07輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)(5).ppt

1、電功率系統(tǒng)繼電器保護(hù)，電力工程系楊和林，西安電力學(xué)院韓電電力科林，電功率系統(tǒng)繼電器保護(hù)原理，7輸電線路縱向差動(dòng)保護(hù)的原理和分類，第1部分縱向保護(hù)的原理1。全線速保護(hù)要求無期限地消除高壓輸電線路中發(fā)生的故障。2.單側(cè)側(cè)、側(cè)、側(cè)、側(cè)、側(cè)、側(cè)測(cè)量、測(cè)量、保護(hù)保護(hù)保護(hù)保護(hù)意味著只保護(hù)電路一側(cè)的總線電壓、宣傳流等電量。測(cè)量一方性的共同缺點(diǎn)是不能迅速消除這條線的所有障礙。最大切除時(shí)間為0.5秒左右。3 .雙方測(cè)量保護(hù)原則為了實(shí)現(xiàn)全線速保護(hù)，保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)由需要適當(dāng)保護(hù)通道進(jìn)行信息交換的線路兩側(cè)的電或保護(hù)措施行為組成。雙方測(cè)量線保護(hù)的基本原理主要有以下三個(gè)：(1)基于基爾霍夫電流定律的電流差動(dòng)測(cè)量；(2)比較線路

2、兩側(cè)電流相位關(guān)系的相位差動(dòng)態(tài)測(cè)量。(3)縱聯(lián)保護(hù)方向原理、第一節(jié)縱梁保護(hù)的原理和分類、縱向差動(dòng)保護(hù)、縱向差動(dòng)保護(hù)、2、縱向保護(hù)分類縱梁保護(hù)根據(jù)通道類型、保護(hù)原理、信息的意義等，有多種分類方法。1.按照通道類型，(1)引導(dǎo)線，通過二次電纜連接的兩側(cè)的保護(hù)電流環(huán)，用于線路縱差保護(hù)；(2)利用電力線構(gòu)成載波通道的載波通道，以實(shí)現(xiàn)高頻保護(hù)；(3)微波保護(hù)的微波通道；(4)光纖通道，用于光差分保護(hù)?？v聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，2 .根據(jù)保護(hù)原理的電流微分原理(1) : (2)縱向原理。端差動(dòng)保護(hù)，1，導(dǎo)線導(dǎo)槽是用二次電纜連接線路兩側(cè)保護(hù)的電流電路。主要問題是引導(dǎo)線通過長(zhǎng)度與傳輸線相似，布線困難；如果通道斷開或短路，則

3、保護(hù)故障，操作中檢測(cè)，維通道困難；導(dǎo)引長(zhǎng)時(shí)，整流器的二次阻抗太大，誤差增大。由簧片通道組成的縱波型僅用于幾個(gè)特殊的短軌道。第一節(jié)縱梁保護(hù)的原理和分類，縱梁保護(hù)的通道，第二載波通道載波通道是利用電力線、加工設(shè)備、收發(fā)機(jī)構(gòu)的一種有線通信通道，由載波組成的縱梁連接保護(hù)也被稱為高頻保護(hù)。第一節(jié)縱聯(lián)保護(hù)原理和分類，第二節(jié)并聯(lián)線路差動(dòng)保護(hù)，提高電源可靠性，擴(kuò)大供電容量，電網(wǎng)經(jīng)常使用并聯(lián)線路為重要用戶供電。所謂并行線是指線路長(zhǎng)度、導(dǎo)電材料等相同的兩個(gè)并行連接線路，正常情況下，兩個(gè)線路并行工作，只有一個(gè)線路發(fā)生故障，另一個(gè)線路才能單獨(dú)工作。這需要保護(hù)，當(dāng)并行電路同時(shí)工作時(shí)，可以有選擇地刪除故障線路，并確保無故

4、障線路的正常運(yùn)行。并聯(lián)線路內(nèi)部故障特征：正常運(yùn)行或古瀨車站外短路故障時(shí)并聯(lián)線路電流差或；發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，兩個(gè)線路電流不良或。對(duì)第二節(jié)并聯(lián)線路的差動(dòng)保護(hù)，分析表明，電流差是否為零，可以作為并聯(lián)線路是否存在缺陷的依據(jù)。要判斷哪條線路短路，必須判斷電流的差別方向。第二節(jié)并聯(lián)線路的差動(dòng)保護(hù)，交叉差動(dòng)方向保護(hù)1)單相交叉差動(dòng)保護(hù)配置交叉差動(dòng)方向保護(hù)單相配置如圖所示，并聯(lián)線路同側(cè)兩個(gè)電流互感器型號(hào)，比例相同，第二側(cè)循環(huán)方式布線，電流繼電器KA1作為兩個(gè)電路線路電流差訪問啟動(dòng)組件；定向繼電器KP1，KP2用作判斷因素。2)工作方式如果并行線路正常工作或古瀨車站外短路，則電路在同一側(cè)有兩個(gè)電流大小，同一相位，

5、差動(dòng)電路沒有電流，因此保護(hù)功能不起作用。對(duì)第二節(jié)并行線的差動(dòng)保護(hù)，對(duì)第二節(jié)并行線的差動(dòng)保護(hù)，并行線L1內(nèi)部短路時(shí)為0。KA1啟動(dòng)，KP1啟動(dòng)，KP2無法工作(電流相反方向)刪除保護(hù)動(dòng)作QF1，鎖定q93相反的同樣，KA2，KP3動(dòng)作移除QF2，鎖定q94同樣，為了保護(hù)QF3、q94的刪除和QF1、QF2的關(guān)閉，L2中有一個(gè)段落。注：cross differential orientation protection僅在兩條線路同時(shí)運(yùn)行時(shí)起保護(hù)作用，如果一條線路發(fā)生故障，保護(hù)裝置將刪除該故障線，然后橫斷面保護(hù)將關(guān)閉以使保護(hù)功能正常運(yùn)行。也就是說，單線運(yùn)行橫向保護(hù)是不起作用的。2節(jié)并聯(lián)線路的差動(dòng)保護(hù)

6、，3)交叉差動(dòng)保護(hù)工作區(qū)域在L1線路末端短路時(shí)，兩個(gè)電路線路的第一端電流幾乎相同，KA1保持不動(dòng)，以相反方向添加到繼電器中的電流很大，KA2開始切斷QF2，如圖所示。QF2分離并重新分配短路電流后，KA1才開始，稱為連續(xù)動(dòng)作。連續(xù)運(yùn)動(dòng)區(qū)域必須小于5%。2節(jié)并聯(lián)線路的差動(dòng)保護(hù)，4)設(shè)定計(jì)算，在單電路線路運(yùn)行時(shí)避免最大負(fù)載電流，在雙電路線路運(yùn)行時(shí)避免外部短路中的最大不平衡電流。這里，在連續(xù)工作區(qū)域內(nèi)發(fā)生接地短路時(shí)，避免最大非場(chǎng)相位電流。電流平衡保護(hù)、電流平衡保護(hù)等工作方式為比較平行線路的電流大小，選擇性地消除故障線，如圖所示。電流平衡保護(hù)、電流平衡繼電器KBL1、KBL2各有工作線圈轉(zhuǎn)Nw、制動(dòng)線

7、圈轉(zhuǎn)NB和電壓線圈轉(zhuǎn)Nv。KBL1的工作線圈連接到線路L-1電流互感器的第二側(cè)，電流I1產(chǎn)生工作扭矩m01，制動(dòng)線圈連接到線路L-2電流互感器的第二側(cè)，電流I1產(chǎn)生工作扭矩MB1。KBL2工作線圈位于線L-2變壓器的第二側(cè)，I2生成運(yùn)動(dòng)力矩m02，制動(dòng)線圈位于線L-1變壓器的第二側(cè)，I1生成運(yùn)動(dòng)力矩MB2。KBL1，KBL2電壓線圈位于總線電壓變壓器的第二側(cè)。繼電器的運(yùn)動(dòng)條件為MwMB Mv(Mv是電壓線圈產(chǎn)生的力矩)。電流平衡保護(hù)、正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，II=I2、KBL1、KBL2保護(hù)觸點(diǎn)保持在分離位置，因?yàn)榉醋饔昧豈v和繼電器內(nèi)彈簧反作用力矩Ms的作用。如果一條線路失敗(如線路l-1上

8、的k點(diǎn))，則III2和電壓大幅減少，導(dǎo)致電壓線圈的反作用力矩大幅減少，因此KBL1的II引起的運(yùn)動(dòng)力矩m31大于I2引起的制動(dòng)力矩MB1和電壓引起的制動(dòng)力矩Mv之和，因此用KBL1動(dòng)作切斷故障線L-1。對(duì)于KBL2，通過該制動(dòng)線圈的電流II大于通過工作線圈的過流I2，即制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此不會(huì)移動(dòng)。如上圖(a)根據(jù)保護(hù)安排，在故障相反的情況下，保護(hù)“鎖定信號(hào)”鎖的兩側(cè)稱為“連接保護(hù)”。圖(b)表示，在保護(hù)判斷為正向障礙的情況下，向另一側(cè)發(fā)出“允許信號(hào)”，在保護(hù)開始后，從側(cè)判斷為保護(hù)允許信號(hào)的情況下，兩側(cè)的保護(hù)都是正向的，動(dòng)作在跳閘出口。此方案保護(hù)連接?？v向保護(hù)也可以根據(jù)跳閘信號(hào)”進(jìn)行配置

9、。線路兩側(cè)分段保護(hù)動(dòng)作后，打開本地?cái)嗦菲鳌? .根據(jù)信道傳輸信息的含義分類，3節(jié)高頻保護(hù)的基本原理，相位電力線高頻載波信道結(jié)構(gòu)圖1。載波通道配置，(1)斷路器電阻器顯示了LC并行電路、載波頻率上的并行諧振、高阻抗，高頻電流流出總線減少了衰退消耗，并防止了與相鄰線的縱向保護(hù)的相互干擾。對(duì)于50Hz工頻斷路器，表示低阻抗(0.04)，不會(huì)影響工頻電流的傳輸。(2)耦合電容器耦合電容器是高壓小容量電容器，在載波頻率上與耦合濾波器成行諧振，高頻電流對(duì)過流和工頻電流賦予高阻抗，從而阻止其流動(dòng)。(3)組合濾波器組合濾波器的作用是電隔離和阻抗匹配。結(jié)合濾波器，將高壓部分和低壓輔助裝置分開，與兩側(cè)通道阻抗匹配

10、，減少反射衰減消耗。，(4)電纜高頻電纜通常為同軸電纜，電纜芯外有屏蔽，屏蔽必須可靠接地，以減少干擾。(5)在保護(hù)間隙高壓侵入的情況下，保護(hù)間隙破壞，起到限制耦合濾波器電壓的過電壓保護(hù)作用。(6)接地刀在檢修時(shí)關(guān)閉接地刀，以確保人身安全，在啟動(dòng)維修完成的通道之前，必須打開接地刀。2 .收發(fā)機(jī)(1)射頻原理，信號(hào)源產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)頻率的載波信號(hào)，大部分采用修正振蕩電路，在基準(zhǔn)信號(hào)分頻后通過PLL (PLL)頻率生成合成輸出，第三節(jié)高頻保護(hù)的基本原理，接收機(jī)由混合電路、if濾波器、放大檢測(cè)、觸發(fā)電路等組成，采用過沖方式載波信號(hào)是混合電路中的本振頻率信號(hào)，本振頻率f1 f 0m，F(xiàn)0是接收器標(biāo)準(zhǔn)頻率，fM是

11、固定頻率移位。混合電路輸出通過帶通濾波器(中心頻率為調(diào)頻)輸出。放大檢測(cè)電路將解調(diào)后的信號(hào)發(fā)送到高頻保護(hù)。第三節(jié)高頻保護(hù)的基本原理，(2)“短時(shí)間發(fā)射”和“長(zhǎng)時(shí)間發(fā)射”方法短時(shí)間發(fā)射方式，系統(tǒng)正常情況下，收發(fā)機(jī)不發(fā)送信，系統(tǒng)受到干擾時(shí)，繼電器保護(hù)啟動(dòng)，發(fā)信機(jī)啟動(dòng)。長(zhǎng)期發(fā)射方式的發(fā)報(bào)機(jī)總是啟動(dòng)，對(duì)功率放大器、功率等的需求很大，具有通道監(jiān)控方便，迅速找出通道故障的優(yōu)點(diǎn)。三節(jié)高頻保護(hù)的基本原理，(3)“單頻率系統(tǒng)”和“雙頻”單頻率系統(tǒng)是指兩側(cè)的發(fā)報(bào)機(jī)和接收器都使用相同的頻率，接收器接收兩側(cè)的發(fā)報(bào)機(jī)信號(hào)疊加。下圖(見a)用于“封閉”保護(hù)的單頻率系統(tǒng)。雙頻系統(tǒng)需要雙頻保護(hù)，如上圖(b)所示，一側(cè)的發(fā)報(bào)機(jī)

12、和接收器使用不同的頻率，接收器只接收另一側(cè)發(fā)報(bào)機(jī)的信號(hào)，渡邊杏接收本側(cè)發(fā)報(bào)機(jī)的信號(hào)。第iii節(jié)高頻保護(hù)的基本原理，第3節(jié)，微波通道微波通道是無線通信方式，使用2000MHz、60008000MHz的頻率，主要用于由定向天線、連接電纜、無線電組成的電力系統(tǒng)通信。第三節(jié)高頻保護(hù)的基本原理、大光纖通道光纖通道通信容量(不進(jìn)行電磁干擾)、光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展，使用光纖通道的端對(duì)端保護(hù)應(yīng)用越來越廣泛。光纖通信的原理是，編碼電量后，發(fā)射機(jī)控制發(fā)光的強(qiáng)弱，隨著光在光纖中傳輸，光接收機(jī)將接收到的光信號(hào)的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。另請(qǐng)參閱。第iii節(jié)高頻保護(hù)的基本原理，光纜由多個(gè)光纖構(gòu)成，如圖(a)所示。內(nèi)核由高

13、折射率高純二氧化硅材料制成，直徑只有100200米，用于傳遞光的信號(hào)。包層起到摻雜雜質(zhì)的二氧化硅的作用，使光信號(hào)在核心產(chǎn)生全反射傳輸。涂層和塑料用于加強(qiáng)光纖的機(jī)械強(qiáng)度。電纜是用多根纖維絞成的，可以用多股鐵絲加固，提高機(jī)械強(qiáng)度，也可以在電纜上絞銅線，傳輸電源線或電信號(hào)。電纜可以埋在地下，固定在塔上，或放置在空心架空地線(復(fù)合地線OPGW)。第三節(jié)高頻保護(hù)的基本原理，下圖說明了使用專用結(jié)構(gòu)時(shí)，兩個(gè)端到端保護(hù)通過光纖直接連接的兩個(gè)光纖通道連接方法。使用數(shù)字多路復(fù)用時(shí)，向通信室添加數(shù)字多路復(fù)用接口設(shè)備。第三節(jié)高頻保護(hù)的基本原理，第三節(jié)高頻保護(hù)的基本原理，總結(jié)，雙回路平行線交叉差動(dòng)保護(hù)和平衡保護(hù)的結(jié)果，

14、接近右出口的短路電流，相應(yīng)電流的交叉差分，在保護(hù)激活不足的電流方面等待保護(hù)措施，消除失敗后，僅當(dāng)此側(cè)的非長(zhǎng)線電流減少到0時(shí)，才能啟動(dòng)故障線電流的保護(hù)，消除故障線。這種情況稱為連續(xù)動(dòng)作。電路的連續(xù)工作區(qū)域大小與保護(hù)固定值和短路電流有關(guān)。將總線電壓連接到方向繼電器的交叉差動(dòng)保護(hù)，在并行線路出口的三相短路中電壓為零(例如，方向繼電器的電壓電路不能正常工作)，錯(cuò)誤的操作稱為電壓死區(qū)。部分iv鎖定高頻方向保護(hù)，高頻方向保護(hù)的基本原則內(nèi)部接地時(shí)：保護(hù)3，4: s移動(dòng)，兩側(cè)不發(fā)送高頻信號(hào)保護(hù)措施跳躍3，4DL外部接地時(shí)：保護(hù)2，5: s移動(dòng)，高頻鎖定信號(hào)發(fā)送到保護(hù)1，6，2，5AB、BC線路靜止，在短路功率

15、為負(fù)的一側(cè)發(fā)送高頻鎖定信號(hào)，兩端的接收器接收并解除保護(hù)鎖定。稱為高頻鎖定方向保護(hù)。鎖定高頻方向保護(hù)、鎖定高頻方向保護(hù)的基本工作原理：高頻鎖定方向保護(hù)是通過分別判斷線路兩側(cè)方向組件短路的方向、使用高頻信號(hào)綜合判斷跳閘與否的一種保護(hù)。鎖定高頻方向保護(hù)，目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的高頻鎖定方向保護(hù)，規(guī)定了故障時(shí)發(fā)射方式，線路兩端功率從總線流向傳輸線的正向方向。從輸電線路流向公共汽車是負(fù)方向。功率方向?yàn)檎龝r(shí)，高頻發(fā)報(bào)機(jī)不發(fā)送信。功率方向?yàn)樨?fù)時(shí)，高頻發(fā)報(bào)機(jī)開始發(fā)報(bào)機(jī)，發(fā)出鎖定信號(hào)。也就是說，發(fā)報(bào)機(jī)發(fā)送高頻信號(hào)時(shí)，表明該側(cè)功率方向?yàn)樨?fù)。如果不發(fā)送高頻信號(hào)，則表明該端的功率方向?yàn)檎?。鎖定高頻方向保護(hù)，在保護(hù)范圍外發(fā)生

16、故障的情況下，接近故障點(diǎn)側(cè)的功率方向由該側(cè)功率方向組件無法工作的總線流向電線。并且，該側(cè)的保護(hù)發(fā)送高頻鎖定信號(hào)，通過高頻通道發(fā)送到傳輸線路的另一側(cè)。相反的電源方向從總線流向線，但是電源方向是正方向，但由于從另一側(cè)發(fā)出的高頻鎖定信號(hào)，此側(cè)保護(hù)不起作用。如果保護(hù)范圍發(fā)生內(nèi)部故障，則兩側(cè)的電源方向?qū)目偩€移動(dòng)到線路，電力方向組件均工作，兩側(cè)的高頻保護(hù)不會(huì)發(fā)出鎖定信號(hào)，因此輸電線路兩側(cè)的斷路器立即跳閘。這種保護(hù)在發(fā)生外部故障的情況下，從故障點(diǎn)附近的保護(hù)發(fā)出鎖定信號(hào)，并從兩側(cè)的高頻接收器接收，從而產(chǎn)生保護(hù)鎖，稱為高頻鎖定方向保護(hù)。鎖定高頻方向保護(hù)，3，高頻鎖定方向保護(hù)的組件發(fā)生故障時(shí)啟動(dòng)發(fā)送和啟動(dòng)保護(hù)。

17、功率方向組件用于判斷短路功率方向，正方向輸出，高頻接收，發(fā)報(bào)機(jī)停止，反向無輸出，高頻接收，發(fā)報(bào)機(jī)繼續(xù)發(fā)送。鎖定高頻方向保護(hù)，電源系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)元件不能工作，高頻接收，發(fā)報(bào)機(jī)不發(fā)送信件，保護(hù)跳閘電路未打開。發(fā)生BC線路故障時(shí)，線路AB和BC的高頻保護(hù)裝置將分別啟動(dòng)發(fā)送。在線路AB的情況下，保護(hù)1的方向元件將錯(cuò)誤判斷為正方向，門有輸出，T2延遲后，KT2有輸出，禁止這邊高頻接收，發(fā)送器停止，另一邊禁止由門2進(jìn)行出口跳閘準(zhǔn)備。保護(hù)2的方向元件判斷為故障方向相反，沒有門和輸出，高頻接收、發(fā)送器繼續(xù)發(fā)送高頻信號(hào)，阻止局部保護(hù)。鎖定高頻方向保護(hù)，保護(hù)1的接收器持續(xù)接收保護(hù)2的高頻信號(hào)，保護(hù)1的接收器持續(xù)輸出，“禁止2”關(guān)閉，保護(hù)1無法導(dǎo)出跳閘。在線路BC的情況下，保護(hù)3，4的電力方向組件將故障判斷為正向，因此兩側(cè)的接收和發(fā)送器都停止“禁止2”的開放，兩側(cè)的保護(hù)分別在出口跳閘中工作。內(nèi)存組件KT1在消除外部故障后，故障點(diǎn)附近的保護(hù)啟動(dòng)組件首先返回給停止發(fā)送方，故障點(diǎn)側(cè)的啟動(dòng)組件和電源方向組件返回，起到防止保護(hù)故障跳閘的作用。，鎖定高頻方向保護(hù)，4，鎖定高頻距離保護(hù)下圖說明了高頻鎖定距離保護(hù)原理，假設(shè)線路兩側(cè)有三級(jí)距離組件。鎖定高頻方向保護(hù)，距離部分與高頻部分的關(guān)系是三級(jí)啟動(dòng)組件ZIII操作時(shí)通過1KM NC啟動(dòng)發(fā)送機(jī)的高頻鎖