![輸電線路縱聯(lián)保護(hù)解析課件_第1頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/e9311f9703fc8fb1c47b50a0730e815d/e9311f9703fc8fb1c47b50a0730e815d1.gif)
![輸電線路縱聯(lián)保護(hù)解析課件_第2頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/e9311f9703fc8fb1c47b50a0730e815d/e9311f9703fc8fb1c47b50a0730e815d2.gif)
![輸電線路縱聯(lián)保護(hù)解析課件_第3頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/e9311f9703fc8fb1c47b50a0730e815d/e9311f9703fc8fb1c47b50a0730e815d3.gif)
![輸電線路縱聯(lián)保護(hù)解析課件_第4頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/e9311f9703fc8fb1c47b50a0730e815d/e9311f9703fc8fb1c47b50a0730e815d4.gif)
![輸電線路縱聯(lián)保護(hù)解析課件_第5頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/e9311f9703fc8fb1c47b50a0730e815d/e9311f9703fc8fb1c47b50a0730e815d5.gif)
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6輸電線路縱聯(lián)保護(hù)6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)6.2高頻保護(hù)6.3微波保護(hù)6.4光纖保護(hù)16輸電線路縱聯(lián)保護(hù)6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)16.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)前述的電流、距離保護(hù)僅反應(yīng)線路一側(cè)的電氣量,不可能快速區(qū)分本線末端和對(duì)側(cè)母線(或相鄰線始端)故障。為了有選擇性地切除線路上任意點(diǎn)的故障,需要電流、距離階段式保護(hù)的配合,因此不能實(shí)現(xiàn)全線路瞬時(shí)切除故障。在雙側(cè)電源線路,瞬時(shí)切除故障范圍大約只有線路全長(zhǎng)的60%左右。被保護(hù)線路其余部分短路時(shí),只能由延時(shí)保護(hù)來切除。這在220kV及以上電壓等級(jí)的電力
系統(tǒng)中難于滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)快速
切除故障的要求。26.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)前述的電流、距離保護(hù)僅反應(yīng)線路6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)帶輔助通道的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),反應(yīng)線路兩側(cè)的電氣量,可以快速、可靠地區(qū)分本線路內(nèi)部任意點(diǎn)短路與外部短路,有選擇、快速地切除全線路任意點(diǎn)短路。保護(hù)需要將線路一側(cè)電氣量信息傳到另一側(cè)去,兩側(cè)的電氣量同時(shí)比較、聯(lián)合工作,也就是說在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系,以這種方式構(gòu)成的保護(hù)稱之為輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)。保護(hù)是否動(dòng)作取決于安裝
在輸電線兩端的裝置聯(lián)合
判斷的結(jié)果,兩端的裝置
組成一個(gè)保護(hù)單元,又稱
為輸電線的單元保護(hù)(Unit
Protection)。UnitProtection通信設(shè)備通信設(shè)備通道MNk1k2保護(hù)裝置保護(hù)裝置36.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)帶輔助通道的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),反應(yīng)6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)通道類型及保護(hù)方式輔助導(dǎo)引線——導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù) 通過二次輔助線路,直接比較兩側(cè)
電流的大小和相位(向量或波形);電力線載波——高頻保護(hù) 利用載波通訊,比較兩側(cè)的功率方向或者電流相位;微波通訊——微波保護(hù) 利用微波通訊容量大的特點(diǎn),可以傳送電流相位或者電流的實(shí)時(shí)波形;
考慮經(jīng)濟(jì)性要求,電力信息系統(tǒng)兼顧保護(hù)需要。光纖通訊——光纖保護(hù) 同微波保護(hù),且抗干擾能力強(qiáng),短線路優(yōu)先考慮。UnitProtection通信設(shè)備通信設(shè)備通道MNk1k2保護(hù)裝置保護(hù)裝置46.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)通道類型及保護(hù)方式UnitP6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理(以短線路為例)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是基于比較被保護(hù)線路始端和末端電流
的大小和相位的原理構(gòu)成的。在線路兩端安裝了具有相同型號(hào)和變比的電流互感器,
將線路兩端電流互感器二次側(cè)帶?號(hào)的同極性端子(遠(yuǎn)
離保護(hù)線路兩端)連接在一起。把線路兩端電流互感器
二次側(cè)不帶?號(hào)的端子連接在一起,差動(dòng)繼電器KD接
在差流回路上。正常運(yùn)行或外部故障時(shí),繼電器中沒有電流;被保護(hù)線路內(nèi)部短路故障時(shí),繼電器中電流等于流向故障
點(diǎn)的短路電流。56.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理(以短線6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障當(dāng)線路正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障時(shí),在理想
情況下,差動(dòng)繼電器KD流過大小相等、方向相反
的兩個(gè)電流,它們互相抵消,所以流過繼電器KD
中的電流為零,即由于在正常運(yùn)行情況下,上述連接方式的縱差動(dòng)
保護(hù)二次側(cè)的電流在導(dǎo)引線中形成環(huán)流,稱為
環(huán)流法縱差動(dòng)保護(hù)。66.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障66.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)發(fā)生內(nèi)部故障對(duì)于單側(cè)電源,流過繼電器KD中電流當(dāng)大于繼電器KD的動(dòng)作電流時(shí),差動(dòng)
繼電器KD立即動(dòng)作,斷開電源側(cè)的斷路器。對(duì)于雙側(cè)電源線路,流過繼電器KD中電流如,則繼電器KD立即動(dòng)作,將故障線路
兩端斷路器斷開。縱差保護(hù)裝置的保護(hù)范圍:線路兩端電流互感器之間的距離。
在保護(hù)范圍外短路,保護(hù)不動(dòng)作,不需要與相鄰元件的保護(hù)
在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限上配合,可實(shí)現(xiàn)全線路瞬時(shí)切除故障。上述的接線只能用于發(fā)電機(jī)、變壓器、母線和大型電動(dòng)機(jī)的保護(hù)中,不能用于輸電線路,因?yàn)榫€路有一定的長(zhǎng)度,必須有導(dǎo)引線通道。76.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)發(fā)生內(nèi)部故障76.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)利用敷設(shè)在輸電線路兩端變電所之間的二次電纜傳遞被保護(hù)線路各側(cè)信息的通信方式稱之為導(dǎo)引線通信,以導(dǎo)引線為通道的縱聯(lián)保護(hù)稱為導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)(簡(jiǎn)稱導(dǎo)引線保護(hù))。導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)常采用電流差動(dòng)原理,可分為環(huán)流式和均壓式兩種。86.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)86.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)環(huán)流式線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子經(jīng)導(dǎo)引線連接起來。動(dòng)作線圈跨接在兩根導(dǎo)引線之間,流過兩端的和電流起動(dòng)作作用; 制動(dòng)線圈被串接在導(dǎo)引線的回路中,流過兩端的循環(huán)電流,起制動(dòng)作用。
當(dāng)繼電器的動(dòng)作作用大于制動(dòng)作用時(shí),保護(hù)動(dòng)作。在正常運(yùn)行或外部故障時(shí),被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子的輸出電流大小相等而方向相反,動(dòng)作線圈中沒有電流流過,即處在電流平衡狀態(tài),此時(shí)導(dǎo)引線流過兩端循環(huán)電流,故稱環(huán)流式。當(dāng)導(dǎo)引線發(fā)生開路故障時(shí)保護(hù)要誤動(dòng),
導(dǎo)引線發(fā)生短路故障時(shí)保護(hù)卻要拒動(dòng)。96.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)環(huán)流式96.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)均壓式線路兩端電流互感器的異極性端子經(jīng)由導(dǎo)引線連接起來;繼電器的動(dòng)作線圈串接在導(dǎo)引線回路中,流過兩端的差電流;
制動(dòng)線圈則被跨接在兩根導(dǎo)引線之間,流過和電流。在正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí),被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器極性相異的端子的輸出電流大小相等且方向相同,故導(dǎo)引線及動(dòng)作線圈中均沒有電流通過,二次電流只能分別在各自的制動(dòng)線圈及互感器二次繞組中流過;兩側(cè)導(dǎo)引線線芯間電壓大小相等
方向相反,處在電壓平衡狀態(tài),
也稱為電壓平衡原理。導(dǎo)引線發(fā)生開路時(shí)保護(hù)將拒動(dòng),
導(dǎo)引線發(fā)生短路時(shí)保護(hù)將誤動(dòng)。106.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)均壓式106.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)影響縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)正確工作的因素電流互感器的誤差和不平衡電流在以上分析中,是忽略電流互感器的勵(lì)磁電流并假定兩端的電流互感器特性完全一致的理想情況,所以在正常運(yùn)行和外部故障時(shí),流入繼電器KD中電流。實(shí)際上由于線路兩端電流互感器特性不完全相同,將導(dǎo)致在二次回路中電流不相等。繼電器KD中將流過不平衡電流,即此不平衡電流在穩(wěn)態(tài)負(fù)荷情況下其值較小,而在外部短路的暫態(tài)過程中,由于短路電流很大,使電流互感器鐵芯嚴(yán)重飽和,將達(dá)到很大的值。穩(wěn)態(tài)不平衡電流電流互感器二次電流:116.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)影響縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)正確工作的因素6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流一次電流較小時(shí),電流互感器不飽和,線路兩端電流互感器l和2的特性曲線差別不明顯。當(dāng)一次電流很大時(shí),電流互感器高度飽和,勵(lì)磁電流急劇增大。由于線路兩端電流互感器勵(lì)磁特性不同,即兩鐵芯飽和程度不同,造成兩個(gè)二次電流有較大差別。鐵芯飽和程度越深,電流差別越大,不平衡電流越大。在正常運(yùn)行和保護(hù)區(qū)外故障進(jìn)入穩(wěn)態(tài)情況下,由于
一次側(cè)電流相等,而兩個(gè)電流互感器勵(lì)磁特性不會(huì)
完全相同,因此流入差動(dòng)繼電器中電流為不平衡電流為兩端電流互感器勵(lì)磁電流之差。126.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流126.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流不平衡電流增大的原因:當(dāng)一次側(cè)電流一定時(shí),二次側(cè)的負(fù)載阻抗越大,則要求二次側(cè)的感應(yīng)電勢(shì)越大,因此,要求鐵芯中的磁通密度越大,鐵心就容易飽和。當(dāng)二次負(fù)載已確定之后,一次側(cè)電流的升高也將引起鐵芯中磁通密度增大。因此,一次電流越大,二次電流的誤差也增大。校驗(yàn):采用外部故障時(shí),流過電流互感器的最大短路電流,并保證在這種最大的一次電流情況下,二次電流的誤差不大于10%。最大不平衡電流的穩(wěn)態(tài)值為因此,減小穩(wěn)態(tài)不平衡電流的方法是選用型號(hào)、特性完全相同的電流互感器,并按10%誤差曲線進(jìn)行校驗(yàn)。136.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流136.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)暫態(tài)過程不平衡電流由于差動(dòng)保護(hù)是瞬時(shí)動(dòng)作的,因此,必須進(jìn)一步分析在保護(hù)區(qū)外短路的暫態(tài)過程中,差動(dòng)回路中出現(xiàn)的不平衡電流。在暫態(tài)過程中,短路電流含有指數(shù)規(guī)律衰減的非周期分量。在暫態(tài)過程中,勵(lì)磁電流將大大超過其穩(wěn)態(tài)值,并含有大量緩慢衰減的非周期分量,這將使不平衡電流大大增加。最大不平衡電流發(fā)生在暫態(tài)過程時(shí)間的中段。146.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)暫態(tài)過程不平衡電流146.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)減小不平衡電流是一切差動(dòng)保護(hù)的核心問題在構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)時(shí),應(yīng)盡可能采用型號(hào)相同、勵(lì)磁特性一致、鐵心截面較大的高精度的電流互感器;在差動(dòng)回路中接入具有快速飽和特性的中間變流器;在小容量的發(fā)電機(jī)和變壓器的差動(dòng)保護(hù)上,還可在差動(dòng)回路中串聯(lián)電阻,接入電阻可以減小流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流,并加速衰減。156.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)減小不平衡電流是一切差動(dòng)保護(hù)的6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線的故障和感應(yīng)過電壓應(yīng)有故障監(jiān)視回路保證導(dǎo)引線的完好性導(dǎo)引線可以埋在地下電纜溝內(nèi)或架空敷設(shè),它們有發(fā)生短路或斷線的可能。對(duì)于環(huán)流法接線,導(dǎo)引線斷線將造成保護(hù)誤動(dòng)作。導(dǎo)引線短路將造成輸電線內(nèi)部短路時(shí)保護(hù)拒動(dòng)。還應(yīng)采取相應(yīng)的過電壓保護(hù)措施因?qū)б€一般與高壓輸電線平行敷設(shè),在輸電線短路時(shí),短路電流可在導(dǎo)引線回路中感應(yīng)產(chǎn)生過電壓。雷電也可在導(dǎo)引線中感應(yīng)過電壓,這些過電壓有可能進(jìn)入保護(hù)回路,從而造成保護(hù)裝置中元器件的損壞。166.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線的故障和感應(yīng)過電壓166.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線的阻抗和分布電容保護(hù)裝置的性能受導(dǎo)引線參數(shù)和使用長(zhǎng)度影響縱差保護(hù)用于較長(zhǎng)的輸電線時(shí),導(dǎo)引線的阻抗增大;導(dǎo)引線愈長(zhǎng),分布電容愈大,保護(hù)裝置的安全可靠性愈低;另外,導(dǎo)引電纜造價(jià)高,隨著使用長(zhǎng)度增加,投資劇增。導(dǎo)引線通道構(gòu)成的縱聯(lián)保護(hù)僅用于少數(shù)重要的短線路(一般應(yīng)在10km以下)。176.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線的阻抗和分布電容176.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算縱差保護(hù)是瞬時(shí)保護(hù),應(yīng)按躲過保護(hù)區(qū)外短路時(shí)最大不平衡電流來整定差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流,即當(dāng)正常運(yùn)行時(shí),為防止電流互感器二次回路一相斷線而導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作,應(yīng)大于被保護(hù)線路可能流過最大負(fù)荷電流,即繼電器的整定值,選二者較大的計(jì)算值。保護(hù)裝置靈敏系數(shù),可按單側(cè)電源供電情況下,保護(hù)范圍末端最小短路電流來計(jì)算,并要求滿足下式186.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算186.2高頻保護(hù)高頻保護(hù)是將線路兩端的功率方向(或者電流相位)調(diào)制成高頻信號(hào),利用高頻通道將高頻信號(hào)相互送到對(duì)側(cè),設(shè)置在每端的高頻保護(hù),將接收到的對(duì)側(cè)的信號(hào)與本側(cè)的信號(hào)迸行比較。判斷是內(nèi)部故障還是外都故障,以決定保護(hù)是否動(dòng)作。按照原理不同可以分為方向高頻和相差動(dòng)高頻;利用輸電線路構(gòu)成通道,即在輸電線傳送50Hz工頻電流的同時(shí),疊加傳送一個(gè)高頻信號(hào)(或稱載波信號(hào)50~400kHZ),所以高頻保護(hù)又稱為電力線載波縱聯(lián)保護(hù)(PowerLineCarrierPilot)(簡(jiǎn)稱載波保護(hù))。高頻保護(hù)不反應(yīng)保護(hù)范圍外的故障,在參數(shù)選擇上不需要與下一級(jí)線路配合,因此,可以達(dá)到無時(shí)限地有選擇性地切除內(nèi)部的短路故障。目前,高頻保護(hù)是220kV及以上電壓級(jí)復(fù)雜電網(wǎng)的主保護(hù)方式。在110~220kV輸電線路上高頻保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為50ms左右,在330kV及以上的輸電線路上動(dòng)作時(shí)間在40ms以下。196.2高頻保護(hù)高頻保護(hù)是將線路兩端的功率方向(或者電流相6.2高頻保護(hù)電力線高頻通道1阻波器采用電感線圈與可調(diào)電容組成的并聯(lián)諧振回路;將高頻電流阻擋在本線路以內(nèi),不至于流入相鄰線路上去。而對(duì)工頻電流,阻波器僅呈現(xiàn)電感線圈的阻抗(約0.04歐),不影響工頻電流在輸電線路上傳輸。2耦合電容器電容量極小,對(duì)工頻信號(hào)呈現(xiàn)非常大
的阻抗,同時(shí)可以防止工頻電壓侵入
高頻收、發(fā)信機(jī);對(duì)高頻電流呈現(xiàn)小
阻抗,高頻電流可順利通過。3連接濾波器連接濾波器與耦合電容器共同組成一個(gè)
帶通濾波器,使所需頻帶的電流能夠順
利通過。206.2高頻保護(hù)電力線高頻通道206.2高頻保護(hù)4高頻電纜它用來連接室內(nèi)繼電保護(hù)屏、高頻收發(fā)信
機(jī)到室外變電站的連接濾波器。5高頻收、發(fā)信機(jī)高頻收發(fā)信機(jī)由高頻收信機(jī)和高頻發(fā)信機(jī)
兩部分組成,用來發(fā)送和接收高頻信號(hào)。
發(fā)信機(jī)發(fā)出的高頻信號(hào)通過高頻通道傳送
到對(duì)端,被對(duì)端和本端的收信機(jī)所接受,
兩端的收信機(jī)既接收來自本側(cè)的高頻信號(hào)
又接收來自對(duì)側(cè)的高頻信號(hào),兩個(gè)信號(hào)經(jīng)
比較判斷后,確定繼電保護(hù)動(dòng)作跳閘或閉鎖。6接地開關(guān)檢修或調(diào)整高頻收發(fā)信機(jī)和連接濾波器時(shí),接通接地開關(guān),使耦合電容器下端可靠接地,以保證設(shè)備和人身的安全。216.2高頻保護(hù)4高頻電纜216.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的特點(diǎn)無中繼通信距離長(zhǎng)電力線載波通信距離可達(dá)幾百公里,中間不需要信號(hào)的中繼設(shè)備。經(jīng)濟(jì)、使用方便使用電力線載波通道的裝置與載波機(jī)之間的距離很近,都在同一變電所內(nèi),高頻電纜短,由于不需要再架信道,整個(gè)投資省。工程施工比較簡(jiǎn)單輸電線路建好后,裝上阻波器、耦合電容器、結(jié)合濾波器,放好高頻載波電纜,然后安裝載波機(jī),就可以進(jìn)行調(diào)試?;旧喜恍枇硗膺M(jìn)行基建工程,能較快的建立起通信。易受到干擾由于是直接通過高壓輸電線路傳送高頻載波電流的,因此高壓輸電線路上的干擾直接進(jìn)入載波通道,高壓輸電線路的電暈、短路、開關(guān)操作等都會(huì)在不同程度上對(duì)載波通信造成干擾。通信速率低難于滿足縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)實(shí)時(shí)性的要求,一般用來傳遞狀態(tài)信號(hào),用于構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)保護(hù)和電流相位比較式縱聯(lián)保護(hù)。226.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的特點(diǎn)226.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的工作方式正常時(shí)無高頻電流工作方式正常運(yùn)行時(shí),發(fā)信機(jī)不發(fā)信,高頻通道中無高頻電流通過,故障時(shí),發(fā)信機(jī)由保護(hù)啟動(dòng)發(fā)信,通道中有高頻電流傳輸。又稱故障啟動(dòng)發(fā)信方式。正常有高頻電流方式正常運(yùn)行時(shí),發(fā)信機(jī)處于發(fā)信狀態(tài),通道經(jīng)常有高頻電流通過。因此又稱之為長(zhǎng)期發(fā)信方式。故障時(shí),發(fā)信機(jī)不發(fā)信,高頻通道中無高頻電流通過,移頻方式正常運(yùn)行時(shí),發(fā)信機(jī)發(fā)信,向?qū)Χ怂统鲱l率為f1的高頻電流,用以監(jiān)視通道及閉鎖高頻保護(hù)。故障時(shí),保護(hù)裝置控制發(fā)信機(jī)停止發(fā)送頻率為f1的高頻電流,而另發(fā)出頻率為f2的高頻電流。又稱為“移頻方式”。236.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的工作方式236.2高頻保護(hù)按傳輸高頻信號(hào)的性質(zhì),高頻通道分為直接比較方式和間接比較方式兩種直接比較方式:線路兩端的工頻交流電氣量→送到對(duì)端→兩端的保護(hù)裝置直接進(jìn)行比較→決定保護(hù)是否動(dòng)作?!倦娏飨辔徊顒?dòng)高頻保護(hù)屬于這一類比較方式】。間接比較方式:兩端保護(hù)對(duì)短路故障的判斷結(jié)果→傳送到對(duì)端→兩端根據(jù)本端和對(duì)端保護(hù)對(duì)短路判斷的結(jié)果進(jìn)行間接比較→決定保護(hù)是否動(dòng)作?!救绶较蚋哳l保護(hù)就屬于這一比較方式】。電力線高頻信號(hào)的種類閉鎖信號(hào)閉鎖信號(hào)是禁止保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。允許信號(hào)允許信號(hào)是允許保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。跳閘信號(hào)跳閘信號(hào)是直接引起跳閘的信號(hào)發(fā)信機(jī)工作頻率(單/雙頻制)246.2高頻保護(hù)按傳輸高頻信號(hào)的性質(zhì),高頻通道分為直接比較6.2高頻保護(hù)方向比較式高頻保護(hù)利用輸電線路兩端功率方向相同或相反的特征構(gòu)成方向比較式高頻保護(hù)。在通道中傳送的是邏輯信號(hào),而不是電氣量本身,傳送的信息量較少,但對(duì)信息可靠性要求很高。按照保護(hù)判別方向所用的原理可將方向比較式高頻保護(hù)分為:方向高頻保護(hù)距離高頻保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí),兩端保護(hù)的功率方向元件判別流過本端的功率方向功率方向?yàn)樨?fù)者發(fā)出閉鎖信號(hào),閉鎖兩端的保護(hù),稱為閉鎖式方向高頻保護(hù);功率方向?yàn)檎甙l(fā)出允許信號(hào),允許兩端保護(hù)跳閘,稱為允許式方向高頻保護(hù)。256.2高頻保護(hù)方向比較式高頻保護(hù)256.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的工作原理規(guī)定:線路兩端功率從母線流向線路時(shí)為正方向,由線路流向母線為負(fù)方向。工作方式:正常無高頻電流。外部故障:閉鎖信號(hào)由功率方向?yàn)樨?fù)的一側(cè)發(fā)出,被兩端的收信機(jī)接收,閉鎖兩端的保護(hù)。內(nèi)部故障:功率方向都為正,無閉鎖信號(hào),保護(hù)動(dòng)作。保護(hù)在故障線路上不傳送高頻信號(hào),而只在非故障線路上才傳送高頻信號(hào)在內(nèi)部故障伴隨有通道破壞,例如通道相接地或斷線時(shí),兩端保護(hù)仍能可靠跳閘。非故障線路的保護(hù)受通道損壞的影響會(huì)誤動(dòng)。故障線路:非故障線路:兩端功率方向均為正,無閉鎖信號(hào),保護(hù)動(dòng)作。功率方向?yàn)樨?fù)的一側(cè)發(fā)閉鎖信號(hào),將兩側(cè)保護(hù)閉鎖。266.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)故障線路:非故障線路:兩6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成外部短路(線路BC短路,對(duì)線路AB來說就是外部短路)B端保護(hù)2:KAl動(dòng)作,KW+不動(dòng)作,Y1無輸出,Y2瞬時(shí)啟動(dòng)發(fā)信機(jī),發(fā)出高頻閉鎖信號(hào),收信機(jī)收到閉鎖信號(hào),Y3無輸出,閉鎖跳閘回路。A端保護(hù)l:KAl動(dòng)作,隨后KA2、KW+同時(shí)動(dòng)作,Y1有輸出,立即停止發(fā)信,并經(jīng)t2延時(shí)后輸入到Y(jié)3元件,B端保護(hù)2不停地發(fā)閉鎖信號(hào),使A端保護(hù)的Y3無輸出,A端保護(hù)不跳閘。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動(dòng)停信元件KAl--低定值電流啟動(dòng)發(fā)信元件t1--瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)返回元件t2--延時(shí)動(dòng)作瞬時(shí)返回元件276.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成兩端供電線路內(nèi)部短路(線路BC內(nèi)部短路)線路兩端保護(hù)3、4:兩端的KAl都啟動(dòng)發(fā)信,隨后KA2、功率正方向元件KW+同時(shí)動(dòng)作,Y1將Y2閉鎖,發(fā)信機(jī)停止發(fā)信。輸電線兩端發(fā)信機(jī)都停止發(fā)信,收信機(jī)無輸出,同時(shí)經(jīng)t2延時(shí)后兩側(cè)都滿足跳閘條件,兩側(cè)均跳閘。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動(dòng)停信元件KAl--低定值電流啟動(dòng)發(fā)信元件t1--瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)返回元件t2--延時(shí)動(dòng)作瞬時(shí)返回元件286.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成單電源供電線路內(nèi)部短路(D母線電源停運(yùn),線路BC內(nèi)部短路)線路兩端保護(hù)3、4:B側(cè)保護(hù)3的工作情況同上分析,C側(cè)保護(hù)4無電流通過不啟動(dòng),因而不發(fā)閉鎖
信號(hào),B側(cè)(電源側(cè))保護(hù)收不到閉鎖信號(hào)并且本側(cè)跳閘條件滿足,則立即跳開B側(cè)斷路器,切除
故障。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動(dòng)停信元件KAl--低定值電流啟動(dòng)發(fā)信元件t1--瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)返回元件t2--延時(shí)動(dòng)作瞬時(shí)返回元件296.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的整定電流的整定啟動(dòng)元件KA1動(dòng)作電流按躲開正常運(yùn)行時(shí)最大負(fù)荷電流整定啟動(dòng)元件KA2的動(dòng)作電流與KA1作靈敏性配合整定。一般取KA2的動(dòng)作電流Iop.2=(1.5~2)Iop.1,
并按線路末端短路進(jìn)行靈敏系數(shù)校驗(yàn),要求靈敏系數(shù)大于等于2。時(shí)間的整定發(fā)信延時(shí)元件的時(shí)間t1應(yīng)大于一端的啟動(dòng)元件返回時(shí)間與另一端啟動(dòng)元件和功率方向元件返回時(shí)間的差值(可適量考慮時(shí)間裕度)。停信延時(shí)元件的時(shí)間t2△t——本端功率方向元件和啟動(dòng)元件與對(duì)端啟動(dòng)元件的動(dòng)作時(shí)間之差;
tx——高頻信號(hào)從對(duì)端傳送到本端所需時(shí)間;
ty——裕度時(shí)間。306.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的整定306.2高頻保護(hù)長(zhǎng)期發(fā)信的閉鎖式方向高頻保護(hù)正常運(yùn)行情況下,線路保護(hù)兩端保護(hù)控制發(fā)信機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)發(fā)出閉鎖信號(hào),閉鎖兩端保護(hù)。內(nèi)部故障時(shí),兩端方向元件都判為正方向短路,都停發(fā)閉鎖信號(hào),保護(hù)可以跳閘。由于在內(nèi)部故障時(shí)不需要傳送高頻電流,故本線路短路且高頻通道破壞時(shí),不影響保護(hù)的正常動(dòng)作。外部故障時(shí),近故障點(diǎn)一端方向元件判為反方向短路,不停發(fā)閉鎖信號(hào),兩端保護(hù)都不能跳閘。優(yōu)點(diǎn):保護(hù)連續(xù)不斷地發(fā)送高頻閉鎖信號(hào),不需要在故障時(shí)專門起動(dòng)發(fā)信機(jī)的起動(dòng)元件,因而可以避免故障時(shí)發(fā)信閉鎖式保護(hù)中必須有兩套靈敏度不同的起動(dòng)元件相互配合給整定造成的困難,同時(shí)提高保護(hù)的靈敏度。故障時(shí)不必等待對(duì)端發(fā)來的閉鎖信號(hào),不需加人為的延時(shí),可提高保護(hù)的動(dòng)作速度。缺點(diǎn):長(zhǎng)期傳輸高頻電流會(huì)給附近的通信線路造成一定的干擾。在采用微波或光纖通道通信時(shí),不會(huì)對(duì)通信產(chǎn)生干擾,用這種方式最為理想。316.2高頻保護(hù)長(zhǎng)期發(fā)信的閉鎖式方向高頻保護(hù)316.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)只能作為本線路的全線快速保護(hù),不能作為變電所母線和下級(jí)線路的后備保護(hù)。為作為相鄰線路的后備保護(hù),可在距離保護(hù)上加設(shè)高頻部分,構(gòu)成高頻閉鎖距離保護(hù)。高頻閉鎖距離保護(hù)裝置兼有兩種保護(hù)的優(yōu)點(diǎn),并且能簡(jiǎn)化整個(gè)保護(hù)的接線。既能在內(nèi)部故障時(shí)快速地切除被保護(hù)范圍內(nèi)的任一點(diǎn)故障;又能在外部故障時(shí),作為下一級(jí)線路和變電站母線的后備保護(hù),目前,高頻閉鎖距離保護(hù)是超高壓輸電線上廣泛采用的一種主保護(hù)之一。326.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)326.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖k1點(diǎn)短路A端:兩端的距離保護(hù)Ⅲ段繼電器動(dòng)作→啟動(dòng)發(fā)信元件→兩端的距離保護(hù)Ⅱ段也動(dòng)作→停止發(fā)信→收信機(jī)收不到高頻信號(hào)→A端距離保護(hù)Ⅱ段的瞬時(shí)動(dòng)作的與門元件滿足→立即跳閘;B端:在距離I段范圍內(nèi),也瞬時(shí)跳閘。336.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖336.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖k2點(diǎn)短路A端:兩端的距離保護(hù)Ⅲ段繼電器動(dòng)作→啟動(dòng)發(fā)信元件→遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的A端距離保護(hù)Ⅱ段動(dòng)作→停止發(fā)信→靠近故障點(diǎn)的B端距離保護(hù)Ⅱ段不動(dòng)作(不停止發(fā)信)→A端收信機(jī)可收到B端送來的高頻信號(hào)→A端距離保護(hù)Ⅱ段的瞬時(shí)動(dòng)作的與門元件不滿足跳閘條件→只能經(jīng)過距離保護(hù)Ⅱ段的時(shí)間元件延時(shí)跳閘,保證了動(dòng)作的選擇性。B端:由于B端距離保護(hù)Ⅱ段不動(dòng)作,所以不論是瞬時(shí)跳閘還是延時(shí)跳閘的條件均不滿足,不動(dòng)作。346.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖346.2高頻保護(hù)閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)KPD2為雙方向動(dòng)作的負(fù)序功率方向元件;1KM為串接于起動(dòng)發(fā)信機(jī)回路中帶延時(shí)返回的中間繼電器;2KM為具有工作線圈和制動(dòng)線圈的極化繼電器;3KM為出口跳閘繼電器。內(nèi)部故障:KPD2的接點(diǎn)向下閉合,2KM的工作線圈帶電,由于兩側(cè)的1KM均不動(dòng)作,兩端的發(fā)信機(jī)均不起動(dòng),
收信機(jī)收不到閉鎖信號(hào),2KM
即可動(dòng)作接通3KM去跳閘。外部故障:近故障點(diǎn)一端的KPD2
的接點(diǎn)向上閉合,經(jīng)1KM的電流
線圈起動(dòng)發(fā)信機(jī),1KM的接點(diǎn)閉
合后,又經(jīng)電阻R實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)信機(jī)的
附加起動(dòng),發(fā)出閉鎖信號(hào),從而
把兩端的保護(hù)閉鎖。356.2高頻保護(hù)閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)356.2高頻保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理與閉鎖式距離高頻保護(hù)相同:利用零序電流保護(hù)第Ⅲ段測(cè)量元件即零序電流繼電器啟動(dòng)發(fā)信;利用第Ⅱ段測(cè)量元件和零序功率方向元件共同啟動(dòng)跳閘回路。內(nèi)部故障:兩端保護(hù)Ⅲ段測(cè)量元件啟動(dòng)發(fā)信,兩端Ⅱ段保護(hù)的測(cè)量元件和功率方向元件零序功率繼電器啟動(dòng)后停止發(fā)信,并啟動(dòng)跳閘回路,兩端斷路器跳閘。外部故障:近故障點(diǎn)端保護(hù)的Ⅲ段測(cè)量元件啟動(dòng)發(fā)信,而零序功率方向繼電器不啟動(dòng),故跳閘回路不啟動(dòng),遠(yuǎn)故障點(diǎn)端保護(hù)的Ⅲ段測(cè)量元件和功率元件均啟動(dòng),收到對(duì)端傳送來的高頻信號(hào)將保護(hù)閉鎖。保護(hù)對(duì)接地故障反應(yīng)靈敏,延時(shí)短,零序功率方向元件無死區(qū),電壓互感器二次回路斷線不會(huì)誤動(dòng)作,接線簡(jiǎn)單、可靠、系統(tǒng)振蕩時(shí)也不會(huì)誤動(dòng)作,不需要采取防止振蕩閉鎖措施,實(shí)現(xiàn)用高頻閉鎖方案比距離保護(hù)更方便。閉鎖式零序方向高頻保護(hù)366.2高頻保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理與閉鎖式距離高頻保護(hù)相同:閉鎖式零6.2高頻保護(hù)影響方向比較式高頻保護(hù)正確工作的因素及采取措施非全相運(yùn)行對(duì)方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措施采用單相重合閘的高壓線路,在重合閘過程中將出現(xiàn)非全相運(yùn)行,閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)的情況與保護(hù)用電壓互感器裝設(shè)的位置有關(guān),假設(shè)A相在M端斷開,等值電路如(b):當(dāng)電壓互感器TV接于母線側(cè)時(shí)(負(fù)序電壓)相當(dāng)于內(nèi)部故障。兩端正向負(fù)序
功率方向元件啟動(dòng),保護(hù)動(dòng)作于
跳閘。當(dāng)電壓互感器接于線路側(cè)時(shí)相當(dāng)于M端的外部故障。M端反向負(fù)序功率方向元件啟動(dòng)發(fā)信,將兩端保護(hù)閉鎖。為避免在單相重合閘過程中負(fù)序功率高頻閉鎖方向保護(hù)誤動(dòng)作,應(yīng)將電壓互感器TV接于線路側(cè)。376.2高頻保護(hù)影響方向比較式高頻保護(hù)正確工作的因素及采取6.2高頻保護(hù)功率倒向?qū)Ψ较虮容^式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措施假設(shè)故障發(fā)生在線路L1上M側(cè)的k點(diǎn),
在QF3跳閘前,線路L2中短路功率由
N側(cè)流向M側(cè),線路L2中M側(cè)的功率
方向?yàn)樨?fù),向N側(cè)發(fā)送閉鎖信號(hào)。功率倒向:在QF3跳閘后QF4跳閘前,
線路L2中的短路功率突然倒轉(zhuǎn)方向,由
M側(cè)流向N側(cè),M側(cè)的功率方向由負(fù)變?yōu)檎?,功率方向元件?dòng)作,停止發(fā)信并準(zhǔn)備跳閘;N側(cè)的功率方向由正變負(fù),方向元件應(yīng)立即返回并向M側(cè)發(fā)閉鎖信號(hào)。如果M側(cè)的方向元件動(dòng)作快,N側(cè)的方向元件返回慢,于是有一段時(shí)間兩側(cè)方向元件均處于動(dòng)作狀態(tài),M側(cè)沒有閉鎖信號(hào),造成線路兩端的保護(hù)誤動(dòng)。解決的辦法是增加如圖6-10中的延時(shí)返回t1元件,發(fā)信元件動(dòng)作后延時(shí)t1時(shí)間返回,此期間一直發(fā)信,閉鎖保護(hù)。386.2高頻保護(hù)功率倒向?qū)Ψ较虮容^式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措6.2高頻保護(hù)分布電容對(duì)方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措施在超高壓長(zhǎng)線路上,分布電容很大,使線路充電電流增大,當(dāng)線路一端斷開,另一端進(jìn)行三相合閘充電時(shí),由于斷路器三相觸頭不同時(shí)閉合,出現(xiàn)一相或兩相先合的情況,這時(shí)線路電容電流中將出現(xiàn)很大的負(fù)序、零序電容電流和電壓,可能引起方向元件誤動(dòng)作,從而造成方向比較式高頻保護(hù)誤動(dòng)作。為了防止線路空載合閘時(shí)引起負(fù)序方向元件的誤動(dòng)作,通常對(duì)負(fù)序方向元件采取按躲過空載線路兩相先閉合時(shí)出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)負(fù)序電容電流進(jìn)行整定。必要時(shí)應(yīng)增大保護(hù)啟動(dòng)時(shí)間躲過空載合閘的過渡過程,或用方向阻抗元件代替負(fù)序方向元件等。396.2高頻保護(hù)分布電容對(duì)方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措6.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)工作原理縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)既比較線路兩側(cè)電流的大小又比較電流的相位,即進(jìn)行相量比較。傳輸兩端的電流相量,其傳輸容量、傳輸速率都對(duì)傳輸設(shè)備有較高的要求;并且必須對(duì)兩端同一時(shí)刻的相量進(jìn)行比較,兩端數(shù)據(jù)必須嚴(yán)格同步,對(duì)異地同步技術(shù)也有很高要求,利用電力線載波通道很難滿足以上技術(shù)要求。因而縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)原理主要應(yīng)用在發(fā)電機(jī)、變壓器、母線等集中參數(shù)元件上,并在超短距離輸電線導(dǎo)引線保護(hù)中有所采用;電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)(簡(jiǎn)稱為相差高頻保護(hù))是根據(jù)直接比較線路兩端電流相位而確定保護(hù)是否動(dòng)作的原理構(gòu)成利用輸電線路兩端電流相位在區(qū)外短路時(shí)相差180°、區(qū)內(nèi)短路時(shí)相差為0°,區(qū)分區(qū)內(nèi)、外短路。406.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)406.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的工作原理k1點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí):線路兩端電流都從母線流向線路,方向?yàn)檎?;兩端電流相位?/p>
=0°,當(dāng)k2點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí):短路電流由線路流向母線,方向?yàn)樨?fù);短路電流由母線流向線路,方向?yàn)檎粌啥穗娏飨辔徊?/p>
=180°。因此,可以根據(jù)線路兩端電流之間相位差
的不同來判斷線路是內(nèi)部故障還是外部故障。416.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的工作原理416.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的工作原理采用高頻通道經(jīng)常無電流,而在外部故障時(shí)發(fā)出高頻電流(即閉鎖信號(hào))的方式來構(gòu)成保護(hù)在實(shí)際上可以做成當(dāng)短路電流為正半周時(shí),操作高頻發(fā)信機(jī)發(fā)出高頻電流,而在負(fù)半周則不發(fā),如此不間斷地交替進(jìn)行。當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí),由于兩端的電流同相位,兩端收信機(jī)所收到的高頻信號(hào)就是間斷的。區(qū)內(nèi)故障:高頻電流是間斷的;imwt0inwt0426.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的工作原理區(qū)內(nèi)故障:6.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的工作原理當(dāng)保護(hù)范圍外部故障時(shí),由于兩端電流的相位相反,兩個(gè)電流仍然在它自己的正半周發(fā)出高頻信號(hào)。兩個(gè)高頻電流發(fā)出的時(shí)間相差180°,兩端收信機(jī)所收到的信號(hào)是連續(xù)不斷的高頻電流。在外部故障時(shí),由對(duì)端送來的高頻脈沖電流信號(hào)正好填滿本端高頻脈沖的空隙,使本端的保護(hù)閉鎖。填滿本端高頻脈沖空隙的對(duì)端高頻脈沖就是一種閉鎖信號(hào)。在內(nèi)部故障時(shí),沒有這種填滿空隙的脈沖,構(gòu)成了保護(hù)動(dòng)作跳閘的必要條件。因此,相差動(dòng)高頻保護(hù)也是一種傳送閉鎖信號(hào)的保護(hù),也具有閉鎖式保護(hù)所具有的特點(diǎn)。區(qū)外故障:高頻電流是連續(xù)的。wt0iminwt0436.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的工作原理區(qū)外故障:6.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的構(gòu)成啟動(dòng)元件負(fù)序電流元件:反映不對(duì)稱故障相電流元件:反映對(duì)稱短路故障低定值元件:靈敏性高,啟動(dòng)發(fā)信,
并通過延時(shí)返回時(shí)間元件,保證在
t1=5~7s時(shí)間內(nèi)發(fā)信機(jī)連續(xù)發(fā)信。高定值元件:?jiǎn)?dòng)本側(cè)跳閘回路,待
收信機(jī)的輸出滿足跳閘條件即跳閘。446.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的構(gòu)成446.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的構(gòu)成操作元件操作元件的作用是將輸電線路中
50Hz工頻電流轉(zhuǎn)變成50Hz的方波
電流,對(duì)發(fā)信機(jī)中高頻電流進(jìn)行
調(diào)制,此電流稱為操作電流。操作電流能反應(yīng)所有類型的故障線路內(nèi)部故障時(shí),兩端操作電流相位
差
=0°或
≈0°,在線路外部故障時(shí),操作電流相位差
=180°或
≈180°。將正序電流和負(fù)序電流的復(fù)合相序電流作為操作電流,通過比較兩側(cè)的電流相位,實(shí)現(xiàn)區(qū)內(nèi)、外故障的區(qū)分。當(dāng)該電流為正(或負(fù))半波時(shí),操作發(fā)信機(jī)發(fā)出連續(xù)高頻電流;當(dāng)該電流為負(fù)(或正)半波時(shí),不發(fā)高頻電流。456.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的構(gòu)成456.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的構(gòu)成時(shí)間元件時(shí)間元件t3的作用就是對(duì)收到的高頻電流進(jìn)行整流并延時(shí)t3后有輸出,并展寬t4時(shí)間。內(nèi)部短路時(shí)高頻電流間斷時(shí)間長(zhǎng),與t3比較,
如果大于t3,收信機(jī)回路有輸出,
保護(hù)跳閘。外部短路時(shí)高頻電流間斷時(shí)間短,小于t3延時(shí),
收信機(jī)回路無輸出,保護(hù)不能跳閘。考慮短路前兩側(cè)電動(dòng)勢(shì)的相角差、高頻信號(hào)
的傳輸延遲等因素,在內(nèi)部短路時(shí)收到的高
頻電流不連續(xù)的時(shí)間間隔也會(huì)小于半周波,
在外部短路時(shí)收到的高頻電流也會(huì)有一定的
時(shí)間間隔不連續(xù),因而對(duì)t3要進(jìn)行整定。466.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的構(gòu)成466.3微波保護(hù)微波保護(hù)是以微波通道作為通信通道的一種縱聯(lián)保護(hù)。微波保護(hù)與高頻保護(hù)及導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的差別主要是通信方式不同。而它們的保護(hù)原理是相同的。對(duì)應(yīng)于高頻保護(hù),有:方向微波保護(hù);距離微波保護(hù);相差微波保護(hù);對(duì)應(yīng)于導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù),有:電流差動(dòng)微波保護(hù);電力系統(tǒng)使用的微波通信頻率段一般在300~30000MHz之間,相比電力線載波的50~400KHz頻段,頻帶要寬得多,信息傳輸容量要大得多。微波通信縱聯(lián)保護(hù)使用的頻段屬于超短波的無線電波,大氣電離層已不能起反射作用,只能在“視線”范圍內(nèi)傳播,傳輸距離不超過40~60km;如果兩個(gè)變電所之間距離超出以上范圍,就要裝設(shè)微波中繼站,以增強(qiáng)和傳遞微波信號(hào)。476.3微波保護(hù)微波保護(hù)是以微波通道作為通信通道的一種縱聯(lián)保6.3微波保護(hù)微波保護(hù)的構(gòu)成486.3微波保護(hù)微波保護(hù)的構(gòu)成486.3微波保護(hù)電流相位差動(dòng)微波保護(hù)相同:電流相位差動(dòng)微波保護(hù)(簡(jiǎn)稱電流相差微波保護(hù))與電流相差高頻保護(hù)的原理相同。不同:是使用通道不同,由于微波通道可以提供更多通道,因此,保護(hù)可以按分別比較各相電流
的相位方式構(gòu)成。電流差動(dòng)微波保護(hù)電流差動(dòng)微波保護(hù)是根據(jù)比較線路兩端電流的相量或波形原理構(gòu)成,相同:與短距離線路上采用的有輔助導(dǎo)線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理相同,不同:利用微波通道代替輔助導(dǎo)線,將一端電流的波形完全不斷的傳到對(duì)端,進(jìn)行比較各端電流
的相位。它在原理上比電流相位差動(dòng)保護(hù)更優(yōu)越,特別是應(yīng)用于具有分支線路的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)通信的要求很高,需要采取有效的抗干擾措施。496.3微波保護(hù)電流相位差動(dòng)微波保護(hù)496.3微波保護(hù)微波保護(hù)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):有一條獨(dú)立于輸電線路的通信通道,微波通道與輸電線路無直接聯(lián)系,輸電線路上產(chǎn)生的干擾,如故障點(diǎn)電弧、斷路器操作、沖擊過電壓、電暈等,對(duì)通信系統(tǒng)沒有影響,微波保護(hù)無需退出運(yùn)行;反之,在檢修微彼通道時(shí)也不會(huì)影響輸電線的正常運(yùn)行。擴(kuò)展了通信頻段,可以傳遞的信息容量增加、速率加快,可以傳送更多路數(shù)的信號(hào),這就為構(gòu)成性能更加完善的分相相位比較的保護(hù)創(chuàng)造了條件。頻率高,因此通道受外界干擾影響小,可靠性高受。工業(yè)、雷電等干擾的頻譜基本上不在微波頻段內(nèi),通信誤碼率低,可靠性高。輸電線路的任何故障都不會(huì)使通道工作破壞,因此,其工作方式靈活,它既可以采用在外部故障時(shí)傳送閉鎖信號(hào)的方式,也可以采用在內(nèi)部故障時(shí)傳送允許信號(hào)和跳間信號(hào)的方式。問題:微波在視線距離內(nèi)傳送的特點(diǎn)決定了在通信距離較遠(yuǎn)時(shí),必須架設(shè)微波中繼站,通道價(jià)格較貴,而且也增加了維修工作量。由于電磁波在大氣中傳播時(shí)存在著折射和反射,信號(hào)就有可能產(chǎn)生衰落現(xiàn)象。506.3微波保護(hù)微波保護(hù)的特點(diǎn)506.4光纖保護(hù)在縱聯(lián)保護(hù)中使用光纖通道構(gòu)成的保護(hù)稱為光纖保護(hù)。光纖通道通信容量大,不受電磁干擾,在經(jīng)濟(jì)上也可以與導(dǎo)引線通道競(jìng)爭(zhēng),近年來光纖通道成為短線路縱聯(lián)保護(hù)的主要通道形式。光纖通道與微波通道具有相同的優(yōu)點(diǎn),也廣泛采用脈沖編碼調(diào)制(PCM)方式。保護(hù)使用的光纖通道一般與電力信息系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。以光纖作為信號(hào)傳遞媒介的通信稱為光纖通信。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展和光纖制作成本的降低,光纖通信網(wǎng)正在成為電力通信網(wǎng)的主干網(wǎng),光纖通信在電力系統(tǒng)通信中得到越來越多的應(yīng)用。例如:連接各高壓變電所的電力調(diào)度自動(dòng)化信息系統(tǒng)、利用光纖通信的縱聯(lián)保護(hù)、配電自動(dòng)化通信網(wǎng)等都應(yīng)用光纖通信。516.4光纖保護(hù)在縱聯(lián)保護(hù)中使用光纖通道構(gòu)成的保護(hù)稱為光纖保6.4光纖保護(hù)光纖通信的構(gòu)成由光發(fā)射機(jī)、光纖、中繼器和光接收機(jī)組成526.4光纖保護(hù)光纖通信的構(gòu)成526.4光纖保護(hù)光纖通信的特點(diǎn)通信容量大從理論上講,用光作載波可以傳輸100億個(gè)話路。實(shí)際上目前一對(duì)光纖一般可通過幾百路到幾千路,而一根細(xì)小的光纜又可包含幾十根光纖到幾百根光纖??梢怨?jié)約大量金屬材料光纖由玻璃或硅制成,其來源豐富,供應(yīng)方便。光纖很細(xì),直徑約100μm,對(duì)于最細(xì)的“單模纖維”光纖,lkg的純玻璃可拉制光纖幾萬(wàn)公里長(zhǎng);對(duì)較粗的“多模纖維”光纖,也可拉制光纖100多公里長(zhǎng)。而l00km長(zhǎng)的1800路同軸通信電纜就需用銅12噸、鋁50噸。無感應(yīng)性能利用光纖可以構(gòu)成無電磁感應(yīng)的、極為可靠的通道。這一點(diǎn)對(duì)繼電保護(hù)來說尤為重要,在易受地電位升高、暫態(tài)過程及其他有嚴(yán)重干擾的金屬線路地段之間,光纖是一種理想的通信媒介。其他光纖通信還有保密性好,敷設(shè)方便,不怕雷擊,不受外界電磁干擾,抗腐蝕和不怕潮等優(yōu)點(diǎn)。不足通信距離不夠長(zhǎng),在長(zhǎng)距離通信時(shí),要用中繼器及其附加設(shè)備。此外當(dāng)光纖斷裂時(shí)不易找尋或連接,但由于光纜中的光纖數(shù)目多,可以將斷裂的光纖迅速用備用光纖替換。536.4光纖保護(hù)光纖通信的特點(diǎn)53本章完54本章完546輸電線路縱聯(lián)保護(hù)6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)6.2高頻保護(hù)6.3微波保護(hù)6.4光纖保護(hù)556輸電線路縱聯(lián)保護(hù)6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)16.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)前述的電流、距離保護(hù)僅反應(yīng)線路一側(cè)的電氣量,不可能快速區(qū)分本線末端和對(duì)側(cè)母線(或相鄰線始端)故障。為了有選擇性地切除線路上任意點(diǎn)的故障,需要電流、距離階段式保護(hù)的配合,因此不能實(shí)現(xiàn)全線路瞬時(shí)切除故障。在雙側(cè)電源線路,瞬時(shí)切除故障范圍大約只有線路全長(zhǎng)的60%左右。被保護(hù)線路其余部分短路時(shí),只能由延時(shí)保護(hù)來切除。這在220kV及以上電壓等級(jí)的電力
系統(tǒng)中難于滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)快速
切除故障的要求。566.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)前述的電流、距離保護(hù)僅反應(yīng)線路6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)帶輔助通道的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),反應(yīng)線路兩側(cè)的電氣量,可以快速、可靠地區(qū)分本線路內(nèi)部任意點(diǎn)短路與外部短路,有選擇、快速地切除全線路任意點(diǎn)短路。保護(hù)需要將線路一側(cè)電氣量信息傳到另一側(cè)去,兩側(cè)的電氣量同時(shí)比較、聯(lián)合工作,也就是說在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系,以這種方式構(gòu)成的保護(hù)稱之為輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)。保護(hù)是否動(dòng)作取決于安裝
在輸電線兩端的裝置聯(lián)合
判斷的結(jié)果,兩端的裝置
組成一個(gè)保護(hù)單元,又稱
為輸電線的單元保護(hù)(Unit
Protection)。UnitProtection通信設(shè)備通信設(shè)備通道MNk1k2保護(hù)裝置保護(hù)裝置576.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)帶輔助通道的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),反應(yīng)6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)通道類型及保護(hù)方式輔助導(dǎo)引線——導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù) 通過二次輔助線路,直接比較兩側(cè)
電流的大小和相位(向量或波形);電力線載波——高頻保護(hù) 利用載波通訊,比較兩側(cè)的功率方向或者電流相位;微波通訊——微波保護(hù) 利用微波通訊容量大的特點(diǎn),可以傳送電流相位或者電流的實(shí)時(shí)波形;
考慮經(jīng)濟(jì)性要求,電力信息系統(tǒng)兼顧保護(hù)需要。光纖通訊——光纖保護(hù) 同微波保護(hù),且抗干擾能力強(qiáng),短線路優(yōu)先考慮。UnitProtection通信設(shè)備通信設(shè)備通道MNk1k2保護(hù)裝置保護(hù)裝置586.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)通道類型及保護(hù)方式UnitP6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理(以短線路為例)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是基于比較被保護(hù)線路始端和末端電流
的大小和相位的原理構(gòu)成的。在線路兩端安裝了具有相同型號(hào)和變比的電流互感器,
將線路兩端電流互感器二次側(cè)帶?號(hào)的同極性端子(遠(yuǎn)
離保護(hù)線路兩端)連接在一起。把線路兩端電流互感器
二次側(cè)不帶?號(hào)的端子連接在一起,差動(dòng)繼電器KD接
在差流回路上。正常運(yùn)行或外部故障時(shí),繼電器中沒有電流;被保護(hù)線路內(nèi)部短路故障時(shí),繼電器中電流等于流向故障
點(diǎn)的短路電流。596.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理(以短線6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障當(dāng)線路正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障時(shí),在理想
情況下,差動(dòng)繼電器KD流過大小相等、方向相反
的兩個(gè)電流,它們互相抵消,所以流過繼電器KD
中的電流為零,即由于在正常運(yùn)行情況下,上述連接方式的縱差動(dòng)
保護(hù)二次側(cè)的電流在導(dǎo)引線中形成環(huán)流,稱為
環(huán)流法縱差動(dòng)保護(hù)。606.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障66.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)發(fā)生內(nèi)部故障對(duì)于單側(cè)電源,流過繼電器KD中電流當(dāng)大于繼電器KD的動(dòng)作電流時(shí),差動(dòng)
繼電器KD立即動(dòng)作,斷開電源側(cè)的斷路器。對(duì)于雙側(cè)電源線路,流過繼電器KD中電流如,則繼電器KD立即動(dòng)作,將故障線路
兩端斷路器斷開??v差保護(hù)裝置的保護(hù)范圍:線路兩端電流互感器之間的距離。
在保護(hù)范圍外短路,保護(hù)不動(dòng)作,不需要與相鄰元件的保護(hù)
在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限上配合,可實(shí)現(xiàn)全線路瞬時(shí)切除故障。上述的接線只能用于發(fā)電機(jī)、變壓器、母線和大型電動(dòng)機(jī)的保護(hù)中,不能用于輸電線路,因?yàn)榫€路有一定的長(zhǎng)度,必須有導(dǎo)引線通道。616.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)發(fā)生內(nèi)部故障76.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)利用敷設(shè)在輸電線路兩端變電所之間的二次電纜傳遞被保護(hù)線路各側(cè)信息的通信方式稱之為導(dǎo)引線通信,以導(dǎo)引線為通道的縱聯(lián)保護(hù)稱為導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)(簡(jiǎn)稱導(dǎo)引線保護(hù))。導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)常采用電流差動(dòng)原理,可分為環(huán)流式和均壓式兩種。626.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)86.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)環(huán)流式線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子經(jīng)導(dǎo)引線連接起來。動(dòng)作線圈跨接在兩根導(dǎo)引線之間,流過兩端的和電流起動(dòng)作作用; 制動(dòng)線圈被串接在導(dǎo)引線的回路中,流過兩端的循環(huán)電流,起制動(dòng)作用。
當(dāng)繼電器的動(dòng)作作用大于制動(dòng)作用時(shí),保護(hù)動(dòng)作。在正常運(yùn)行或外部故障時(shí),被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子的輸出電流大小相等而方向相反,動(dòng)作線圈中沒有電流流過,即處在電流平衡狀態(tài),此時(shí)導(dǎo)引線流過兩端循環(huán)電流,故稱環(huán)流式。當(dāng)導(dǎo)引線發(fā)生開路故障時(shí)保護(hù)要誤動(dòng),
導(dǎo)引線發(fā)生短路故障時(shí)保護(hù)卻要拒動(dòng)。636.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)環(huán)流式96.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)均壓式線路兩端電流互感器的異極性端子經(jīng)由導(dǎo)引線連接起來;繼電器的動(dòng)作線圈串接在導(dǎo)引線回路中,流過兩端的差電流;
制動(dòng)線圈則被跨接在兩根導(dǎo)引線之間,流過和電流。在正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí),被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器極性相異的端子的輸出電流大小相等且方向相同,故導(dǎo)引線及動(dòng)作線圈中均沒有電流通過,二次電流只能分別在各自的制動(dòng)線圈及互感器二次繞組中流過;兩側(cè)導(dǎo)引線線芯間電壓大小相等
方向相反,處在電壓平衡狀態(tài),
也稱為電壓平衡原理。導(dǎo)引線發(fā)生開路時(shí)保護(hù)將拒動(dòng),
導(dǎo)引線發(fā)生短路時(shí)保護(hù)將誤動(dòng)。646.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)均壓式106.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)影響縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)正確工作的因素電流互感器的誤差和不平衡電流在以上分析中,是忽略電流互感器的勵(lì)磁電流并假定兩端的電流互感器特性完全一致的理想情況,所以在正常運(yùn)行和外部故障時(shí),流入繼電器KD中電流。實(shí)際上由于線路兩端電流互感器特性不完全相同,將導(dǎo)致在二次回路中電流不相等。繼電器KD中將流過不平衡電流,即此不平衡電流在穩(wěn)態(tài)負(fù)荷情況下其值較小,而在外部短路的暫態(tài)過程中,由于短路電流很大,使電流互感器鐵芯嚴(yán)重飽和,將達(dá)到很大的值。穩(wěn)態(tài)不平衡電流電流互感器二次電流:656.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)影響縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)正確工作的因素6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流一次電流較小時(shí),電流互感器不飽和,線路兩端電流互感器l和2的特性曲線差別不明顯。當(dāng)一次電流很大時(shí),電流互感器高度飽和,勵(lì)磁電流急劇增大。由于線路兩端電流互感器勵(lì)磁特性不同,即兩鐵芯飽和程度不同,造成兩個(gè)二次電流有較大差別。鐵芯飽和程度越深,電流差別越大,不平衡電流越大。在正常運(yùn)行和保護(hù)區(qū)外故障進(jìn)入穩(wěn)態(tài)情況下,由于
一次側(cè)電流相等,而兩個(gè)電流互感器勵(lì)磁特性不會(huì)
完全相同,因此流入差動(dòng)繼電器中電流為不平衡電流為兩端電流互感器勵(lì)磁電流之差。666.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流126.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流不平衡電流增大的原因:當(dāng)一次側(cè)電流一定時(shí),二次側(cè)的負(fù)載阻抗越大,則要求二次側(cè)的感應(yīng)電勢(shì)越大,因此,要求鐵芯中的磁通密度越大,鐵心就容易飽和。當(dāng)二次負(fù)載已確定之后,一次側(cè)電流的升高也將引起鐵芯中磁通密度增大。因此,一次電流越大,二次電流的誤差也增大。校驗(yàn):采用外部故障時(shí),流過電流互感器的最大短路電流,并保證在這種最大的一次電流情況下,二次電流的誤差不大于10%。最大不平衡電流的穩(wěn)態(tài)值為因此,減小穩(wěn)態(tài)不平衡電流的方法是選用型號(hào)、特性完全相同的電流互感器,并按10%誤差曲線進(jìn)行校驗(yàn)。676.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流136.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)暫態(tài)過程不平衡電流由于差動(dòng)保護(hù)是瞬時(shí)動(dòng)作的,因此,必須進(jìn)一步分析在保護(hù)區(qū)外短路的暫態(tài)過程中,差動(dòng)回路中出現(xiàn)的不平衡電流。在暫態(tài)過程中,短路電流含有指數(shù)規(guī)律衰減的非周期分量。在暫態(tài)過程中,勵(lì)磁電流將大大超過其穩(wěn)態(tài)值,并含有大量緩慢衰減的非周期分量,這將使不平衡電流大大增加。最大不平衡電流發(fā)生在暫態(tài)過程時(shí)間的中段。686.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)暫態(tài)過程不平衡電流146.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)減小不平衡電流是一切差動(dòng)保護(hù)的核心問題在構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)時(shí),應(yīng)盡可能采用型號(hào)相同、勵(lì)磁特性一致、鐵心截面較大的高精度的電流互感器;在差動(dòng)回路中接入具有快速飽和特性的中間變流器;在小容量的發(fā)電機(jī)和變壓器的差動(dòng)保護(hù)上,還可在差動(dòng)回路中串聯(lián)電阻,接入電阻可以減小流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流,并加速衰減。696.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)減小不平衡電流是一切差動(dòng)保護(hù)的6.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線的故障和感應(yīng)過電壓應(yīng)有故障監(jiān)視回路保證導(dǎo)引線的完好性導(dǎo)引線可以埋在地下電纜溝內(nèi)或架空敷設(shè),它們有發(fā)生短路或斷線的可能。對(duì)于環(huán)流法接線,導(dǎo)引線斷線將造成保護(hù)誤動(dòng)作。導(dǎo)引線短路將造成輸電線內(nèi)部短路時(shí)保護(hù)拒動(dòng)。還應(yīng)采取相應(yīng)的過電壓保護(hù)措施因?qū)б€一般與高壓輸電線平行敷設(shè),在輸電線短路時(shí),短路電流可在導(dǎo)引線回路中感應(yīng)產(chǎn)生過電壓。雷電也可在導(dǎo)引線中感應(yīng)過電壓,這些過電壓有可能進(jìn)入保護(hù)回路,從而造成保護(hù)裝置中元器件的損壞。706.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線的故障和感應(yīng)過電壓166.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線的阻抗和分布電容保護(hù)裝置的性能受導(dǎo)引線參數(shù)和使用長(zhǎng)度影響縱差保護(hù)用于較長(zhǎng)的輸電線時(shí),導(dǎo)引線的阻抗增大;導(dǎo)引線愈長(zhǎng),分布電容愈大,保護(hù)裝置的安全可靠性愈低;另外,導(dǎo)引電纜造價(jià)高,隨著使用長(zhǎng)度增加,投資劇增。導(dǎo)引線通道構(gòu)成的縱聯(lián)保護(hù)僅用于少數(shù)重要的短線路(一般應(yīng)在10km以下)。716.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)導(dǎo)引線的阻抗和分布電容176.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算縱差保護(hù)是瞬時(shí)保護(hù),應(yīng)按躲過保護(hù)區(qū)外短路時(shí)最大不平衡電流來整定差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流,即當(dāng)正常運(yùn)行時(shí),為防止電流互感器二次回路一相斷線而導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作,應(yīng)大于被保護(hù)線路可能流過最大負(fù)荷電流,即繼電器的整定值,選二者較大的計(jì)算值。保護(hù)裝置靈敏系數(shù),可按單側(cè)電源供電情況下,保護(hù)范圍末端最小短路電流來計(jì)算,并要求滿足下式726.1輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算186.2高頻保護(hù)高頻保護(hù)是將線路兩端的功率方向(或者電流相位)調(diào)制成高頻信號(hào),利用高頻通道將高頻信號(hào)相互送到對(duì)側(cè),設(shè)置在每端的高頻保護(hù),將接收到的對(duì)側(cè)的信號(hào)與本側(cè)的信號(hào)迸行比較。判斷是內(nèi)部故障還是外都故障,以決定保護(hù)是否動(dòng)作。按照原理不同可以分為方向高頻和相差動(dòng)高頻;利用輸電線路構(gòu)成通道,即在輸電線傳送50Hz工頻電流的同時(shí),疊加傳送一個(gè)高頻信號(hào)(或稱載波信號(hào)50~400kHZ),所以高頻保護(hù)又稱為電力線載波縱聯(lián)保護(hù)(PowerLineCarrierPilot)(簡(jiǎn)稱載波保護(hù))。高頻保護(hù)不反應(yīng)保護(hù)范圍外的故障,在參數(shù)選擇上不需要與下一級(jí)線路配合,因此,可以達(dá)到無時(shí)限地有選擇性地切除內(nèi)部的短路故障。目前,高頻保護(hù)是220kV及以上電壓級(jí)復(fù)雜電網(wǎng)的主保護(hù)方式。在110~220kV輸電線路上高頻保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為50ms左右,在330kV及以上的輸電線路上動(dòng)作時(shí)間在40ms以下。736.2高頻保護(hù)高頻保護(hù)是將線路兩端的功率方向(或者電流相6.2高頻保護(hù)電力線高頻通道1阻波器采用電感線圈與可調(diào)電容組成的并聯(lián)諧振回路;將高頻電流阻擋在本線路以內(nèi),不至于流入相鄰線路上去。而對(duì)工頻電流,阻波器僅呈現(xiàn)電感線圈的阻抗(約0.04歐),不影響工頻電流在輸電線路上傳輸。2耦合電容器電容量極小,對(duì)工頻信號(hào)呈現(xiàn)非常大
的阻抗,同時(shí)可以防止工頻電壓侵入
高頻收、發(fā)信機(jī);對(duì)高頻電流呈現(xiàn)小
阻抗,高頻電流可順利通過。3連接濾波器連接濾波器與耦合電容器共同組成一個(gè)
帶通濾波器,使所需頻帶的電流能夠順
利通過。746.2高頻保護(hù)電力線高頻通道206.2高頻保護(hù)4高頻電纜它用來連接室內(nèi)繼電保護(hù)屏、高頻收發(fā)信
機(jī)到室外變電站的連接濾波器。5高頻收、發(fā)信機(jī)高頻收發(fā)信機(jī)由高頻收信機(jī)和高頻發(fā)信機(jī)
兩部分組成,用來發(fā)送和接收高頻信號(hào)。
發(fā)信機(jī)發(fā)出的高頻信號(hào)通過高頻通道傳送
到對(duì)端,被對(duì)端和本端的收信機(jī)所接受,
兩端的收信機(jī)既接收來自本側(cè)的高頻信號(hào)
又接收來自對(duì)側(cè)的高頻信號(hào),兩個(gè)信號(hào)經(jīng)
比較判斷后,確定繼電保護(hù)動(dòng)作跳閘或閉鎖。6接地開關(guān)檢修或調(diào)整高頻收發(fā)信機(jī)和連接濾波器時(shí),接通接地開關(guān),使耦合電容器下端可靠接地,以保證設(shè)備和人身的安全。756.2高頻保護(hù)4高頻電纜216.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的特點(diǎn)無中繼通信距離長(zhǎng)電力線載波通信距離可達(dá)幾百公里,中間不需要信號(hào)的中繼設(shè)備。經(jīng)濟(jì)、使用方便使用電力線載波通道的裝置與載波機(jī)之間的距離很近,都在同一變電所內(nèi),高頻電纜短,由于不需要再架信道,整個(gè)投資省。工程施工比較簡(jiǎn)單輸電線路建好后,裝上阻波器、耦合電容器、結(jié)合濾波器,放好高頻載波電纜,然后安裝載波機(jī),就可以進(jìn)行調(diào)試。基本上不需另外進(jìn)行基建工程,能較快的建立起通信。易受到干擾由于是直接通過高壓輸電線路傳送高頻載波電流的,因此高壓輸電線路上的干擾直接進(jìn)入載波通道,高壓輸電線路的電暈、短路、開關(guān)操作等都會(huì)在不同程度上對(duì)載波通信造成干擾。通信速率低難于滿足縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)實(shí)時(shí)性的要求,一般用來傳遞狀態(tài)信號(hào),用于構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)保護(hù)和電流相位比較式縱聯(lián)保護(hù)。766.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的特點(diǎn)226.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的工作方式正常時(shí)無高頻電流工作方式正常運(yùn)行時(shí),發(fā)信機(jī)不發(fā)信,高頻通道中無高頻電流通過,故障時(shí),發(fā)信機(jī)由保護(hù)啟動(dòng)發(fā)信,通道中有高頻電流傳輸。又稱故障啟動(dòng)發(fā)信方式。正常有高頻電流方式正常運(yùn)行時(shí),發(fā)信機(jī)處于發(fā)信狀態(tài),通道經(jīng)常有高頻電流通過。因此又稱之為長(zhǎng)期發(fā)信方式。故障時(shí),發(fā)信機(jī)不發(fā)信,高頻通道中無高頻電流通過,移頻方式正常運(yùn)行時(shí),發(fā)信機(jī)發(fā)信,向?qū)Χ怂统鲱l率為f1的高頻電流,用以監(jiān)視通道及閉鎖高頻保護(hù)。故障時(shí),保護(hù)裝置控制發(fā)信機(jī)停止發(fā)送頻率為f1的高頻電流,而另發(fā)出頻率為f2的高頻電流。又稱為“移頻方式”。776.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的工作方式236.2高頻保護(hù)按傳輸高頻信號(hào)的性質(zhì),高頻通道分為直接比較方式和間接比較方式兩種直接比較方式:線路兩端的工頻交流電氣量→送到對(duì)端→兩端的保護(hù)裝置直接進(jìn)行比較→決定保護(hù)是否動(dòng)作?!倦娏飨辔徊顒?dòng)高頻保護(hù)屬于這一類比較方式】。間接比較方式:兩端保護(hù)對(duì)短路故障的判斷結(jié)果→傳送到對(duì)端→兩端根據(jù)本端和對(duì)端保護(hù)對(duì)短路判斷的結(jié)果進(jìn)行間接比較→決定保護(hù)是否動(dòng)作?!救绶较蚋哳l保護(hù)就屬于這一比較方式】。電力線高頻信號(hào)的種類閉鎖信號(hào)閉鎖信號(hào)是禁止保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。允許信號(hào)允許信號(hào)是允許保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。跳閘信號(hào)跳閘信號(hào)是直接引起跳閘的信號(hào)發(fā)信機(jī)工作頻率(單/雙頻制)786.2高頻保護(hù)按傳輸高頻信號(hào)的性質(zhì),高頻通道分為直接比較6.2高頻保護(hù)方向比較式高頻保護(hù)利用輸電線路兩端功率方向相同或相反的特征構(gòu)成方向比較式高頻保護(hù)。在通道中傳送的是邏輯信號(hào),而不是電氣量本身,傳送的信息量較少,但對(duì)信息可靠性要求很高。按照保護(hù)判別方向所用的原理可將方向比較式高頻保護(hù)分為:方向高頻保護(hù)距離高頻保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí),兩端保護(hù)的功率方向元件判別流過本端的功率方向功率方向?yàn)樨?fù)者發(fā)出閉鎖信號(hào),閉鎖兩端的保護(hù),稱為閉鎖式方向高頻保護(hù);功率方向?yàn)檎甙l(fā)出允許信號(hào),允許兩端保護(hù)跳閘,稱為允許式方向高頻保護(hù)。796.2高頻保護(hù)方向比較式高頻保護(hù)256.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的工作原理規(guī)定:線路兩端功率從母線流向線路時(shí)為正方向,由線路流向母線為負(fù)方向。工作方式:正常無高頻電流。外部故障:閉鎖信號(hào)由功率方向?yàn)樨?fù)的一側(cè)發(fā)出,被兩端的收信機(jī)接收,閉鎖兩端的保護(hù)。內(nèi)部故障:功率方向都為正,無閉鎖信號(hào),保護(hù)動(dòng)作。保護(hù)在故障線路上不傳送高頻信號(hào),而只在非故障線路上才傳送高頻信號(hào)在內(nèi)部故障伴隨有通道破壞,例如通道相接地或斷線時(shí),兩端保護(hù)仍能可靠跳閘。非故障線路的保護(hù)受通道損壞的影響會(huì)誤動(dòng)。故障線路:非故障線路:兩端功率方向均為正,無閉鎖信號(hào),保護(hù)動(dòng)作。功率方向?yàn)樨?fù)的一側(cè)發(fā)閉鎖信號(hào),將兩側(cè)保護(hù)閉鎖。806.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)故障線路:非故障線路:兩6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成外部短路(線路BC短路,對(duì)線路AB來說就是外部短路)B端保護(hù)2:KAl動(dòng)作,KW+不動(dòng)作,Y1無輸出,Y2瞬時(shí)啟動(dòng)發(fā)信機(jī),發(fā)出高頻閉鎖信號(hào),收信機(jī)收到閉鎖信號(hào),Y3無輸出,閉鎖跳閘回路。A端保護(hù)l:KAl動(dòng)作,隨后KA2、KW+同時(shí)動(dòng)作,Y1有輸出,立即停止發(fā)信,并經(jīng)t2延時(shí)后輸入到Y(jié)3元件,B端保護(hù)2不停地發(fā)閉鎖信號(hào),使A端保護(hù)的Y3無輸出,A端保護(hù)不跳閘。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動(dòng)停信元件KAl--低定值電流啟動(dòng)發(fā)信元件t1--瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)返回元件t2--延時(shí)動(dòng)作瞬時(shí)返回元件816.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成兩端供電線路內(nèi)部短路(線路BC內(nèi)部短路)線路兩端保護(hù)3、4:兩端的KAl都啟動(dòng)發(fā)信,隨后KA2、功率正方向元件KW+同時(shí)動(dòng)作,Y1將Y2閉鎖,發(fā)信機(jī)停止發(fā)信。輸電線兩端發(fā)信機(jī)都停止發(fā)信,收信機(jī)無輸出,同時(shí)經(jīng)t2延時(shí)后兩側(cè)都滿足跳閘條件,兩側(cè)均跳閘。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動(dòng)停信元件KAl--低定值電流啟動(dòng)發(fā)信元件t1--瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)返回元件t2--延時(shí)動(dòng)作瞬時(shí)返回元件826.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成單電源供電線路內(nèi)部短路(D母線電源停運(yùn),線路BC內(nèi)部短路)線路兩端保護(hù)3、4:B側(cè)保護(hù)3的工作情況同上分析,C側(cè)保護(hù)4無電流通過不啟動(dòng),因而不發(fā)閉鎖
信號(hào),B側(cè)(電源側(cè))保護(hù)收不到閉鎖信號(hào)并且本側(cè)跳閘條件滿足,則立即跳開B側(cè)斷路器,切除
故障。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動(dòng)停信元件KAl--低定值電流啟動(dòng)發(fā)信元件t1--瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)返回元件t2--延時(shí)動(dòng)作瞬時(shí)返回元件836.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的整定電流的整定啟動(dòng)元件KA1動(dòng)作電流按躲開正常運(yùn)行時(shí)最大負(fù)荷電流整定啟動(dòng)元件KA2的動(dòng)作電流與KA1作靈敏性配合整定。一般取KA2的動(dòng)作電流Iop.2=(1.5~2)Iop.1,
并按線路末端短路進(jìn)行靈敏系數(shù)校驗(yàn),要求靈敏系數(shù)大于等于2。時(shí)間的整定發(fā)信延時(shí)元件的時(shí)間t1應(yīng)大于一端的啟動(dòng)元件返回時(shí)間與另一端啟動(dòng)元件和功率方向元件返回時(shí)間的差值(可適量考慮時(shí)間裕度)。停信延時(shí)元件的時(shí)間t2△t——本端功率方向元件和啟動(dòng)元件與對(duì)端啟動(dòng)元件的動(dòng)作時(shí)間之差;
tx——高頻信號(hào)從對(duì)端傳送到本端所需時(shí)間;
ty——裕度時(shí)間。846.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的整定306.2高頻保護(hù)長(zhǎng)期發(fā)信的閉鎖式方向高頻保護(hù)正常運(yùn)行情況下,線路保護(hù)兩端保護(hù)控制發(fā)信機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)發(fā)出閉鎖信號(hào),閉鎖兩端保護(hù)。內(nèi)部故障時(shí),兩端方向元件都判為正方向短路,都停發(fā)閉鎖信號(hào),保護(hù)可以跳閘。由于在內(nèi)部故障時(shí)不需要傳送高頻電流,故本線路短路且高頻通道破壞時(shí),不影響保護(hù)的正常動(dòng)作。外部故障時(shí),近故障點(diǎn)一端方向元件判為反方向短路,不停發(fā)閉鎖信號(hào),兩端保護(hù)都不能跳閘。優(yōu)點(diǎn):保護(hù)連續(xù)不斷地發(fā)送高頻閉鎖信號(hào),不需要在故障時(shí)專門起動(dòng)發(fā)信機(jī)的起動(dòng)元件,因而可以避免故障時(shí)發(fā)信閉鎖式保護(hù)中必須有兩套靈敏度不同的起動(dòng)元件相互配合給整定造成的困難,同時(shí)提高保護(hù)的靈敏度。故障時(shí)不必等待對(duì)端發(fā)來的閉鎖信號(hào),不需加人為的延時(shí),可提高保護(hù)的動(dòng)作速度。缺點(diǎn):長(zhǎng)期傳輸高頻電流會(huì)給附近的通信線路造成一定的干擾。在采用微波或光纖通道通信時(shí),不會(huì)對(duì)通信產(chǎn)生干擾,用這種方式最為理想。856.2高頻保護(hù)長(zhǎng)期發(fā)信的閉鎖式方向高頻保護(hù)316.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)只能作為本線路的全線快速保護(hù),不能作為變電所母線和下級(jí)線路的后備保護(hù)。為作為相鄰線路的后備保護(hù),可在距離保護(hù)上加設(shè)高頻部分,構(gòu)成高頻閉鎖距離保護(hù)。高頻閉鎖距離保護(hù)裝置兼有兩種保護(hù)的優(yōu)點(diǎn),并且能簡(jiǎn)化整個(gè)保護(hù)的接線。既能在內(nèi)部故障時(shí)快速地切除被保護(hù)范圍內(nèi)的任一點(diǎn)故障;又能在外部故障時(shí),作為下一級(jí)線路和變電站母線的后備保護(hù),目前,高頻閉鎖距離保護(hù)是超高壓輸電線上廣泛采用的一種主保護(hù)之一。866.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)326.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖k1點(diǎn)短路A端:兩端的距離保護(hù)Ⅲ段繼電器動(dòng)作→啟動(dòng)發(fā)信元件→兩端的距離保護(hù)Ⅱ段也動(dòng)作→停止發(fā)信→收信機(jī)收不到高頻信號(hào)→A端距離保護(hù)Ⅱ段的瞬時(shí)動(dòng)作的與門元件滿足→立即跳閘;B端:在距離I段范圍內(nèi),也瞬時(shí)跳閘。876.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖336.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖k2點(diǎn)短路A端:兩端的距離保護(hù)Ⅲ段繼電器動(dòng)作→啟動(dòng)發(fā)信元件→遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的A端距離保護(hù)Ⅱ段動(dòng)作→停止發(fā)信→靠近故障點(diǎn)的B端距離保護(hù)Ⅱ段不動(dòng)作(不停止發(fā)信)→A端收信機(jī)可收到B端送來的高頻信號(hào)→A端距離保護(hù)Ⅱ段的瞬時(shí)動(dòng)作的與門元件不滿足跳閘條件→只能經(jīng)過距離保護(hù)Ⅱ段的時(shí)間元件延時(shí)跳閘,保證了動(dòng)作的選擇性。B端:由于B端距離保護(hù)Ⅱ段不動(dòng)作,所以不論是瞬時(shí)跳閘還是延時(shí)跳閘的條件均不滿足,不動(dòng)作。886.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖346.2高頻保護(hù)閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)KPD2為雙方向動(dòng)作的負(fù)序功率方向元件;1KM為串接于起動(dòng)發(fā)信機(jī)回路中帶延時(shí)返回的中間繼電器;2KM為具有工作線圈和制動(dòng)線圈的極化繼電器;3KM為出口跳閘繼電器。內(nèi)部故障:KPD2的接點(diǎn)向下閉合,2KM的工作線圈帶電,由于兩側(cè)的1KM均不動(dòng)作,兩端的發(fā)信機(jī)均不起動(dòng),
收信機(jī)收不到閉鎖信號(hào),2KM
即可動(dòng)作接通3KM去跳閘。外部故障:近故障點(diǎn)一端的KPD2
的接點(diǎn)向上閉合,經(jīng)1KM的電流
線圈起動(dòng)發(fā)信機(jī),1KM的接點(diǎn)閉
合后,又經(jīng)電阻R實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)信機(jī)的
附加起動(dòng),發(fā)出閉鎖信號(hào),從而
把兩端的保護(hù)閉鎖。896.2高頻保護(hù)閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)356.2高頻保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理與閉鎖式距離高頻保護(hù)相同:利用零序電流保護(hù)第Ⅲ段測(cè)量元件即零序電流繼電器啟動(dòng)發(fā)信;利用第Ⅱ段測(cè)量元件和零序功率方向元件共同啟動(dòng)跳閘回路。內(nèi)部故障:兩端保護(hù)Ⅲ段測(cè)量元件啟動(dòng)發(fā)信,兩端Ⅱ段保護(hù)的測(cè)量元件和功率方向元件零序功率繼電器啟動(dòng)后停止發(fā)信,并啟動(dòng)跳閘回路,兩端斷路器跳閘。外部故障:近故障點(diǎn)端保護(hù)的Ⅲ段測(cè)量元件啟動(dòng)發(fā)信,而零序功率方向繼電器不啟動(dòng),故跳閘回路不啟動(dòng),遠(yuǎn)故障點(diǎn)端保護(hù)的Ⅲ段測(cè)量元件和功率元件均啟動(dòng),收到對(duì)端傳送來的高頻信號(hào)將保護(hù)閉鎖。保護(hù)對(duì)接地故障反應(yīng)靈敏,延時(shí)短,零序功率方向元件無死區(qū),電壓互感器二次回路斷線不會(huì)誤動(dòng)作,接線簡(jiǎn)單、可靠、系統(tǒng)振蕩時(shí)也不會(huì)誤動(dòng)作,不需要采取防止振蕩閉鎖措施,實(shí)現(xiàn)用高頻閉鎖方案比距離保護(hù)更方便。閉鎖式零序方向高頻保護(hù)906.2高頻保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理與閉鎖式距離高頻保護(hù)相同:閉鎖式零6.2高頻保護(hù)影響方向比較式高頻保護(hù)正確工作的因素及采取措施非全相運(yùn)行對(duì)方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措施采用單相重合閘的高壓線路,在重合閘過程中將出現(xiàn)非全相運(yùn)行,閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)的情況與保護(hù)用電壓互感器裝設(shè)的位置有關(guān),假設(shè)A相在M端斷開,等值電路如(b):當(dāng)電壓互感器TV接于母線側(cè)時(shí)(負(fù)序電壓)相當(dāng)于內(nèi)部故障。兩端正向負(fù)序
功率方向元件啟動(dòng),保護(hù)動(dòng)作于
跳閘。當(dāng)電壓互感器接于線路側(cè)時(shí)相當(dāng)于M端的外部故障。M端反向負(fù)序功率方向元件啟動(dòng)發(fā)信,將兩端保護(hù)閉鎖。為避免在單相重合閘過程中負(fù)序功率高頻閉鎖方向保護(hù)誤動(dòng)作,應(yīng)將電壓互感器TV接于線路側(cè)。916.2高頻保護(hù)影響方向比較式高頻保護(hù)正確工作的因素及采取6.2高頻保護(hù)功率倒向?qū)Ψ较虮容^式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措施假設(shè)故障發(fā)生在線路L1上M側(cè)的k點(diǎn),
在QF3跳閘前,線路L2中短路功率由
N側(cè)流向M側(cè),線路L2中M側(cè)的功率
方向?yàn)樨?fù),向N側(cè)發(fā)送閉鎖信號(hào)。功率倒向:在QF3跳閘后QF4跳閘前,
線路L2中的短路功率突然倒轉(zhuǎn)方向,由
M側(cè)流向N側(cè),M側(cè)的功率方向由負(fù)變?yōu)檎β史较蛟?dòng)作,停止發(fā)信并準(zhǔn)備跳閘;N側(cè)的功率方向由正變負(fù),方向元件應(yīng)立即返回并向M側(cè)發(fā)閉鎖信號(hào)。如果M側(cè)的方向元件動(dòng)作快,N側(cè)的方向元件返回慢,于是有一段時(shí)間兩側(cè)方向元件均處于動(dòng)作狀態(tài),M側(cè)沒有閉鎖信號(hào),造成線路兩端的保護(hù)誤動(dòng)。解決的辦法是增加如圖6-10中的延時(shí)返回t1元件,發(fā)信元件動(dòng)作后延時(shí)t1時(shí)間返回,此期間一直發(fā)信,閉鎖保護(hù)。926.2高頻保護(hù)功率倒向?qū)Ψ较虮容^式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措6.2高頻保護(hù)分布電容對(duì)方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措施在超高壓長(zhǎng)線路上,分布電容很大,使線路充電電流增大,當(dāng)線路一端斷開,另一端進(jìn)行三相合閘充電時(shí),由于斷路器三相觸頭不同時(shí)閉合,出現(xiàn)一相或兩相先合的情況,這時(shí)線路電容電流中將出現(xiàn)很大的負(fù)序、零序電容電流和電壓,可能引起方向元件誤動(dòng)作,從而造成方向比較式高頻保護(hù)誤動(dòng)作。為了防止線路空載合閘時(shí)引起負(fù)序方向元件的誤動(dòng)作,通常對(duì)負(fù)序方向元件采取按躲過空載線路兩相先閉合時(shí)出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)負(fù)序電容電流進(jìn)行整定。必要時(shí)應(yīng)增大保護(hù)啟動(dòng)時(shí)間躲過空載合閘的過渡過程,或用方向阻抗元件代替負(fù)序方向元件等。936.2高頻保護(hù)分布電容對(duì)方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措6.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)工作原理縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)既比較線路兩側(cè)電流的大小又比較電流的相位,即進(jìn)行相量比較。傳輸兩端的電流相量,其傳輸容量、傳輸速率都對(duì)傳輸設(shè)備有較高的要求;并且必須對(duì)兩端同一時(shí)刻的相量進(jìn)行比較,兩端數(shù)據(jù)必須嚴(yán)格同步,對(duì)異地同步技術(shù)也有很高要求,利用電力線載波通道很難滿足以上技術(shù)要求。因而縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)原理主要應(yīng)用在發(fā)電機(jī)、變壓器、母線等集中參數(shù)元件上,并在超短距離輸電線導(dǎo)引線保護(hù)中有所采用;電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)(簡(jiǎn)稱為相差高頻保護(hù))是根據(jù)直接比較線路兩端電流相位而確定保護(hù)是否動(dòng)作的原理構(gòu)成利用輸電線路兩端電流相位在區(qū)外短路時(shí)相差180°、區(qū)內(nèi)短路時(shí)相差為0°,區(qū)分區(qū)內(nèi)、外短路。946.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)406.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的工作原理k1點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí):線路兩端電流都從母線流向線路,方向?yàn)檎?;兩端電流相位?/p>
=0°,當(dāng)k2點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí):短路電流由線路流向母線,方向?yàn)樨?fù);短路電流由母線流向線路,方向?yàn)檎?;兩端電流相位?/p>
=180°。因此,可以根據(jù)線路兩端電流之間相位差
的不同來判斷線路是內(nèi)部故障還是外部故障。956.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的工作原理416.2高頻保護(hù)電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)的工作原理采用高頻通道經(jīng)常無電流,而在外部故障時(shí)發(fā)出高頻電流(即閉鎖信號(hào))的方式來構(gòu)成保護(hù)在實(shí)際上可以做成當(dāng)短路電流為正半周時(shí),操作高頻發(fā)信機(jī)發(fā)出高頻電流,而在負(fù)半周則不發(fā),如此不間斷地交替進(jìn)行。當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí),由于兩端的電
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