輸電線路縱聯(lián)保護

第4章輸電線路縱聯(lián)保護(PilotProtectionforTransmissionLine)縱聯(lián)保護：利用某種通信通道同時比較被保護元件兩側電氣量（即在線路兩側之間發(fā)生縱向的聯(lián)系）在正常運行與故障時差異的保護。4.1輸電線路縱聯(lián)保護概述4.1.1引言1縱聯(lián)保護的一般構成框圖TATV2分類：1)導引線縱聯(lián)保護

(簡稱導引線保護)2)電力線載波縱聯(lián)保護（簡稱載波保護)3)微波縱聯(lián)保護

(簡稱微波保護)4)光纖縱聯(lián)保護

(簡稱光纖保護)按照所利用信息通道的不同，縱聯(lián)保護分為：按照保護動作原理，縱聯(lián)保護分為：1)

方向比較式縱聯(lián)保護2)

縱聯(lián)電流差動保護

通道中傳送的是邏輯信號，而不是電氣量本身。依據所利用電氣量的不同又可分為方向縱聯(lián)保護與距離縱聯(lián)保護。

通道中傳送的是電流波形或代表電流相位的信號。分為縱聯(lián)電流差動保護和縱聯(lián)電流相位差動保護。4.1.2輸電線路短路時兩側電氣量的故障特征1．兩端電流相量和的故障特征

規(guī)定：電流的正方向為由母線流向線路兩側電流相量和：1）區(qū)內短路時：2）區(qū)外短路時：1）區(qū)內短路時：2兩端功率方向的故障特征規(guī)定：功率正方向為母線流向線路此時線路兩側功率方向相同，均與正方向一致此時線路兩側功率方向相反2）區(qū)外短路時：3）正常運行時：線路兩側功率方向相反3．兩端電流相位特征

區(qū)外短路和正常運行時，兩側電流相位差180°

區(qū)內短路時，兩側電流同相位假定全系統(tǒng)阻抗角相同，兩側電勢相位一致4．兩端測量阻抗的特征

區(qū)內短路時：短路阻抗，兩側距離Ⅱ段同時啟動正常運行時：負荷阻抗，距離Ⅱ段不啟動外部短路時：短路阻抗，但一側為反方向，該側的距離Ⅱ段不啟動

4.1.3縱聯(lián)保護的基本原理

1.縱聯(lián)電流差動保護故障判別量：兩側電流相量和內部故障特征：其值很大，為短路點電流動作條件：2.方向比較式縱聯(lián)保護

故障判別量：內部故障特征：動作條件：線路兩側功率方向的異同線路兩側功率方向相同當線路兩側功率方向相同時，保護動作；否則不動作3．電流相位比較式縱聯(lián)保護

故障判別量：兩側電流相位差內部故障特征：相位差為動作條件：內部短路時兩側電流不能完全同相位，保護的動作區(qū)一般如下圖所示：4．距離離縱聯(lián)聯(lián)保護護構成原原理和和方向向比較較式縱縱聯(lián)保保護相相似，，只是是用阻阻抗元元件替替代功功率方方向元元件。。優(yōu)點：：減少少了方方向元元件的的啟動動次數數，提提高了了保護護的可靠靠性缺點：：后備備保護護檢修修時主主保護護被迫迫停運運（1）環(huán)流流式正常運運行或或外部部故障障時4.2.1導引線線通信信4.2輸電線線路縱縱聯(lián)保保護兩兩側信信息的的傳送送（2）均壓壓式(電壓平平衡原原理)正常運運行或或外部部故障障時優(yōu)點：：不受系系統(tǒng)振振蕩、、非全全相運運行的的影響響簡單可可靠，，維修修工作作量極極少不足：：保護裝裝置的的性能能受導導引線線參數數和長長度影影響阻波器器耦合電電容器器連接濾濾波器器接地開開關電纜高頻收收、發(fā)發(fā)信機機4.2.2電力線線載波波通信信1．電力力線載載波通通信的的構成成“相一地地”式載波波通道道比較較經濟濟(2)阻波器器(1)輸電線線路作用：：“阻阻高頻頻，通通工頻頻”阻波器器(3)耦合電電容器器(4)連接濾濾波器器作用：：“通通高頻頻，阻阻工頻頻”起到阻抗匹匹配的作用用，從從而減減少高高頻能能量的的附加加衰耗耗⑸高頻收收、發(fā)發(fā)信機機(6)接地開開關耦合電電容器器連接濾濾波器器連接濾濾波器器耦合電電容器器2.電力線線載波波通道道的特特點(1)無中繼繼通信信距離離長(2)經濟、、使用用方便便(3)工程施施工比比較簡簡單3.電力線線載波波通道道的工工作方方式(1)正常無無高頻頻電流流方式式（故障障啟動動發(fā)信信的方方式）（2）正常常有高高頻電電流方方式（（長期期發(fā)信信方式式）（3）移頻頻方式式4.電力線線載波波信號號的種種類（1）閉鎖鎖信號號（2）允許許信號號（3）跳閘閘信號號4.2.3微波通通信1構成2微波通通信縱縱聯(lián)保保護的的優(yōu)點點（（與電電力線線高頻頻載波波保護護相比比）(1)獨立的的信道道，輸輸電線線路的的干擾擾不影影響通通信系統(tǒng)；；通道道的檢檢修不不影響響線路路運行行。(2)傳遞的的信息息容量量增加加、速速率加加快。。(3)受外界干擾擾的影響小小，可靠性性高。(4)輸電線路的的任何故障障都不會使使通道工作作破壞。缺點：微波波通道價格格較貴（微微波中繼站站）。4.2.4光纖通信1.光纖通信的的構成2．光纖通信信的特點(1)通信容量大大(2)節(jié)約大量金金屬材料(3)保密性好，，敷設方便便，不怕雷雷擊，無感應性能能，不受外界電電磁干擾，，抗腐蝕和和不怕潮。。不足：長距距離通信時時，要用中中繼器及其其附加設備備；當光纖纖斷裂時不不易找尋或或連接。4.3.2閉鎖式方向向縱聯(lián)保護護1．閉鎖式方方向縱聯(lián)保保護的工作作原理閉鎖信號閉鎖信號4.3方向比較式式縱聯(lián)保護護4.3.1工頻故障分分量的方向向元件2．閉鎖式方方向縱聯(lián)保保護的構成成4.3.3閉鎖式距離離縱聯(lián)保護護4.3.4影響方向縱縱聯(lián)保護正正確工作的的因素及應應對措施1非全相運行行對負序方方向縱聯(lián)保保護的影響響及應對措施負序方向元元件的動作作條件：防止其誤動動的措施：：采用線路路側電壓2功率倒向對對方向比較較式縱聯(lián)保保護的影響響及應對措措施應對措施：：發(fā)信元件件動作后延延時t1返回3分布電容對對負序方向向縱聯(lián)保護護的影響及及應對措施施影響：當TV接于線路上上時，由于于電容電流流的影響會會使負序方方向縱聯(lián)保保護誤動措施：增大定值或或增加延時時；在保護護裝置中加加進消除分分布電容影影響的補償償措施4.4.1縱聯(lián)電流差差動保護4.4縱聯(lián)電流差差動保護1工作原理正常運行及及外部故障障時，差動動繼電器中中的電流為為不平衡電電流最大暫態(tài)不不平衡電流流：最大穩(wěn)態(tài)不不平衡電流流：2縱聯(lián)電流差差動保護的的整定計算算采用不帶制制動特性的的差動繼電電器時1）2）取1、2中大者靈敏度：帶有制動特特性的差動動繼電器動作方程：：動作特性：：當采用具有有制動特性性的差動繼繼電器時，，制動電流流的選?。海?）2）3）4.4.2兩側電流的的同步測量量1基于數據通通道的同步步方法(1)通道延時的的測定(2)主站時標與與從站時標標的核對(3)采樣時刻的的調整:為使兩側采采樣保持同同步，常采采用的穩(wěn)定定調整方式式：2基于具有統(tǒng)統(tǒng)一時鐘的的同步方法法4.4.3縱聯(lián)電流相相位差動保保護1工作原理利用被保護護元件兩側側電流在區(qū)區(qū)內短路時幾乎同相、區(qū)外短路時幾乎反相的差異，構構成電流相相位差動保保護分析問題時時，假定全全系統(tǒng)阻抗抗角相同，，兩側電勢勢相位一致致規(guī)定電流正正方向為母母線指向線線路M側N側M側N側M側N側M側N側單頻制閉鎖鎖式電流相相位差動保保護原理框框圖2縱聯(lián)電流相相位差動保保護的動作作特性與相相繼動作區(qū)外短路時，兩側收到的高頻電流之間相差時，與理想情況偏差最大。（1）動作特性性選擇保護的的閉鎖角為為：（2）相繼動作作k點短路時，，M側收到的兩兩側高頻信信號的相位位差：此時，N側收到的兩兩側高頻信信號的相位位差：當輸電線路路較長時，，M側保護可能能不動作N側保護能動動作最終線路會會出現(xiàn)相繼繼動作的現(xiàn)現(xiàn)象3負序濾過器器（1）負序電電壓濾過器器當輸入量為為正序分量量時：當輸入量為為負序分量量時：（2）負序電電流濾過器器當輸入量為為正序分量量時：當輸入量為為零序分量量時：當輸入量為為負序分量量時：2輸電線路的的分布電容容電流及其其補償措施施3負荷電流對對縱聯(lián)電流流差動保護護的影響4.4.4影響縱聯(lián)電電流差動保保護正確動動作的因素素1電流互感器器的誤差和和不平衡電電流第5章自動重重合閘5.1自動重合閘閘的作用及及對它的基基本要求5.1.1自動重合閘閘的作用手動(停電時間長長)效果不顯著