第4章輸電線路縱聯(lián)保護-old

1、1 of 50第四章 輸電線路縱聯(lián)保護2 of 504.1 輸電線縱聯(lián)保護概述3 of 501.反應(yīng)單側(cè)電氣量保護的缺陷 無法實現(xiàn)全線速動QF1 段保護區(qū)QF2 段保護區(qū)兩側(cè)I段保護公共區(qū)60%-70%ZZQF1QF24 of 502.反應(yīng)兩側(cè)電量的輸電線路縱聯(lián)保護 QF1QF2QF3QF4ABCk+- -利用通信通道將兩端的保護裝置縱向聯(lián)結(jié)起來，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在區(qū)內(nèi)還是區(qū)外。理論上具有絕對的選擇性5 of 506 of 503. 縱聯(lián)保護信號傳輸方式 (1)輔助導引線-導引線縱聯(lián)保護(2)電力線載波-高頻保護 載波頻率為：50400kHZ(3)微波通訊-微波保護 頻率為: 3

2、0030000MHz(4)光纖通訊-光纖保護 7 of 504.縱聯(lián)保護動作原理 (1)方向比較式縱聯(lián)保護兩側(cè)繼電器僅反應(yīng)本側(cè)電氣量，利用通道將繼電器對故障方向判別結(jié)果傳送到對側(cè)，各側(cè)保護根據(jù)兩側(cè)繼電器的動作通過邏輯判斷區(qū)分是區(qū)內(nèi)還是區(qū)外故障；傳送邏輯信號；分為方向縱聯(lián)保護和距離縱聯(lián)保護。8 of 504.縱聯(lián)保護動作原理 (2)縱聯(lián)電流差動保護利用通道將本側(cè)電流的波形或代表電流相位的信號傳送到對側(cè)，每側(cè)保護根據(jù)對兩側(cè)電流的幅值和相位比較的結(jié)果區(qū)分是區(qū)內(nèi)還是區(qū)外故障；在每側(cè)直接比較兩側(cè)的電氣量；要求兩側(cè)信息同步采集。9 of 50I 舉例：縱聯(lián)電流差動保護 M1IN1IM2IN2I正常運行或區(qū)

3、外故障： ,IIN1M1N2M2II0IIIN2M2r 不動作 rI10 of 50I 舉例：縱聯(lián)電流差動保護 M1IN1IM2IN2I區(qū)內(nèi)故障： 動作 rILHkLHN1M1N2M2rnInIIIII/ )( dzI11 of 504.2 輸電線路高頻保護12 of 501.構(gòu)成：由繼電保護、高頻收發(fā)信機和高頻通道組成。電氣量電氣量 繼電繼電保護保護發(fā)信機發(fā)信機收信機收信機收信機收信機發(fā)信機發(fā)信機繼電繼電保護保護電氣量電氣量 通道通道 13 of 502.分類 方向高頻保護比較被保護線路兩側(cè)的功率方向 相差高頻保護比較被保護線路兩側(cè)電流的相位14 of 503.高頻通道的構(gòu)成 高頻收發(fā)信機接

4、入輸電線路的方式有：“相-相”制n連接在兩相導線之間“相-地”制n連接在輸電線一相導線和大地之間15 of 50123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖繼電保護繼電保護16 of 50“相-地”制高頻通道示意圖123456782346758繼電保護繼電保護 由一電感線圈與可變電容器并聯(lián)組成的諧振回路。其諧振頻率為載波頻率。 對載波電流：Z1000-將高頻電流限制在被保護線路以內(nèi)。 對工頻電流：Z0.04-工頻電流可暢流無阻。fZ1f17 of 50123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖繼電保護繼電保護18 of 50123456782346758“相-地”制高

5、頻通道示意圖繼電保護繼電保護19 of 50123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖繼電保護繼電保護20 of 50123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖繼電保護繼電保護21 of 50123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖繼電保護繼電保護22 of 50123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖繼電保護繼電保護23 of 504.高頻通道工作方式長時發(fā)信方式正常有高頻電流方式短時發(fā)信方式正常無高頻電流方式移頻方式24 of 50 長時發(fā)信方式是指在正常運行情況下，收、發(fā)信機一直處于發(fā)信和收信工作狀態(tài)，高頻通道中始終有高頻電流通

6、過。信號長時發(fā)信方式25 of 50 短時發(fā)信是指在正常運行情況下，收、發(fā)信機一直處于不工作狀態(tài)，高頻通道中沒有高頻電流通過。只有在系統(tǒng)中發(fā)生故障時，發(fā)信機才由起動元件起動，高頻通道中才有高頻電流通過。信號短時發(fā)信方式26 of 50 移頻方式是指在正常運行情況下，發(fā)信機長期發(fā)送一個頻率為 f1 的高頻信號，其作用是閉鎖保護和對通道進行連續(xù)檢查。在被保護線路發(fā)生故障時，保護控制發(fā)信機移頻，改為發(fā)送頻率為 f2 的高頻信號。信號移頻發(fā)信方式1f2f1f27 of 505.高頻信號的應(yīng)用 按作用可分為跳閘信號、允許信號和閉鎖信號(1)跳閘信號收到高頻信號是跳閘的充分條件。跳閘(或)28 of 50

7、(2)允許信號跳閘收到高頻信號是跳閘的必要條件，但不是充分條件。(與)BHGSX&29 of 50(3)閉鎖信號跳閘收不到高頻信號是跳閘的必要條件。(與)BHGSX&30 of 506.高頻閉鎖方向保護 高頻閉鎖方向保護是以高頻通道經(jīng)常無電流而在外部故障時發(fā)出閉鎖信號的方式構(gòu)成的。此閉鎖信號由短路功率為負的一側(cè)發(fā)出，這個信號被兩端的收信機所接收，而把保護閉鎖。31 of 50 S S S S S S對BC線路：保護3和保護4的功率方向都為正，保護應(yīng)動作于跳閘。32 of 50B側(cè)的功率方向為負，該側(cè)發(fā)出高頻閉鎖信號，被對側(cè)和本側(cè)保護接收，保護1、2均不動。高頻信號 對AB線路： S S S S

8、 S S33 of 50C側(cè)的功率方向為負，該側(cè)發(fā)出高頻閉鎖信號，被對側(cè)和本側(cè)保護接收，保護5、6均不動。對CD線路： S S S S S S高頻信號 這種按閉鎖信號構(gòu)成的保護只在非故障線路上才傳送高頻信號，而在故障線路上并不傳送高頻信號。因此，在故障線路上由于短路使高頻通道可能遭到破壞時，并不會影響保護的正確動作。34 of 50電流起動方式的閉鎖式方向縱聯(lián)保護方框圖通道跳閘低定值電流啟動發(fā)信元件高定值電流啟動停信元件功率方向元件I1I2S+mst10&1&2&3GSXGFXmst2035 of 50電流起動方式的閉鎖式方向縱聯(lián)保護方框圖通道跳閘延時416ms延時100ms返回I1I2S+m

9、st10&1&2&3GSXGFXmst2036 of 507.閉鎖式距離縱聯(lián)保護 距離保護 + 高頻通信部分距離保護本身的啟動元件第II段方向距離元件啟動啟動Zmst10&1&2&3GSXGFXmst2037 of 508. 相差高頻保護 1)工作原理：正常運行或區(qū)外故障時 MINItiMiNit調(diào)制 連續(xù) MINI38 of 50區(qū)內(nèi)故障時 MINItiMiNit斷續(xù) 調(diào)制 MINI39 of 50相差高頻保護在線路有故障的情況下，起動元件動作，將保護投入工作。若為外部故障，收信機收到連續(xù)高頻電流，保護不動作；而在內(nèi)部故障時，收信機則收到斷續(xù)的高頻電流，保護動作。40 of 50 起動元件：

10、故障檢測元件(區(qū)分正常運行和故障) 不對稱故障 2I高靈敏-起動發(fā)信 低靈敏-準備跳閘 對稱故障 Z 或相電流 I 起動起動元件元件出口出口mst201&GSXGFXmst10操作操作元件元件&對側(cè)GFX跳閘跳閘比相元件比相元件41 of 50 操作元件：由復合濾過器和方波發(fā)生器構(gòu)成21IKI操作電流：(一般K=6或8)起動起動元件元件出口出口mst201&GSXGFXmst10操作操作元件元件&對側(cè)GFX跳閘跳閘比相元件比相元件42 of 50比相元件：鑒別高頻電流是連續(xù)還是間斷t1：躲區(qū)外故障時，由于高頻信號傳輸延遲、分布電容及電流互感器誤差等因素所產(chǎn)生的間隔。起動起動元件元件出口出口ms

11、t201&GSXGFXmst10操作操作元件元件&對側(cè)GFX跳閘跳閘比相元件比相元件43 of 502)動作特性與相繼動作 區(qū)內(nèi)故障 區(qū)外故障 180 0 max.W b 44 of 50b b set set 閉鎖區(qū)MINI45 of 50 TA的角度誤差： 7 保護裝置濾序器的角誤差：15 高頻信號傳輸帶來的角誤差： )/(skm1036100503605vLvLt 裕度角： 15y 6100376100157bLLy 考慮以下因素的影響： 46 of 50MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角為Z90N阻抗角為ZMI60NI100(3)47 of 50MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角為Z90N阻抗角為ZMI60NI100M側(cè) 61001226100157100MLL (3)48 of 50MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角為Z90N阻抗角為ZMI60NI100N側(cè) 6100