，光纤与光端机及其他无源设备通过可动连接器连接。 请注意，无论采用哪一种方法，都可清洁连接器，确保光通信的可靠性。 用于中继保护的光纤信道主要有两种方式：一种是铺设用于保护的专用光纤信道，另一种是对现有的数字通信网络进行复用。 对应的连接方式有专用信道方式和复用信道方式，复用信道方式分为64Kbit/sPCM复用和2M接口复用两种。 典型的是(南瑞)、(光纤电流的纵差保护原理、光纤电流的纵差保护的核心元件是电流差动元件，一般有分相电流差动元件、零相电流差动元件、突变量电流差动保护元件等。 这些差动元件的基本工作原理相同，差动电流在正