继电保护原理_第四章_第四节_线路纵联保护

1、1.反应单侧电气量保护的缺陷 无法实现全线速动QF1 段保护区QF2 段保护区两侧I段保护公共区60%-70%ZZQF1QF22.反应两侧电量的输电线路纵联保护 QF1QF2QF3QF4ABCk+- -利用通信通道将两端的保护装置纵向联结起来，将两端的电气量比较，以判断故障在区内还是区外理论上具有绝对的选择性继电保护装置继电保护装置通讯设备通讯设备通讯通道TVTATVTA.纵联保护信号传输方式 (1)辅助导引线-导引线纵联差动保护(2)电力线载波-高频保护 载波频率为：50400kHZ(3)微波通讯-微波分相电流差动保护 300030000兆赫(4)光纤通讯-光纤纵联差动保护 4.纵联保护动作

2、原理 方向比较式纵联保护每侧继电器反应本侧短路功率方向，利用通道将对侧故障方向判别结果传送到对侧，各侧保护根据两侧功率方向判断结果区分区内还是区外故障传送逻辑信号分为方向纵联保护和距离纵联保护4.纵联保护动作原理 纵联电流差动保护利用通道将本侧电流的波形或代表电流相位的信号传送到对侧，每侧保护根据对两侧电流的幅值和相位比较的结果区分区内还是区外故障要求两侧信息同步采集1.构成：由继电保护、高频收发信机和高频通道组成电气量电气量 继电继电保护保护发信机发信机收信机收信机收信机收信机发信机发信机继电继电保护保护电气量电气量 通道通道 2.分类方向高频保护比较被保护线路两侧的功率方向相差高频保护比较

3、被保护线路两侧电流的相位3.高频通道的构成 高频收发信机与输电线路的耦合方式：“相-相”制连接在两相导线之间“相-地”制连接在输电线一相导线和大地之间GFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高频通道示意图GFX GSXGFXGSX“相-地”制高频通道示意图123456782346758 由一电感线圈与可变电容器并联组成的回路。其谐振频率为载波频率。 对载波电流：Z1000-将高频电流限制在被保护线路以内。 对工频电流：Z0.04-工频电流可畅流无阻。fZ1fGFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高频通道示意图GFX GSXGFXGSX1

4、23456782346758“相-地”制高频通道示意图GFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高频通道示意图GFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高频通道示意图GFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高频通道示意图GFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高频通道示意图4.高频收发信机和通道工作方式长时发信方式正常有高频电流方式短时发信方式正常无高频电流方式移频方式长时发信方式是指在正常运行情况下，收、发信机一直处于发信和收信工作状态，高频通道中始终有高频电流通过。信号长时发信方式

5、短时发信是指在正常运行情况下，收、发信机一直处于不工作状态，高频通道中没有高频电流通过。只有在系统中发生故障时，发信机才由起动元件起动，高频通道中才有高频电流通过。信号短时发信方式 移频方式是指在正常运行情况下，发信机长期发送一个频率为 f1 的高频信号，其作用是闭锁保护和对通道进行连续检查。在被保护线路发生故障时，保护控制发信机移频，改为发送频率为 f2 的高频信号。信号移频发信方式1f2f1f5.高频信号的应用 按作用可分为跳闸信号、允许信号和闭锁信号(1)跳闸信号高频信号是跳闸的充分条件跳闸BHGSX1(或)(2)允许信号跳闸高频信号是跳闸的必要条件，但不是充分条件BHGSX&(

6、与)(3)闭锁信号跳闸收不到高频信号是跳闸的必要条件BHGSX1(否)6.闭锁式方向纵联保护 高频闭锁方向保护是以高频通道经常无电流而在外部故障时发出闭锁信号的方式构成的。此闭锁信号由短路功率为负的一侧发出，这个信号被两端的收信机所接收，而把保护闭锁，故称闭锁式方向纵联保护。123456ABCD S S S S S S对BC线路：保护3和保护4的功率方向都为正，保护应动作于跳闸B侧的功率方向为负，该侧发出高频闭锁信号，被对侧和本侧保护接收，保护1、2均不动高频信号 对AB线路：123456ABCD S S S S S SC侧的功率方向为负，该侧发出高频闭锁信号，被对侧和本侧保护接收，保护5、6

7、均不动对CD线路：123456ABCD S S S S S S高频信号 这种按闭锁信号构成的保护只在非故障线路上才传送高频信号，而在故障线路上并不传送高频信号。因此，在故障线路上由于短路使高频通道可能遭到破坏时，并不会影响保护的正确动作。电流起动方式的闭锁式方向纵联保护方框图IIS+mst10&11GSXGFXmst30通道跳闸低定值电流启动发信元件高定值电流启动停信元件功率方向元件电流起动方式的闭锁式方向纵联保护方框图IIS+mst10&11GSXGFXmst30通道跳闸延时416ms延时200ms返回7.闭锁式距离纵联保护 启动启动Zmst10&11GSXGFXms

8、t30距离保护 + 高频通信部分距离保护本身的启动元件或第III段距离元件第II段方或段方向距离元件闭锁式零序方向纵联保护的实现原理与闭锁式距离纵联保护相同。此种构成方式，主保护和后备保护统一设计，减少了测量元件，简化了接线，相对的提高了可靠性。缺点：距离或零序保护检修时，高频保护不能独立工作，因此灵活性较差。8. 纵联电流相位差动保护 1)工作原理：比较被保护线路两侧短路电流的相位正常运行或区外故障时 MINItiMiNit调制 连续 MINI区内故障时 MINItiMiNit断续 调制 MINI相差高频保护在线路有故障的情况下，起动元件动作，将保护投入工作。若为外部故障，收信机收到连续高频

9、电流，保护不动作；而在内部故障时，收信机则收到断续的高频电流，保护动作。 起动元件：故障检测元件(区分正常运行和故障) 不对称故障 2I高灵敏-起动发信 低灵敏-准备跳闸 对称故障 Z或相电流I 操作元件：由复合滤过器和方波发生器构成21IKI操作电流：(一般K=6或8)起动起动元件元件出口出口mst2011GSXGFXmst10操作操作元件元件1对侧GFX跳闸跳闸比相元件比相元件比相元件：鉴别高频电流是连续还是间断t1：区外故障时，由于电流互感器相位误差、操作滤过器相位误差、高频信号传输延迟相位误差等因素所产生的间隔起动起动元件元件出口出口mst2011GSXGFXmst10操作操作元件元件

10、1对侧GFX跳闸跳闸比相元件比相元件2)动作特性与相继动作 区内故障 区外故障 180 0 max.W b TA的角度误差： 7 保护装置滤序器的角误差：15 高频信号传输带来的角误差： )/(skm1036100503605vLvLt 裕度角： 15y 6100376100157bLLy 考虑以下因素的影响： b b set set 闭锁区MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角为Z90N阻抗角为ZMI60NI100(3)MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角为Z90N阻抗角为ZMI60NI100M侧 61001226100157100MLL (3)MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角为Z90N阻抗角为ZMI60NI100N侧 61001226100157100Nll (3)104610