输电线路全线速动保护

1、输电线路的输电线路的全线速动保护全线速动保护 输电线路全线速动保护输电线路全线速动保护1 1、全线速动保护的基本概念、全线速动保护的基本概念2 2、纵联方向保护的原理及特点（闭锁式、允许式）、纵联方向保护的原理及特点（闭锁式、允许式）3 3、纵联差动保护的基本原理、纵联差动保护的基本原理4 4、比率制动式纵联差动保护的原理及动作特性、比率制动式纵联差动保护的原理及动作特性5 5、纵联保护的通信通道种类及各自特点、纵联保护的通信通道种类及各自特点6 6、影响纵联差动保护正确动作的因素、影响纵联差动保护正确动作的因素7 7、闭锁式纵联方向保护需考虑的一些特殊问题、闭锁式纵联方向保护需考虑的一些特殊

2、问题8 8、功率倒向概念、对方向保护的影响及解决措施、功率倒向概念、对方向保护的影响及解决措施9 9、工频变化量方向元件基本原理及特点、工频变化量方向元件基本原理及特点1010、各种纵联保护的逻辑框图、各种纵联保护的逻辑框图第一节第一节 输电线路纵联保护概述输电线路纵联保护概述一、引言（ 纵联保护的提出 ）1. 1. 电流、距离保护的缺陷电流、距离保护的缺陷反映：一侧电气量反映：一侧电气量缺陷：二段有延时，无法实现全线速动，缺陷：二段有延时，无法实现全线速动，MN123220kV 220kV 难以满足快速性要求。难以满足快速性要求。k1k22.2.反映线路两侧电气量的纵联保护反映线路两侧电气量

3、的纵联保护纵联保护：将线路一侧电气量信息传到另一侧去，两侧电气纵联保护：将线路一侧电气量信息传到另一侧去，两侧电气量同时比较、联合工作的保护。即线路两侧之间有纵向的联量同时比较、联合工作的保护。即线路两侧之间有纵向的联系的保护。系的保护。纵联保护两端比较的电气量可以是流过两端的纵联保护两端比较的电气量可以是流过两端的电流、电流相电流、电流相位和两端功率方向位和两端功率方向等，比较两端不同电气量的差别构成不同等，比较两端不同电气量的差别构成不同原理的纵联保护。原理的纵联保护。纵联保护特点：可以快速、纵联保护特点：可以快速、可靠地区分本线路内部任可靠地区分本线路内部任意点短路与外部短路，达意点短路

4、与外部短路，达到有选择、快速地切除全到有选择、快速地切除全线路任意点短路的目的。线路任意点短路的目的。第一节第一节 输电线路纵联保护概述输电线路纵联保护概述3. 3.输电线路的纵联保护输电线路的纵联保护反映：两侧反映：两侧（M、N）电气量电气量12MNk1k2定义：通信通道、纵向连接、电气量特征对传、定义：通信通道、纵向连接、电气量特征对传、比较、判断、跳闸。比较、判断、跳闸。通信设备通信设备通道特点：绝对选择性、无时限跳闸特点：绝对选择性、无时限跳闸第一节第一节 输电线路纵联保护概述输电线路纵联保护概述二、输电线路纵联电流差动保护基本原理输电线路纵联电流差动保护基本原理根据基尔霍夫电流定律，

5、线路两侧电流参考方向如上图所示。根据基尔霍夫电流定律，线路两侧电流参考方向如上图所示。当线路上没有内部故障时，线路两侧的电流之和为零，即流入当线路上没有内部故障时，线路两侧的电流之和为零，即流入线路元件的电流之和为零；当线路有内部故障时，线路两侧电线路元件的电流之和为零；当线路有内部故障时，线路两侧电流之和不为零。流之和不为零。输电线路纵联电流差动保护的工作原理：输电线路纵联电流差动保护的工作原理：当差动电流当差动电流 时，认为是内部故障，保护动作。时，认为是内部故障，保护动作。0NMrIII第一节第一节 输电线路纵联保护概述输电线路纵联保护概述1. 1. 两端电流相量和两端电流相量和三、输电

6、线路两侧电气量的故障特征 1KNMIIII0NMIIIMNk1MINI区内故障MNk2MINI区外故障（正方向：母线线路）（正方向：母线线路）2. 2. 两端功率方向两端功率方向MNk1MINI区内故障区外故障MNk2MINIMSNSMSNS两侧功率方向均为正两侧功率方向均为正一侧功率方向为负一侧功率方向为负第一节第一节 输电线路纵联保护概述输电线路纵联保护概述3. 3. 两端电流相位特征两端电流相位特征假设：阻抗角、电势角相同假设：阻抗角、电势角相同0MNk1MINI区内故障MNk2MINI区外故障1804. 4. 两端测量阻抗两端测量阻抗区内故障：区内故障：两端两端 Z ZII II （短

7、路阻抗）（短路阻抗）均启动均启动区外故障：区外故障：近端近端 Z ZII II （短路阻抗）（短路阻抗）不启动不启动。 第一节第一节 输电线路纵联保护概述输电线路纵联保护概述四、纵联保护基本原理 1. 1. 纵联电流差动纵联电流差动两端电流相量和特征两端电流相量和特征2. 2. 方向比较式纵联保护方向比较式纵联保护1KNMIIII0NMIIIsetNMIII两端功率方向两端功率方向功率方向元件判断本端功率方向，功率方向为负者发出功率方向元件判断本端功率方向，功率方向为负者发出闭锁信号，闭锁两端保护闭锁信号，闭锁两端保护 闭锁式方向纵联保护闭锁式方向纵联保护3. 3. 电流相位比较式纵联保护电流

8、相位比较式纵联保护两端电流相位特征两端电流相位特征4. 4. 距离纵联保护距离纵联保护两端测量阻抗两端测量阻抗MNk1k2第一节第一节 输电线路纵联保护概述输电线路纵联保护概述1. 1. 按通道分类按通道分类2. 2. 按原理分类按原理分类导引线：导引线：10km10km，二次电气量，电流差动保护，二次电气量，电流差动保护电力线载波电力线载波：最广泛，输电线路，要求线路故障时能动：最广泛，输电线路，要求线路故障时能动微波：微波：信息量大信息量大光纤：光纤：信息量大，抗干扰，近年信息量大，抗干扰，近年 短线路保护短线路保护（1 1）方向比较式纵联保护）方向比较式纵联保护: : 功率方向、测量阻抗

9、判断结果功率方向、测量阻抗判断结果（2 2）纵联电流差动保护）纵联电流差动保护：电流波形：电流波形/ /相量、相位相量、相位方向纵联保护距离纵联保护逻辑信号五、纵联保护基本原理的分类 第一节第一节 输电线路纵联保护概述输电线路纵联保护概述一、导引线通信保护原理：电流差动原理保护原理：电流差动原理适用于短线路导引线KDi第二节第二节 纵联保护通道纵联保护通道二、电力线载波通信二、电力线载波通信1. 1. 原理原理功率方向（电流相位）功率方向（电流相位）高频信号高频信号（50400kHz）通道：输电线路（相相，通道：输电线路（相相，相地相地）2. 2. 构成构成输电线路输电线路阻波器阻波器耦合电容

10、器耦合电容器连接滤波器连接滤波器高频收发信机高频收发信机接地刀闸接地刀闸第二节第二节 纵联保护通道纵联保护通道保护装置保护装置电力线载波通道又称为高频通道电力线载波通道又称为高频通道高频通道：高频通道：“导线导线大地大地” 构成输电力线载波通道。构成输电力线载波通道。优点：优点：最经济，可以只在一相线路上最经济，可以只在一相线路上 装设。装设。 缺点缺点：高频信号的衰耗和受到的干扰都比较大。：高频信号的衰耗和受到的干扰都比较大。 第二节第二节 纵联保护通道纵联保护通道阻波器阻波器高频阻波器：高频阻波器： v将高频信号限制在本线路内传输。将高频信号限制在本线路内传输。v它对高频电流呈现很大的阻抗

11、，对它对高频电流呈现很大的阻抗，对于工频电流，阻波器呈现的阻抗很于工频电流，阻波器呈现的阻抗很小。小。连接滤波器：连接滤波器： 带通滤波器，带通滤波器，使信号频带的使信号频带的高频电流能够高频电流能够顺利通过。顺利通过。 阻抗匹配器，阻抗匹配器，避免高频信号避免高频信号在传送过程中在传送过程中发生反射而引发生反射而引起高频能量的起高频能量的附加衰耗附加衰耗耦合电容器（结合电容器）：耦合电容器（结合电容器）： v与连接滤波器共同配合，将高频信号传递到输电与连接滤波器共同配合，将高频信号传递到输电线路上，同时使高频收发信机与工频高压输电线线路上，同时使高频收发信机与工频高压输电线路隔离。路隔离。v

12、高频电缆：高频电缆： 连接高频收发信机与连接滤波器连接高频收发信机与连接滤波器 一般采用同轴电缆一般采用同轴电缆v高频收发信机：高频收发信机： 发送和接收高频信号的装置发送和接收高频信号的装置v放电间隙（或避雷器）：放电间隙（或避雷器）： 对高频收发信机起过电压保护作用对高频收发信机起过电压保护作用v接地刀闸：接地刀闸： 在调整或检修高频收发信机、连接滤波器时，用它来进行在调整或检修高频收发信机、连接滤波器时，用它来进行安全接地。安全接地。3. 3. 通道特点及适用保护原理通道特点及适用保护原理无中继、无中继、经济、经济、施工简单施工简单干扰影响大、实时性差干扰影响大、实时性差纵联电流差动纵联

13、电流差动优点：优点：缺点：缺点：信号：传递状态信号（功率方向、电流相位）信号：传递状态信号（功率方向、电流相位）应用：方向比较式、电流相位比较式纵联保护应用：方向比较式、电流相位比较式纵联保护4. 4. 通道工作方式通道工作方式1) 正常无高频电流（故障启动发信方式）正常无高频电流（故障启动发信方式）2) 正常有高频电流（长期发信方式）正常有高频电流（长期发信方式）3) 移频方式（移频方式（f1、f2）第二节第二节 纵联保护通道纵联保护通道5. 5.载波信号的种类载波信号的种类&保护元件允许信号跳闸脉冲1保护元件跳闸信号跳闸脉冲MNk1MINIMSNSMNk2MININSMS允许式方向

14、高频保护闭锁式方向高频保护允许信号允许信号跳闸信号跳闸信号要求：两侧 I 段有重叠区第二节第二节 纵联保护通道纵联保护通道闭锁信号闭锁信号&保护元件闭锁信号跳闸脉冲三、微波通信 频带宽频带宽（30030000MHz）、）、抗干扰、抗干扰、不受线路故障影响（允许不受线路故障影响（允许/ /跳闸信号）跳闸信号）需中继需中继（4060km）、价格贵、价格贵优点：优点：缺点：缺点：应用：纵联电流分相差动保护应用：纵联电流分相差动保护四、光纤通信 通信容量大通信容量大、抗干扰、节省金属材料等抗干扰、节省金属材料等需中继需中继优点：优点：缺点：缺点：应用：纵联电流分相差动保护应用：纵联电流分相差动

15、保护电信号光信号电信号光信号光纤第二节第二节 纵联保护通道纵联保护通道v3.微波通道微波通道v把需要传送的信息调制成微波信号后，把需要传送的信息调制成微波信号后，经过空间传播送到对端接收。经过空间传播送到对端接收。v微波信号的传送距离在微波信号的传送距离在50KM左右，超左右，超过这个距离需要设微波中继站来转送。过这个距离需要设微波中继站来转送。v微波保护。微波保护。ABC光信号在光导纤维内传输具有衰耗低、抗干扰能力强、通信容光信号在光导纤维内传输具有衰耗低、抗干扰能力强、通信容量大、比微波通信提高量大、比微波通信提高10 10 万倍以上等优点。目前光纤通信使万倍以上等优点。目前光纤通信使用的

16、波长为用的波长为0.85 um0.85 um、 1.31 um1.31 um、1.55 um 1.55 um 。光纤分多模光纤。光纤分多模光纤和单模光纤，后者比前者特性好，衰减小、频带宽适用于大容和单模光纤，后者比前者特性好，衰减小、频带宽适用于大容量远距离的通信系统。量远距离的通信系统。 光纤通信光纤通信光纤具有宽带、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力光纤具有宽带、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力强等优点强等优点, ,是未来通信网的主要实现技术。是未来通信网的主要实现技术。第二节第二节 纵联保护通道纵联保护通道 输电线路的光纤纵差保护输电线路的光纤纵差保护v一、光纤通信的特点一、光

17、纤通信的特点v1通信容量大通信容量大v2抗干扰能力强抗干扰能力强v3原料资源丰富原料资源丰富v4线路架设方便线路架设方便二、光纤通道二、光纤通道v1调制器调制器 将要传输的各路信息，调制成适合在光纤信道中将要传输的各路信息，调制成适合在光纤信道中传输的脉冲信号。传输的脉冲信号。v2光源光源 把调制器输出的脉冲电信号调制成光信号。把调制器输出的脉冲电信号调制成光信号。光源光源中继器中继器光检测器光检测器光纤光纤调制器调制器解调器解调器激光器驱动电路原理图激光器驱动电路原理图 UBLDUReVT2RcVT1103光纤与光缆光纤与光缆v用来传送光信号，完成信息传输的任务。用来传送光信号，完成信息传输

18、的任务。 由玻璃纤芯、玻璃包层和护套组成。由玻璃纤芯、玻璃包层和护套组成。v当当n2n1，且光束的入射角度，且光束的入射角度大于入射临界大于入射临界角时，光波在芯线和包层交界面发生全反射，角时，光波在芯线和包层交界面发生全反射，光束在光纤线中沿光束在光纤线中沿Z字形路线前进，不会穿出字形路线前进，不会穿出包层而受到损失。包层而受到损失。 图611 光纤结构示意图包层n1护套纤芯n2光缆结构示意图光缆结构示意图v电力特种光缆：电力特种光缆：v全介质自承式光全介质自承式光缆缆ADSS、架空、架空地线复合光缆地线复合光缆OPGW、缠绕式、缠绕式光缆光缆GWWOP、捆绑式光缆捆绑式光缆ALLash、相

19、线、相线复合光缆复合光缆OPPC等。等。加强芯加强芯塑料包皮塑料包皮缆芯缆芯填充物填充物护套护套4光检测器光检测器v光检测器用来接收光信号，并将其转换成脉光检测器用来接收光信号，并将其转换成脉冲电信号。冲电信号。v光检测器的主要元件为光电二极管。光电二光检测器的主要元件为光电二极管。光电二极管由极管由P型区、型区、N型区、本征区三部分构成。型区、本征区三部分构成。 本征区本征区PNv5解调器解调器v对接收信号进行解码和分路处理。对接收信号进行解码和分路处理。v同步电路通过检测对侧发送的同步码，同步电路通过检测对侧发送的同步码，使发送与接收侧的信号时钟保持同步。使发送与接收侧的信号时钟保持同步。

20、v6光中继器光中继器v对衰减的光波信号进行放大，并对失真对衰减的光波信号进行放大，并对失真的信号波形进行矫正，使光波信号得到的信号波形进行矫正，使光波信号得到再生。再生。三、光纤纵联电流差动保护的原理三、光纤纵联电流差动保护的原理MNM侧电流侧电流差动保护差动保护N 侧 电 流侧 电 流差动保护差动保护光纤通道光纤通道 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护一、纵联电流差动保护原理MNk1k2KDMINImInIrI0NMIIKNMIII正常、外部故障：内部故障：1. 1. 工作原理工作原理基尔霍夫定律2. 2. 保护特性保护特性1 1）无制动作用）无制动作用NNTAnMMTAmIIn

21、IIInI11NMTAnmunbIInIII1setnmrIIIImax. kerssaperrelsetIKKKKImax.LrelsetIKI2min.setksetrsenIIIIK不平衡电流：躲过外部短路最大不平衡电流:躲过最大负荷电流（一侧CT断线）: 整定：校验：（单侧电源最小方式最小短路电流（单侧电源最小方式最小短路电流）MNk1k2KDMINImInIrI 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护MNk1k2KDMINImInIrI2 2）有制动作用）有制动作用nmII动作线圈：制动线圈：nmII正常、外部故障：正常、外部故障：内部故障：内部故障：动作作用强，制动作用弱动

22、作作用强，制动作用弱制动作用强，动作作用弱制动作用强，动作作用弱制动特性：制动特性： 动作电流不是定值，而是随制动电流变化的特性。动作电流不是定值，而是随制动电流变化的特性。动作方程：动作方程：0opnmnmIIIkII动作区I dI brkI op0mInImInInmII特点：特点：内部短路时提高了灵敏性；外部短路时提高了可靠性。内部短路时提高了灵敏性；外部短路时提高了可靠性。 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护 光纤分相差动保护运用电流差动原理，采用光光纤分相差动保护运用电流差动原理，采用光纤通信作为通信手段构成的保护，性能优越，应纤通信作为通信手段构成的保护，性能优越，应用

23、十分广泛。用十分广泛。1、光纤差动的原理（1）电流差动元件 差动电流 制动电流nmbrkIIInmdIIIMNMIk1k2NImInI保护保护M保护保护N光纤通道二、光纤分相差动保护二、光纤分相差动保护 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护动作方程动作方程其中：其中：I Isetset必须躲过正常运行时的最大不平衡电流必须躲过正常运行时的最大不平衡电流（1 1）式为电流差动判据，（）式为电流差动判据，（2 2）为比率差动判据）为比率差动判据采用制动特性的原因？采用制动特性的原因？动作特性（两段式动作特性（两段式）（ 2,0.brkbrkbrkbrkdIIIKI）（1,0.0.brkb

24、rksetdIIIIdI0 .setIbrkIbrksetKI0 .O 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护分析内外部故障时保护的动作情况分析内外部故障时保护的动作情况1 1）内部故障）内部故障能可靠动作，有绝对的选择性能可靠动作，有绝对的选择性kIMNMINIknmdIIIIKnmbrkIIII）（10dI0 .setIbrkIbrksetKIO 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护分析内外部故障时保护的动作情况分析内外部故障时保护的动作情况2 2）外部故障外部故障可靠的不动作可靠的不动作unbnmdIIIIKnmbrkIIII2kIMNMINIdI0 .setIbrkI

25、brksetKIO 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护（2 2）电容电流对光纤差动的影响）电容电流对光纤差动的影响线路电容电流属不平衡电流，整定时应躲过其实测值。线路电容电流属不平衡电流，整定时应躲过其实测值。电容电流较大时可以进行补偿，方法如下：电容电流较大时可以进行补偿，方法如下：（3 3）保护的总启动元件）保护的总启动元件电流变化量启动元件电流变化量启动元件零序过流启动元件零序过流启动元件cIMNMINIcdCdIII 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护（4 4） 两侧电流的同步测量两侧电流的同步测量“同步数据同步数据”： 同步采样、同步采样、同时刻采样点计算同时

26、刻采样点计算1）基于数据通道的同步方法）基于数据通道的同步方法2）基于）基于GPS的同步方法的同步方法光纤分相差动保护主要用在110KV及以上的电压等级上作主保护使用。MNk1k2 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护2 2、光纤分相差动的逻辑框图、光纤分相差动的逻辑框图 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护（1 1）内部故障情况）内部故障情况（2 2）外部故障情况）外部故障情况（3 3）TATA断线情况断线情况（4 4）通道异常情况）通道异常情况（5 5）本侧三跳情况）本侧三跳情况 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护二、纵联电流相位差动保护原理二、纵联电流相位

27、差动保护原理区内短路：两侧电流几乎同相；区内短路：两侧电流几乎同相；措施：正半周发信，负半周停发。措施：正半周发信，负半周停发。区内区内: : 高频电流是间断的；高频电流是间断的；wt0iminwt0imin区外短路：两侧电流相位几乎反相。区外短路：两侧电流相位几乎反相。区外区外: : 高频电流是连续的。高频电流是连续的。MNk1k2wt0180360wt0180360理想情况 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护区内短路间断角大，区内短路间断角大，区外短路间断角小。区外短路间断角小。间断角间断角整定闭锁角整定闭锁角 ：b确定区外短路的最大间断角。确定区外短路的最大间断角。wtwty

28、lbhTAbbb180180yl6100157yl61002201800bb动 作区时保护不动。时保护不动。整定： 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护校验：线路长度的增加，使得闭锁角整定值增大，动作角减小。线路长度的增加，使得闭锁角整定值增大，动作角减小。ybl610022区内短路最不利情况下保护可能拒动。区内短路最不利情况下保护可能拒动。01800bb动 作区7060MINEMEMNk2MININI610022100lIINMN N端保护先动作跳闸端保护先动作跳闸, ,停止本侧发信，停止本侧发信， MM端保护再动作跳闸。端保护再动作跳闸。相继动作M M 端保护可能不动端保护可能不

29、动 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护三、影响纵联电流差动保护正确动作的因素1. 1. 电流互感器的误差和不平衡电流电流互感器的误差和不平衡电流2. 2. 输电线路分布电容的影响输电线路分布电容的影响3. 3. 过渡电阻的影响过渡电阻的影响故障分量电流与负荷电流相差不大，故障分量电流与负荷电流相差不大，负荷电流为穿越性质，降低保护动作灵敏度。负荷电流为穿越性质，降低保护动作灵敏度。线路两端电流之和不为零，为线路电容电流。线路两端电流之和不为零，为线路电容电流。MNk2MINI 第三节第三节 纵联电流差动保护纵联电流差动保护1. 1. 闭锁式工作原理闭锁式工作原理kBCAD12345

30、6闭锁信号闭锁信号故障线路：两端功率方向均为正，无闭锁信号，保护动作。故障线路：两端功率方向均为正，无闭锁信号，保护动作。非故障线路：功率方向为负的一侧发闭锁信号，将保护闭锁。非故障线路：功率方向为负的一侧发闭锁信号，将保护闭锁。区内故障伴有通道损坏时，保护能否正确动作？区内故障伴有通道损坏时，保护能否正确动作？Y工作方式：正常时无高频电流，区外故障时发闭锁信号。工作方式：正常时无高频电流，区外故障时发闭锁信号。一、纵联方向保护的基本原理一、纵联方向保护的基本原理 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护2.2.允许式方向高频保护基本原理允许式方向高频保护基本原理&保护元件允许信号跳闸脉

31、冲允许式方向高频保护允许信号允许信号允许式特点：通道破坏时内部故障保护会拒动，而外部故障不会误动允许式特点：通道破坏时内部故障保护会拒动，而外部故障不会误动MNk2MININSMSMNk1MINIMSNS 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护MNk1MINIMSNSNMLINLINLUMLSNLSMLUMNk1MINIMSNSMENE00二、工频故障分量的方向元件 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护正常运行和外部故障时：两侧的突变量功率方向一侧是线路正常运行和外部故障时：两侧的突变量功率方向一侧是线路母线（母线（N侧），另外一侧是母线侧），另外一侧是母线线路（线路（M侧）。侧）。内部故障

32、时：两侧的突变量功率方向为线路内部故障时：两侧的突变量功率方向为线路母线。母线。 内部故障内部故障外部故障外部故障工频故障分量的方向元件的工作原理工频故障分量的方向元件的工作原理 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护故障分量（工频变化量）的方向继电器故障分量（工频变化量）的方向继电器内部故障以以M侧保护为例来分析：侧保护为例来分析：（1）正向短路（线路）正向短路（线路MN内部故障）内部故障） 有：有： 上式中的上式中的 、 也可以为故障分量中的序分量。也可以为故障分量中的序分量。 所以：所以：mSmIZUmUmI100)arg(argSmmZIU 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护外部故

33、障（2）反向短路（线路）反向短路（线路MN外部故障）外部故障） 有：有： 上式中的上式中的 、 也可以为故障分量中的序分量。也可以为故障分量中的序分量。 所以：所以：mNmIZUmUmI80)arg(argNmmZIU 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护则可推出，正方向元件的动作方程为则可推出，正方向元件的动作方程为10arg190IU反方向元件的动作方程为反方向元件的动作方程为170arg10IU引入模拟阻抗引入模拟阻抗Z ZD D, ,模值为模值为1 1，角度为系统阻抗角，则有，角度为系统阻抗角，则有180)arg(argDSDmmZZZIU正向短路时正向短路时 第四节第四节 纵联方向

34、保护纵联方向保护反方向短路时反方向短路时0)arg(argDNDmmZZZIU90arg270IZUr引入模拟阻抗引入模拟阻抗Z ZD D, ,动作方程可改写为动作方程可改写为正向元件动作方程正向元件动作方程90arg90IZUr反向元件动作方程反向元件动作方程 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护k1IUsZIk2UsZsZIUsZIU90arg270IZUr22IZUs000IZUs90arg270222IZUr90arg270000IZUr90arg90222IZUr90arg90000IZUr90arg90IZUr22IZUs000IZUs区内故障区外故障1）不受负荷状态影响；）不受

35、负荷状态影响；2）不受振荡影响；）不受振荡影响；3）不受过渡电阻影响；）不受过渡电阻影响；4）无电压死区；）无电压死区；5）有明确的方向性。）有明确的方向性。采用工频故障分量的方向元件有如下特点：采用工频故障分量的方向元件有如下特点： 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护跳闸发信收信&t20t10Y2&Y1KA2KA1KW+TVTA结合电容器1 1、启动元件的设置、启动元件的设置微机保护中，启动元件如下：微机保护中，启动元件如下：setTMAXIII25. 1高定值setTMAXIII5 . 0125. 1低定值思考：思考：1 1、设置两个启动元件的原因？、设置两个启动元件的

36、原因？ 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护三、纵联方向保护中的特殊问题三、纵联方向保护中的特殊问题2 2、先收讯后停讯的原则（延时保护停信）、先收讯后停讯的原则（延时保护停信）作用：区外故障时，防止启动元件（发讯）与正方向元件作用：区外故障时，防止启动元件（发讯）与正方向元件动作时间的不配合而造成误动。动作时间的不配合而造成误动。措施：先收讯措施：先收讯10ms10ms才允许正方向停讯才允许正方向停讯逻辑：参见下图逻辑：参见下图 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护启动元件动作首先发信，此时门启动元件动作首先发信，此时门7 7未动作，可经门未动作，可经门9 9发讯。发讯。停讯必须满足停讯

37、必须满足2 2个条件：个条件：nD-D-不动，不动，D+D+动作，与门动作，与门3 3有输出，表示正向故障。有输出，表示正向故障。n收讯收讯10ms10ms后，与门后，与门4 4有输出有输出n两个条件满足，两个条件满足，与门与门7 7有输出，经反向器闭锁门有输出，经反向器闭锁门9 9，停止，停止发讯发讯n区内故障区内故障na a、D-D-不动，不动，D+D+动作，与门动作，与门3 3有输出，表示正向故障。有输出，表示正向故障。b b、先收讯、先收讯10ms10ms后，无闭锁信号，与门后，无闭锁信号，与门5 5有输出。有输出。满足这满足这2 2个条件：个条件：判为内部故障，与门判为内部故障，与门

38、8 8有输出，可以跳闸。有输出，可以跳闸。 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护3 3、远方启动、远方启动作用：防止靠近故障侧的启动元件由于某种原因拒动而使作用：防止靠近故障侧的启动元件由于某种原因拒动而使正方向保护误动；方便手动检查通信通道正方向保护误动；方便手动检查通信通道措施：发信机既可以由启动元件启动，也可以由接受到的措施：发信机既可以由启动元件启动，也可以由接受到的运方信号启动运方信号启动参见上图（参见上图（T1,T1,与与1 1）4 4、其它保护停信、其它保护停信5 5、开关位置停信和弱馈线路、开关位置停信和弱馈线路6 6、功率倒方向、功率倒方向基本概念：基本概念：环网外部故障时，短路功率的方向可能发生环网外部故障时，短路功率的方向可能发生转换（简称功率倒向），参见下图说明：转换（简称功率倒向），参见下图说明： 第四节第四节 纵联方向保护纵联方向保护收信收信对保护影响：可能误动对保护影响：可能误动要求：倒向过程中不应失去闭锁信号要求：倒向过程中不应失去闭锁信号措施：增设功率倒向判别回路，如下图：措施：增设功率倒向判别回