電力系統(tǒng)繼電保護-4 輸電線路縱聯(lián)保護

1、電力系統(tǒng)繼電保護4 輸電線路縱聯(lián)保護4.1 輸電線路縱聯(lián)保護概述4.1.1 引言引言輸電線路的縱聯(lián)保護輸電線路的縱聯(lián)保護將線路一側(cè)電氣量信息傳到另一側(cè)去，兩側(cè)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)生縱向的的電氣量同時比較、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)成的保護稱之為輸電線路的縱聯(lián)保護。聯(lián)系，以這種方式構(gòu)成的保護稱之為輸電線路的縱聯(lián)保護。以兩端輸電線路為例，以兩端輸電線路為例，一套完整的縱聯(lián)保護其一套完整的縱聯(lián)保護其一般構(gòu)成如右圖所示：一般構(gòu)成如右圖所示：TV 電壓互感器電壓互感器TA 電流互感器電流互感器4.1.

2、1 引言引言一般縱聯(lián)保護可以按照所利用通道類型或保護動作原理進行分類：一般縱聯(lián)保護可以按照所利用通道類型或保護動作原理進行分類：4.1.1 引言引言一般縱聯(lián)保護可以按照所利用通道類型或保護動作原理進行分類：一般縱聯(lián)保護可以按照所利用通道類型或保護動作原理進行分類：方向比較式縱聯(lián)保護方向比較式縱聯(lián)保護兩側(cè)保護裝置將本兩側(cè)保護裝置將本側(cè)的功率方向、測量阻抗是否在規(guī)定的方向、側(cè)的功率方向、測量阻抗是否在規(guī)定的方向、區(qū)段內(nèi)的判別結(jié)果傳送到對側(cè)區(qū)段內(nèi)的判別結(jié)果傳送到對側(cè),每側(cè)保護裝每側(cè)保護裝置根據(jù)兩側(cè)的判別結(jié)果，區(qū)分是區(qū)內(nèi)還是區(qū)置根據(jù)兩側(cè)的判別結(jié)果，區(qū)分是區(qū)內(nèi)還是區(qū)外故障。外故障。這類保護在通道中傳送的

3、是邏輯信號，而不這類保護在通道中傳送的是邏輯信號，而不是電氣量本身，傳送的信息量較少，但對信是電氣量本身，傳送的信息量較少，但對信息可靠性要求很高。按照保護判別方向所用息可靠性要求很高。按照保護判別方向所用的原理可分為方向縱聯(lián)保護與距離縱聯(lián)保護。的原理可分為方向縱聯(lián)保護與距離縱聯(lián)保護?？v聯(lián)電流差動保護縱聯(lián)電流差動保護利用通道將本側(cè)電流利用通道將本側(cè)電流的波形或代表電流相位的信號傳送到對側(cè)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。的結(jié)果區(qū)分是區(qū)內(nèi)還是區(qū)外故障。這類保護在每側(cè)都直接比較兩側(cè)的電氣量

4、，這類保護在每側(cè)都直接比較兩側(cè)的電氣量，信息傳輸量大，并且要求兩側(cè)信息采集的同信息傳輸量大，并且要求兩側(cè)信息采集的同步，實現(xiàn)技術(shù)要求較高。步，實現(xiàn)技術(shù)要求較高。4.1.2 輸電線路短路時兩側(cè)電氣量的故障特征分析輸電線路短路時兩側(cè)電氣量的故障特征分析縱聯(lián)保護需要利用線路兩端的電氣量在故障與非故障時的特征差異構(gòu)成保護?？v聯(lián)保護需要利用線路兩端的電氣量在故障與非故障時的特征差異構(gòu)成保護。（圖（圖4-2：雙端電源線路內(nèi)、外部故障示意圖）：雙端電源線路內(nèi)、外部故障示意圖）4.1.3 縱聯(lián)保護的基本原理縱聯(lián)保護的基本原理1 縱聯(lián)電流差動保護縱聯(lián)電流差動保護考慮考慮CT誤差、線路分布電容等因素的影響，動作判

5、據(jù)實際上應(yīng)為：誤差、線路分布電容等因素的影響，動作判據(jù)實際上應(yīng)為：2 方向比較式縱聯(lián)保護方向比較式縱聯(lián)保護利用輸電線路兩端功率方向相同或相異的特征構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)保護。利用輸電線路兩端功率方向相同或相異的特征構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)保護。4.1.3 縱聯(lián)保護的基本原理縱聯(lián)保護的基本原理3 電流相位比較式縱聯(lián)保護電流相位比較式縱聯(lián)保護兩端保護各將本側(cè)電流的正、負(fù)半波兩端保護各將本側(cè)電流的正、負(fù)半波信息轉(zhuǎn)換為表示電流相位并利于傳送信息轉(zhuǎn)換為表示電流相位并利于傳送的信號，送往對端，同時接收對端送的信號，送往對端，同時接收對端送來的電流相位信號與本側(cè)相位信號比較。來的電流相位信號與本側(cè)相位信號比較。考慮電

6、流電壓互感器誤差及輸電線分布電容等影響，保護的動作區(qū)一般如圖考慮電流電壓互感器誤差及輸電線分布電容等影響，保護的動作區(qū)一般如圖44所示。所示。4 距離縱聯(lián)保護距離縱聯(lián)保護其基本原理構(gòu)成和方向比較式縱聯(lián)保護基本原理相似，只是用阻抗元件替代功率方向元件。其基本原理構(gòu)成和方向比較式縱聯(lián)保護基本原理相似，只是用阻抗元件替代功率方向元件。優(yōu)點：優(yōu)點： 只有當(dāng)故障發(fā)生在只有當(dāng)故障發(fā)生在II段范圍內(nèi)時相應(yīng)方向阻抗元件才起動，減少了方段范圍內(nèi)時相應(yīng)方向阻抗元件才起動，減少了方向元件的起動次數(shù)從而提高了保護的可靠性；一般高壓線路配備距離保護為向元件的起動次數(shù)從而提高了保護的可靠性；一般高壓線路配備距離保護為后備

7、保護，距離保護的后備保護，距離保護的II段為方向元件，簡化了縱聯(lián)保護（主保護）的實現(xiàn)。段為方向元件，簡化了縱聯(lián)保護（主保護）的實現(xiàn)。不足：后備保護檢修時主保護被迫停運的。不足：后備保護檢修時主保護被迫停運的。（圖（圖4-4：電流相位比較式縱聯(lián)保護動作區(qū)示意圖）：電流相位比較式縱聯(lián)保護動作區(qū)示意圖）4.2 輸電線路縱聯(lián)保護兩側(cè)信息的交換4.2.1 導(dǎo)引線通信導(dǎo)引線通信導(dǎo)引線通信導(dǎo)引線通信-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線路利用敷設(shè)在輸電線路兩端變電所之間的二次電纜傳遞被保護線路各側(cè)信息的通信方式；各側(cè)信息的通信方式；導(dǎo)引線縱聯(lián)保護導(dǎo)引線縱聯(lián)保護-以導(dǎo)引線為通道的縱聯(lián)保護，常

8、采用電流差動原理，其接線以導(dǎo)引線為通道的縱聯(lián)保護，常采用電流差動原理，其接線可分為環(huán)流式和均壓式兩種?？煞譃榄h(huán)流式和均壓式兩種。導(dǎo)引線縱差保護的突出優(yōu)點導(dǎo)引線縱差保護的突出優(yōu)點-不受電力系統(tǒng)振蕩的影響，不受非全相運行的影不受電力系統(tǒng)振蕩的影響，不受非全相運行的影響，在單側(cè)電源運行時仍能正確工作。響，在單側(cè)電源運行時仍能正確工作。在正常運行或外部故障時，被在正常運行或外部故障時，被保護線路兩側(cè)電流互感器的同保護線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子的輸出電流大小相等極性端子的輸出電流大小相等而方向相反，動作線圈中沒有而方向相反，動作線圈中沒有電流流過，即處在電流平衡狀電流流過，即處在電流平衡狀態(tài)，此時導(dǎo)

9、引線流過兩端循環(huán)態(tài)，此時導(dǎo)引線流過兩端循環(huán)電流，故稱環(huán)流式。電流，故稱環(huán)流式。正常運行或外部故障時，導(dǎo)引正常運行或外部故障時，導(dǎo)引線及動作線圈中均沒有電流通線及動作線圈中均沒有電流通過，二次電流只能分別在各自過，二次電流只能分別在各自制動線圈及互感器二次繞組中制動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，處在電壓大小相等方向相反，處在電壓平衡狀態(tài)，這種工作模式也稱平衡狀態(tài)，這種工作模式也稱為電壓平衡原理。為電壓平衡原理。4.2.2 電力線載波通信電力線載波通信1 電力線載波通道的構(gòu)成電力線載波通道的構(gòu)成按照通道的構(gòu)成，電力線載波通信又可分為使用

10、兩相線路的按照通道的構(gòu)成，電力線載波通信又可分為使用兩相線路的“相相相相”式和式和使用一相一地的使用一相一地的“相相地地”式兩種。式兩種?！跋嘞嗟氐亍笔捷d波通道如下圖所示：式載波通道如下圖所示：（圖（圖4-7：阻波器特性）：阻波器特性）阻波器的阻抗與頻率的關(guān)系如圖阻波器的阻抗與頻率的關(guān)系如圖47所示。當(dāng)其諧振頻率為載波信所示。當(dāng)其諧振頻率為載波信號所選定的載波頻率時呈現(xiàn)極高號所選定的載波頻率時呈現(xiàn)極高的阻抗從而使高頻電流被阻擋在的阻抗從而使高頻電流被阻擋在本線路以內(nèi)。而對工頻電流，阻本線路以內(nèi)。而對工頻電流，阻波器僅呈現(xiàn)電感線圈的阻抗（約波器僅呈現(xiàn)電感線圈的阻抗（約0.04），工頻電流暢通無阻

11、。），工頻電流暢通無阻。耦合電容器的電容量極小，對工耦合電容器的電容量極小，對工頻信號呈現(xiàn)非常大的阻抗，同時頻信號呈現(xiàn)非常大的阻抗，同時可以防止工頻電壓侵入高頻收、可以防止工頻電壓侵入高頻收、發(fā)信機。發(fā)信機。對高頻載波電流則阻抗很小，與對高頻載波電流則阻抗很小，與連接濾波器共同組成帶通濾波器，連接濾波器共同組成帶通濾波器，只允許此通帶頻率內(nèi)的高頻電流只允許此通帶頻率內(nèi)的高頻電流通過。通過。它是一個可調(diào)電感的空芯變壓器和它是一個可調(diào)電感的空芯變壓器和一個接在副邊的電容。連接濾波器一個接在副邊的電容。連接濾波器與耦合電容器共同組成與耦合電容器共同組成“四端口網(wǎng)四端口網(wǎng)絡(luò)絡(luò)”帶通濾波器，使所需頻帶的

12、電帶通濾波器，使所需頻帶的電流能夠順利通過。流能夠順利通過。為使高頻信號在收、發(fā)信機與輸電為使高頻信號在收、發(fā)信機與輸電線路間傳遞時不發(fā)生反射，減少高線路間傳遞時不發(fā)生反射，減少高頻能量附加衰耗，需要頻能量附加衰耗，需要“四端口網(wǎng)四端口網(wǎng)絡(luò)絡(luò)”使兩側(cè)的阻抗相匹配。同時空使兩側(cè)的阻抗相匹配。同時空芯變壓器的使用進一步使收、發(fā)信芯變壓器的使用進一步使收、發(fā)信機與輸電線路的高壓部分相隔離，機與輸電線路的高壓部分相隔離，提高了安全性。提高了安全性。三相輸電線路都可以用來傳遞高頻信三相輸電線路都可以用來傳遞高頻信號，任意一相與大地之間都可以組成號，任意一相與大地之間都可以組成“相地相地”回路?；芈?。高頻

13、收發(fā)信機通常是在電力系統(tǒng)發(fā)高頻收發(fā)信機通常是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障保護起動后發(fā)出信號，但也生故障保護起動后發(fā)出信號，但也有采用長期發(fā)信故障起動后停信或有采用長期發(fā)信故障起動后停信或改變信號的頻率的工作方式。改變信號的頻率的工作方式。發(fā)信機發(fā)出的高頻信號經(jīng)載波信道發(fā)信機發(fā)出的高頻信號經(jīng)載波信道傳送到對端，被對端和本端的收信傳送到對端，被對端和本端的收信機所接受，兩端的收信機既接收來機所接受，兩端的收信機既接收來自本側(cè)的高頻信號又接收來自對側(cè)自本側(cè)的高頻信號又接收來自對側(cè)的高頻信號，兩個信號經(jīng)比較判斷的高頻信號，兩個信號經(jīng)比較判斷后，作用于繼電保護的輸出部分。后，作用于繼電保護的輸出部分。當(dāng)檢修連接濾

14、波器時，接通接地當(dāng)檢修連接濾波器時，接通接地刀閘，使耦合電容器下端可靠接刀閘，使耦合電容器下端可靠接地。地。4.2.2 電力線載波通信電力線載波通信 2 電力線載波通道的特點電力線載波通道的特點優(yōu)點：優(yōu)點：（）無中繼通信距離長。（）無中繼通信距離長。（）經(jīng)濟、使用方便。（）經(jīng)濟、使用方便。（）工程施工比較簡單。（）工程施工比較簡單。缺點：由于輸電線載波通道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缺點：由于輸電線載波通道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入載波通道，高壓輸電線路的電暈、短路、開關(guān)操作等都會在不同程度上對載波通信造成擾直

15、接進入載波通道，高壓輸電線路的電暈、短路、開關(guān)操作等都會在不同程度上對載波通信造成干擾。干擾。（圖解：拍攝于巴黎附近的法國（圖解：拍攝于巴黎附近的法國RTE電力公司高壓輸電線路）電力公司高壓輸電線路）應(yīng)用：高頻載波一般用來傳遞狀態(tài)信號，用于構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)和應(yīng)用：高頻載波一般用來傳遞狀態(tài)信號，用于構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)和電流相位比較式縱聯(lián)保護。輸電線載波通信還被用于對系統(tǒng)運行狀態(tài)電流相位比較式縱聯(lián)保護。輸電線載波通信還被用于對系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)視的調(diào)度自動化信息的傳遞、電力系統(tǒng)內(nèi)部的載波電話等。監(jiān)視的調(diào)度自動化信息的傳遞、電力系統(tǒng)內(nèi)部的載波電話等。4.2.1電力線載波通信電力線載波通信 3 電力線載

16、波通道的工作方式電力線載波通道的工作方式優(yōu)點1、高頻保護中的高頻通道部分經(jīng)常處于被監(jiān)視的狀態(tài)，可靠性較高；2、無需收、發(fā)信機啟動元件，使裝置稍為簡化。缺點1、因為發(fā)信機經(jīng)常處于發(fā)信狀態(tài)，增加了對其他通信設(shè)備的干擾時間；2、因為經(jīng)常處于收信狀態(tài)，外界對高頻信號干擾的時間長，要求收信機自身有更高的抗干擾能力。這種方式能監(jiān)視通道的工作情況，提高了通這種方式能監(jiān)視通道的工作情況，提高了通道工作的可靠性，并且抗干擾能力較強；但道工作的可靠性，并且抗干擾能力較強；但是它占用的頻帶寬，通道利用率低。是它占用的頻帶寬，通道利用率低。4.2.1電力線載波通信電力線載波通信 4 電力線載波信號的種類電力線載波信號

17、的種類閉鎖信號閉鎖信號阻止保護動作于跳閘的信號。阻止保護動作于跳閘的信號。只有同時滿足以下兩條件時保護才作用于跳閘：只有同時滿足以下兩條件時保護才作用于跳閘：(1) 本端保護元件動作；本端保護元件動作；(2) 無閉鎖信號。無閉鎖信號。（圖（圖4-8a：閉鎖信號邏輯圖）：閉鎖信號邏輯圖）在閉鎖式方向比較高頻保護中：在閉鎖式方向比較高頻保護中：允許信號允許信號允許保護動作于跳閘的信號。允許保護動作于跳閘的信號。只有同時滿足以下兩條件時保護才作用于跳閘：只有同時滿足以下兩條件時保護才作用于跳閘：(1) 本端保護元件動作；本端保護元件動作；(2) 有允許信號。有允許信號。（圖（圖4-8b：允許信號邏輯

18、圖）：允許信號邏輯圖）在允許式方向比較高頻保護中：在允許式方向比較高頻保護中：跳閘信號跳閘信號直接引起跳閘的信號。直接引起跳閘的信號。跳閘的條件跳閘的條件本端保護元件動作，或者對本端保護元件動作，或者對端傳來跳閘信號。只要本端保護元件動作即端傳來跳閘信號。只要本端保護元件動作即作用于跳閘，與有無對端信號無關(guān)；只要收作用于跳閘，與有無對端信號無關(guān)；只要收到跳閘信號即作用于跳閘，與本端保護元件到跳閘信號即作用于跳閘，與本端保護元件動作與否無關(guān)。動作與否無關(guān)。（圖（圖4-8c：跳閘信號邏輯圖）：跳閘信號邏輯圖）4.2.3 微波通信微波通信1 微波縱聯(lián)保護的構(gòu)成微波縱聯(lián)保護的構(gòu)成下圖為微波通信縱聯(lián)保護

19、的示意圖：下圖為微波通信縱聯(lián)保護的示意圖：微波信號的調(diào)制可以采取頻率調(diào)制（微波信號的調(diào)制可以采取頻率調(diào)制（FMFM）方式和脈沖編碼調(diào)制（）方式和脈沖編碼調(diào)制（PCMPCM）方式，可以傳送模擬信號，也可以傳送數(shù)字信號。）方式，可以傳送模擬信號，也可以傳送數(shù)字信號。4.2.3 微波通信微波通信 2 微波縱聯(lián)保護的優(yōu)點微波縱聯(lián)保護的優(yōu)點（1） 有一條獨立于輸電線路的通信通道，輸電線路上產(chǎn)生有一條獨立于輸電線路的通信通道，輸電線路上產(chǎn)生的干擾如故障點電弧、開關(guān)操作、沖擊過電壓、電暈等，的干擾如故障點電弧、開關(guān)操作、沖擊過電壓、電暈等，對通信系統(tǒng)沒有影響。通道的檢修不影響輸電線路運行。對通信系統(tǒng)沒有影響

20、。通道的檢修不影響輸電線路運行。（2） 擴展了通信頻段，可以傳遞的信息容量增加、速率加擴展了通信頻段，可以傳遞的信息容量增加、速率加快，可以實現(xiàn)縱聯(lián)電流分相差動原理的保護?？?，可以實現(xiàn)縱聯(lián)電流分相差動原理的保護。（3） 受外界干擾的影響小，工業(yè)、雷電等干擾頻譜基本上受外界干擾的影響小，工業(yè)、雷電等干擾頻譜基本上不在微波頻段內(nèi)，通信誤碼率低，可靠性高。不在微波頻段內(nèi)，通信誤碼率低，可靠性高。 （4） 輸電線路的任何故障都不會使通道工作破壞，因此可輸電線路的任何故障都不會使通道工作破壞，因此可以傳送內(nèi)部故障時的允許信號和跳閘信號。以傳送內(nèi)部故障時的允許信號和跳閘信號。4.2.4 光纖通信光纖通信

21、光纖通信光纖通信以光纖作為信號傳遞媒介的通信。以光纖作為信號傳遞媒介的通信。 1 光纖通道的構(gòu)成光纖通道的構(gòu)成（圖（圖4-10：單相點對點光纖系統(tǒng)的構(gòu)成）：單相點對點光纖系統(tǒng)的構(gòu)成）電調(diào)制器的作用是把信息轉(zhuǎn)換為適合信道傳輸?shù)男盘枺酁閿?shù)字信號。電調(diào)制器的作用是把信息轉(zhuǎn)換為適合信道傳輸?shù)男盘?，多為?shù)字信號。光調(diào)制器的作用是把電調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為適合光纖信道傳輸?shù)墓庑盘?，如直接光調(diào)制器的作用是把電調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為適合光纖信道傳輸?shù)墓庑盘枺缰苯诱{(diào)制激光器的光強，如圖調(diào)制激光器的光強，如圖411所示，或通過外調(diào)制器調(diào)制激光器的相位。所示，或通過外調(diào)制器調(diào)制激光器的相位。光探測器的作用是把經(jīng)光纖傳輸后的微弱

22、光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴９馓綔y器的作用是把經(jīng)光纖傳輸后的微弱光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。電解調(diào)器的作用是把電信號放大，恢復(fù)出原信號。電解調(diào)器的作用是把電信號放大，恢復(fù)出原信號。圖4.11激光器的光強度調(diào)制4.2.4 光纖通信光纖通信 光信號在光纖中的傳播過程光信號在光纖中的傳播過程如圖如圖412所示，由玻璃或所示，由玻璃或硅材料制成的光纖為細圓筒硅材料制成的光纖為細圓筒空芯狀，假定光線對著光纖空芯狀，假定光線對著光纖射入，進入光纖內(nèi)的光線按射入，進入光纖內(nèi)的光線按照入射方向前進，當(dāng)光線射照入射方向前進，當(dāng)光線射到芯和皮的交界面時會發(fā)生到芯和皮的交界面時會發(fā)生反射，如此不斷向前傳播。反射，如此不斷向前傳播。

23、為了讓光線在芯和皮的界面為了讓光線在芯和皮的界面上發(fā)生全反射，而不折射到上發(fā)生全反射，而不折射到光纖外面去，需要采用適當(dāng)光纖外面去，需要采用適當(dāng)?shù)牟牧虾捅３止饫w為一定的的材料和保持光纖為一定的形狀。形狀。（圖解：光纖棕櫚樹）（圖解：光纖棕櫚樹）4.2.4 光纖通信光纖通信 2 光纖通信的特點光纖通信的特點優(yōu)點：優(yōu)點：（）通信容量大。（）通信容量大。（）可以節(jié)約大量金屬材料，經(jīng)濟效益是很可觀的。（）可以節(jié)約大量金屬材料，經(jīng)濟效益是很可觀的。（）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（）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。擾，抗腐蝕和

24、不怕潮等優(yōu)點。（）光纖最重要的特性之一是無感應(yīng)性能，因此利用光纖可以構(gòu)成無（）光纖最重要的特性之一是無感應(yīng)性能，因此利用光纖可以構(gòu)成無電磁感應(yīng)的、極為可靠的通道。電磁感應(yīng)的、極為可靠的通道。缺點：缺點：通信距離還不夠長，長距離通信時要用中繼器及其附加設(shè)備；此外當(dāng)通信距離還不夠長，長距離通信時要用中繼器及其附加設(shè)備；此外當(dāng)光纖斷裂時不易找尋或連接。光纖斷裂時不易找尋或連接。（圖解：光纖圣誕樹）（圖解：光纖圣誕樹）4.3 方向比較式縱聯(lián)保護4.3.1 工頻故障分量的方向元件工頻故障分量的方向元件 方向元件的作用是判斷故障的方向，應(yīng)滿方向元件的作用是判斷故障的方向，應(yīng)滿足以下要求：足以下要求：（1）

25、 正確反映所有類型故障時故障點的方正確反映所有類型故障時故障點的方向且無死區(qū)；向且無死區(qū)；（2） 不受負(fù)荷的影響，正常負(fù)荷狀態(tài)下不不受負(fù)荷的影響，正常負(fù)荷狀態(tài)下不起動；起動；（3） 不受系統(tǒng)振蕩影響，振蕩無故障時不不受系統(tǒng)振蕩影響，振蕩無故障時不誤動，振蕩中再故障時仍能正確判定故障誤動，振蕩中再故障時仍能正確判定故障點的方向；點的方向；（4） 在兩相運行中又發(fā)生短路時仍能正確在兩相運行中又發(fā)生短路時仍能正確判定故障點的方向。判定故障點的方向。4.3.1 工頻故障分量的方向元件工頻故障分量的方向元件1 正序分量故障判據(jù)正序分量故障判據(jù)根據(jù)根據(jù)3.8節(jié)對工頻故障分量的分析，對于雙端電源的輸電線路，

26、按照節(jié)對工頻故障分量的分析，對于雙端電源的輸電線路，按照規(guī)定的電壓、電流正方向，在保護的正方向短路時，保護安裝處電壓規(guī)定的電壓、電流正方向，在保護的正方向短路時，保護安裝處電壓、電流關(guān)系為：、電流關(guān)系為：實際使用的正向故障判據(jù)為：實際使用的正向故障判據(jù)為： 實際使用的反向故障判據(jù)為：實際使用的反向故障判據(jù)為：4.3.1 工頻故障分量的方向元件工頻故障分量的方向元件2 負(fù)序、零序分量故障判據(jù)負(fù)序、零序分量故障判據(jù)對于負(fù)序、零序分量對于負(fù)序、零序分量正方向故障時，有：正方向故障時，有： 反方向故障時，有：反方向故障時，有：正向故障判據(jù)為：正向故障判據(jù)為： 反向故障判據(jù)為：反向故障判據(jù)為：4.3.2

27、 閉鎖式方向縱聯(lián)保護閉鎖式方向縱聯(lián)保護1 閉鎖式方向縱聯(lián)保護的工作原理閉鎖式方向縱聯(lián)保護的工作原理閉鎖式方向縱聯(lián)保護閉鎖式方向縱聯(lián)保護此閉鎖信號由功率方向為負(fù)的一側(cè)發(fā)出，被此閉鎖信號由功率方向為負(fù)的一側(cè)發(fā)出，被兩端的收信機接收，閉鎖兩端的保護，其工作原理如下圖所示。兩端的收信機接收，閉鎖兩端的保護，其工作原理如下圖所示。這種保護的優(yōu)點這種保護的優(yōu)點利用非故障線路一端的閉鎖信號，閉鎖非故障線利用非故障線路一端的閉鎖信號，閉鎖非故障線路不跳閘。而對于故障線路跳閘則不需要閉鎖信號，這樣在內(nèi)部故障路不跳閘。而對于故障線路跳閘則不需要閉鎖信號，這樣在內(nèi)部故障伴隨有通道破壞（例如通道相接地或斷線）時，兩端

28、保護仍能可靠跳伴隨有通道破壞（例如通道相接地或斷線）時，兩端保護仍能可靠跳閘。這是這種保護得到廣泛應(yīng)用的主要原因。閘。這是這種保護得到廣泛應(yīng)用的主要原因。（圖（圖4-13：閉鎖式方向縱聯(lián)保護作用原理）：閉鎖式方向縱聯(lián)保護作用原理）4.3.2 閉鎖式方向縱聯(lián)保護閉鎖式方向縱聯(lián)保護 2 閉鎖式方向縱聯(lián)保護的構(gòu)成閉鎖式方向縱聯(lián)保護的構(gòu)成 下圖的保護動作邏輯圖為線路一側(cè)的裝置原理框圖，另一下圖的保護動作邏輯圖為線路一側(cè)的裝置原理框圖，另一側(cè)與此完全相同。側(cè)與此完全相同。4.3.3 閉鎖式距離縱聯(lián)保護的原理閉鎖式距離縱聯(lián)保護的原理 閉鎖式距離縱聯(lián)保護閉鎖式距離縱聯(lián)保護把方向比較式縱聯(lián)保護和距離保把方向比

29、較式縱聯(lián)保護和距離保護結(jié)合起來構(gòu)成閉鎖式距離縱聯(lián)保護，可使內(nèi)部故障時能護結(jié)合起來構(gòu)成閉鎖式距離縱聯(lián)保護，可使內(nèi)部故障時能夠瞬時動作，外部故障時則具有不同的時限特性，起到后夠瞬時動作，外部故障時則具有不同的時限特性，起到后備保護的作用，從而兼有兩種保護的優(yōu)點，并且能簡化整備保護的作用，從而兼有兩種保護的優(yōu)點，并且能簡化整個保護的接線。個保護的接線。（圖（圖4-15：閉鎖式距離縱聯(lián)保護所用的阻抗元件的動作范圍和時限）：閉鎖式距離縱聯(lián)保護所用的阻抗元件的動作范圍和時限）4.3.3 閉鎖式距離縱聯(lián)保護的原理閉鎖式距離縱聯(lián)保護的原理閉鎖式距離縱聯(lián)保護實際上是由兩端完整的三段式距離保護附加高頻閉鎖式距離縱

30、聯(lián)保護實際上是由兩端完整的三段式距離保護附加高頻通信部分組成，其一端保護的工作原理框圖如圖通信部分組成，其一端保護的工作原理框圖如圖4-16所示。所示。在被保護線路內(nèi)、外部短路時的工作過程請按照上述的原理結(jié)合圖在被保護線路內(nèi)、外部短路時的工作過程請按照上述的原理結(jié)合圖416自行分析。自行分析。（圖（圖4-16：閉鎖式距離縱聯(lián)保護的原理接線圖）：閉鎖式距離縱聯(lián)保護的原理接線圖）4.3.3 閉鎖式距離縱聯(lián)保護的原理閉鎖式距離縱聯(lián)保護的原理 閉鎖式距離縱聯(lián)保護的主要缺點閉鎖式距離縱聯(lián)保護的主要缺點當(dāng)后當(dāng)后備保護檢修時，主保護也被迫停運，運行備保護檢修時，主保護也被迫停運，運行檢修靈活性不夠。檢修靈活

31、性不夠。 閉鎖式零序方向縱聯(lián)保護的實現(xiàn)原理與上閉鎖式零序方向縱聯(lián)保護的實現(xiàn)原理與上相同，只需用三段式零序方向保護代替三相同，只需用三段式零序方向保護代替三段式距離保護元件并與收、發(fā)信機部分相段式距離保護元件并與收、發(fā)信機部分相配合即可。配合即可。人工短路試驗4.3.4 影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施 1 非全相運行對方向縱聯(lián)保護的影響及應(yīng)對措施非全相運行對方向縱聯(lián)保護的影響及應(yīng)對措施 非全相運行狀態(tài)非全相運行狀態(tài)在我國的超高壓輸電系統(tǒng)中，為了提在我國的超高壓輸電系統(tǒng)中，為了提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，經(jīng)常采用單相故障跳開故障單相的高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定

32、性，經(jīng)常采用單相故障跳開故障單相的方式（詳見第五章單相重合閘內(nèi)容），保留非故障的兩相方式（詳見第五章單相重合閘內(nèi)容），保留非故障的兩相繼續(xù)運行的運行狀態(tài)。繼續(xù)運行的運行狀態(tài)。 下面示出線路一相僅在下面示出線路一相僅在M側(cè)斷開時的負(fù)序電壓分布圖和相側(cè)斷開時的負(fù)序電壓分布圖和相量圖，其中下標(biāo)量圖，其中下標(biāo)M代表母線側(cè)，下標(biāo)代表母線側(cè)，下標(biāo)L代表線路側(cè)，負(fù)序代表線路側(cè)，負(fù)序電壓源接在電壓源接在M、L間的端口間（縱向不對稱故障）。間的端口間（縱向不對稱故障）。4.3.4 影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施結(jié)論結(jié)論使用線路側(cè)電壓，受電側(cè)功率方向為正，送電

33、側(cè)負(fù)序功率方使用線路側(cè)電壓，受電側(cè)功率方向為正，送電側(cè)負(fù)序功率方向為負(fù)，發(fā)出閉鎖信號，保護不誤動；若使用母線電壓，兩側(cè)負(fù)序功向為負(fù)，發(fā)出閉鎖信號，保護不誤動；若使用母線電壓，兩側(cè)負(fù)序功率方向同為正，保護誤動。率方向同為正，保護誤動。零序功率方向在非全相運行期間與負(fù)序功率方向的特點一致。零序功率方向在非全相運行期間與負(fù)序功率方向的特點一致。圖圖4-17：系統(tǒng)一相僅在一側(cè)斷開的情況：系統(tǒng)一相僅在一側(cè)斷開的情況（）系統(tǒng)圖；（）負(fù)序分量網(wǎng)絡(luò)圖；（）負(fù)序電壓分布圖；（）相量圖4.3.4 影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施工頻故障分量（突變量）方向元件能適

34、應(yīng)線路非全相運行：工頻故障分量（突變量）方向元件能適應(yīng)線路非全相運行：負(fù)荷狀態(tài)負(fù)荷狀態(tài)將非全相運行視為非故障狀態(tài)，在兩相運行的負(fù)荷狀態(tài)將非全相運行視為非故障狀態(tài)，在兩相運行的負(fù)荷狀態(tài)不會動作。不會動作。兩相運行的線路上若再次發(fā)生故障兩相運行的線路上若再次發(fā)生故障其故障附加網(wǎng)絡(luò)是兩相運行時的其故障附加網(wǎng)絡(luò)是兩相運行時的等值網(wǎng)絡(luò)在故障點疊加一個故障電源，判別區(qū)內(nèi)、外短路的式等值網(wǎng)絡(luò)在故障點疊加一個故障電源，判別區(qū)內(nèi)、外短路的式(4-2)、式（式（4-3）仍然成立，突變量方向元件無論使用母線電壓還是線路電）仍然成立，突變量方向元件無論使用母線電壓還是線路電壓，仍能正確動作。壓，仍能正確動作?？朔侨?/p>

35、相運行期間方向縱聯(lián)保護誤動的措施：克服非全相運行期間方向縱聯(lián)保護誤動的措施： 使用線路側(cè)電壓，這也是超高壓線路電壓互感器裝于線路側(cè)的主要原因；使用線路側(cè)電壓，這也是超高壓線路電壓互感器裝于線路側(cè)的主要原因；在兩相運行期間退出負(fù)序、零序方向元件，僅保留使用工頻突變量的方向元在兩相運行期間退出負(fù)序、零序方向元件，僅保留使用工頻突變量的方向元件。件。（圖為施工人員在組裝鐵塔）（圖為施工人員在組裝鐵塔）4.3.4 影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施 2 功率倒向?qū)Ψ较蚩v聯(lián)保護的影響及克服措施功率倒向?qū)Ψ较蚩v聯(lián)保護的影響及克服措施右圖系統(tǒng)中假設(shè)故障發(fā)生在

36、線右圖系統(tǒng)中假設(shè)故障發(fā)生在線路路L1近近M側(cè)的側(cè)的d點，斷路器點，斷路器3QF先于斷路器先于斷路器4QF跳閘：跳閘：4.3.4 影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施 3 分布電容對縱聯(lián)方向保護的影響及克服措施分布電容對縱聯(lián)方向保護的影響及克服措施當(dāng)電壓互感器接于線路上時，保護安裝處的負(fù)序電壓為：當(dāng)電壓互感器接于線路上時，保護安裝處的負(fù)序電壓為：流入方向元件的負(fù)序電流為：流入方向元件的負(fù)序電流為：由相量圖可見由相量圖可見:而當(dāng)電壓互感器接于母線上時，負(fù)序方向縱聯(lián)保護不會誤動：而當(dāng)電壓互感器接于母線上時，負(fù)序方向縱聯(lián)保護不會誤動： 圖圖4-19 (a

37、)、(b)分別表示在分別表示在空載線路上，斷路器三相觸空載線路上，斷路器三相觸頭不同期合閘時的系統(tǒng)負(fù)序頭不同期合閘時的系統(tǒng)負(fù)序等值阻抗圖及保護安裝處負(fù)等值阻抗圖及保護安裝處負(fù)序相量圖：序相量圖：4.3.4 影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施影響方向比較式縱聯(lián)保護工作的因素及克服措施 克服措施：克服措施： 對負(fù)序方向元件采取按躲過空載線對負(fù)序方向元件采取按躲過空載線路兩相先閉合時出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)負(fù)序電路兩相先閉合時出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)負(fù)序電容電流（較一相先閉合電流大）進容電流（較一相先閉合電流大）進行整定；行整定； 在空載合閘的過渡過程中，負(fù)序充在空載合閘的過渡過程中，負(fù)序充電電容電流的數(shù)值會很大，一般

38、很電電容電流的數(shù)值會很大，一般很難由整定值躲開，可增大保護起動難由整定值躲開，可增大保護起動時間躲過空載合閘的過渡過程；時間躲過空載合閘的過渡過程；1. 用方向阻抗特性代替負(fù)序方向特性用方向阻抗特性代替負(fù)序方向特性。（運行中的（運行中的SF6斷路器圖）斷路器圖）4.4 縱聯(lián)電流差動保護4.4.1 縱聯(lián)電流差動保護縱聯(lián)電流差動保護1 縱聯(lián)電流差動保護的工作原理縱聯(lián)電流差動保護的工作原理以下圖所示線路為例簡要說明電流縱聯(lián)差動保護的基本原理。圖中以下圖所示線路為例簡要說明電流縱聯(lián)差動保護的基本原理。圖中KD為差動電流測量元件為差動電流測量元件(差動繼電器差動繼電器)。電流差動保護電流差動保護 利用被

39、保護元件兩側(cè)電流和在內(nèi)部短路與外部短路時一利用被保護元件兩側(cè)電流和在內(nèi)部短路與外部短路時一個短路點電流很大、一個幾乎為零的差異構(gòu)成的保護。個短路點電流很大、一個幾乎為零的差異構(gòu)成的保護。電流相位差動保護電流相位差動保護 利用兩側(cè)在內(nèi)部短路時幾乎同相、外部短路幾乎反利用兩側(cè)在內(nèi)部短路時幾乎同相、外部短路幾乎反相的特點，比較兩側(cè)電流的相位構(gòu)成的保護。相的特點，比較兩側(cè)電流的相位構(gòu)成的保護。4.4.1 縱聯(lián)電流差動保護縱聯(lián)電流差動保護不平衡電流不平衡電流由于兩個電流互感器總是具有勵磁電流，且勵磁特性由于兩個電流互感器總是具有勵磁電流，且勵磁特性不完全相同，所以在正常運行及外部故障時，流過差動繼電器的

40、電流不完全相同，所以在正常運行及外部故障時，流過差動繼電器的電流不等于零，此電流稱為不平衡電流。不等于零，此電流稱為不平衡電流。4.4.1 縱聯(lián)電流差動保護縱聯(lián)電流差動保護4.4.1 縱聯(lián)電流差動保護縱聯(lián)電流差動保護2 輸電線路縱聯(lián)電流差動保護特性分析輸電線路縱聯(lián)電流差動保護特性分析(1) 不帶制動特性的差動繼電器特性不帶制動特性的差動繼電器特性其動作方程是：其動作方程是：Ir-流入差動繼電器的電流；Iset差動繼電器的動作電流整定值；Iset值通常按以下兩個條件來選?。?）躲過外部短路時的最大不平衡電流，即）躲過外部短路時的最大不平衡電流，即IsetKrelKnpKerKstIkmax（4.

41、23）式中,Krel可靠系數(shù)，取1.21.3；Knp非周期分量系數(shù)，當(dāng)差動回路采用速飽和變流器時， Knp為1；當(dāng)差動回路是用串聯(lián)電阻降低不平衡電流時，為1.52；Ker電流互感器的10%誤差系數(shù)；Kst同型系數(shù)，在兩側(cè)電流互感器同型號時取0.5，不同型號時取1；Ikmax外部短路時流過電流互感器的最大短路電流（二次值）。2）躲過最大負(fù)荷電流，即）躲過最大負(fù)荷電流，即IsetKrelILmax （4.24）式中Krel可靠系數(shù)，取1.21.3；ILmax線路正常運行時的最大負(fù)荷電流的二次值。 取以上兩個整定值中較大的一個作為差動繼電器的整定值。保護應(yīng)取以上兩個整定值中較大的一個作為差動繼電器的

42、整定值。保護應(yīng)滿足線路在單側(cè)電源運行發(fā)生內(nèi)部短路時有足夠的靈敏度：滿足線路在單側(cè)電源運行發(fā)生內(nèi)部短路時有足夠的靈敏度：Ikmin單側(cè)最小電源作用且被保護線路末端短路時，流過保護的最小短路電流。（SEL-311L線路電流差動系統(tǒng)圖）線路電流差動系統(tǒng)圖）IIIIrmnsetmin2krsensetsetIIKII4.4.1 縱聯(lián)電流差動保護縱聯(lián)電流差動保護（2） 帶有制動線圈的差動繼電器特性帶有制動線圈的差動繼電器特性其電磁型繼電器（虛框內(nèi)）的結(jié)構(gòu)原理和動作特性如下圖所示：其電磁型繼電器（虛框內(nèi)）的結(jié)構(gòu)原理和動作特性如下圖所示：繼電器的動作方程為：繼電器的動作方程為：0IIIIImnmnopK4.

43、4.2 兩側(cè)電流的同步測量兩側(cè)電流的同步測量兩側(cè)的兩側(cè)的“同步數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)” 指兩側(cè)的指兩側(cè)的采樣時刻必須嚴(yán)格同時刻和使用兩側(cè)采樣時刻必須嚴(yán)格同時刻和使用兩側(cè)相同時刻的采樣點進行計算。相同時刻的采樣點進行計算。常見的同步方法有基于數(shù)據(jù)通道的同常見的同步方法有基于數(shù)據(jù)通道的同步方法和基于全球定位系統(tǒng)（步方法和基于全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）GPS同步時鐘的同步方法。同步時鐘的同步方法。1 基于數(shù)據(jù)通道的同基于數(shù)據(jù)通道的同步方法步方法4.4.2 兩側(cè)電流的同步測量兩側(cè)電流的同步測量如下圖所示，線路兩側(cè)保護中任意規(guī)定一側(cè)為主站如下圖所示，線路兩側(cè)保護中任意規(guī)定一

44、側(cè)為主站 ,另一側(cè)為從站。另一側(cè)為從站。兩側(cè)固有采樣頻率相同，采樣間隔為兩側(cè)固有采樣頻率相同，采樣間隔為 Ts，由晶振控制。，由晶振控制。 tm1、tm2、tmj為主站時標(biāo)采樣時刻點；為主站時標(biāo)采樣時刻點；ts1、ts2、 tsi為從站時標(biāo)采樣為從站時標(biāo)采樣時刻點。時刻點。（圖（圖4-22：采樣時刻調(diào)整法原理示意圖）：采樣時刻調(diào)整法原理示意圖）在通道延時的測定過程中，主、從站都將各在通道延時的測定過程中，主、從站都將各自的時標(biāo)送給了對端（也可以專門單獨發(fā)自的時標(biāo)送給了對端（也可以專門單獨發(fā)送），從站可以根據(jù)主站時標(biāo)修改自己的時送），從站可以根據(jù)主站時標(biāo)修改自己的時標(biāo)與主站相同，以主站時標(biāo)為兩側(cè)

45、的時標(biāo)，標(biāo)與主站相同，以主站時標(biāo)為兩側(cè)的時標(biāo)，這種方式應(yīng)用較多。也可以兩側(cè)都保存兩側(cè)這種方式應(yīng)用較多。也可以兩側(cè)都保存兩側(cè)的時標(biāo)，記憶兩側(cè)時標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系。的時標(biāo)，記憶兩側(cè)時標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系。4.4.2 兩側(cè)電流的同步測量兩側(cè)電流的同步測量 2 基于具有統(tǒng)一時鐘的同步方法基于具有統(tǒng)一時鐘的同步方法全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System-GPS)是美國于是美國于1993年全面建成的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)年全面建成的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng).它由它由24顆顆衛(wèi)星組成衛(wèi)星組成,具有全球覆蓋、全天候工作、具有全球覆蓋、全天候工作、24h連續(xù)實時地為連續(xù)實時地為地面上無

46、限個用戶提供高精度位置和時間信息的能力。地面上無限個用戶提供高精度位置和時間信息的能力。GPS傳遞的時間能在全球范圍內(nèi)與國際標(biāo)準(zhǔn)時鐘傳遞的時間能在全球范圍內(nèi)與國際標(biāo)準(zhǔn)時鐘(UTC)保保持高精度同步，是迄今為止最為理想的全球共享無線電時持高精度同步，是迄今為止最為理想的全球共享無線電時鐘信號源。鐘信號源。4.4.2 兩側(cè)電流的同步測量兩側(cè)電流的同步測量專用定時型專用定時型GPS接收機由接收天線和接接收機由接收天線和接收模塊組成，接收機在任意時刻能同時收模塊組成，接收機在任意時刻能同時接收其視野范圍里接收其視野范圍里48顆衛(wèi)星的信息，通顆衛(wèi)星的信息，通過對接收到的信息進行解碼、運算和處過對接收到的

47、信息進行解碼、運算和處理，能從中提取并輸出兩種時間信號：理，能從中提取并輸出兩種時間信號：一、秒脈沖信號一、秒脈沖信號1PPS(1 pulse per second)，該脈沖信號上升沿與標(biāo)準(zhǔn)時鐘該脈沖信號上升沿與標(biāo)準(zhǔn)時鐘UTC的同步誤差不的同步誤差不超過超過1s；二、經(jīng)串行口輸出與二、經(jīng)串行口輸出與1 PPS對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)時間對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)時間(年年、月、日、時、分、秒、月、日、時、分、秒)代碼。代碼?；诨贕PS時鐘的輸電線路縱聯(lián)差動保護同步方時鐘的輸電線路縱聯(lián)差動保護同步方案如圖案如圖4-23所示：所示：（世界上第一臺（世界上第一臺GPS接收機）接收機）（圖（圖4-23：基于：基于GPS的的同步

48、采樣方案）同步采樣方案）4.4.3 縱聯(lián)電流相位差動保護縱聯(lián)電流相位差動保護1 縱聯(lián)電流相位差動保護的工作原理縱聯(lián)電流相位差動保護的工作原理縱聯(lián)電流相位差動保護原理縱聯(lián)電流相位差動保護原理-僅利用輸電線路兩端電流相位在區(qū)外短僅利用輸電線路兩端電流相位在區(qū)外短路時相差路時相差180 、區(qū)內(nèi)短路時相差為、區(qū)內(nèi)短路時相差為0，也可以區(qū)分區(qū)內(nèi)、外短路，也可以區(qū)分區(qū)內(nèi)、外短路。（圖（圖424：閉鎖式縱聯(lián)電流相位差動保護的原理框圖）：閉鎖式縱聯(lián)電流相位差動保護的原理框圖）收信比較時間收信比較時間t3元件：元件：請轉(zhuǎn)至下一頁請轉(zhuǎn)至下一頁4.4.3 縱聯(lián)電流相位差動保護縱聯(lián)電流相位差動保護收信比較時間收信比較

49、時間t3元件元件(收信機既可收到本側(cè)高頻電流又可收到對側(cè)高頻電流收信機既可收到本側(cè)高頻電流又可收到對側(cè)高頻電流):時間時間t3元件對收到的高頻電流進行整流并延時元件對收到的高頻電流進行整流并延時t3后有輸出，并展寬后有輸出，并展寬t4時間：時間：（圖（圖4-20c：內(nèi)部短路兩側(cè)電流及高頻信號）：內(nèi)部短路兩側(cè)電流及高頻信號） （圖（圖4-20b：外部短路兩側(cè)電流及高頻信號）：外部短路兩側(cè)電流及高頻信號）4.4.3 縱聯(lián)電流相位差動保護縱聯(lián)電流相位差動保護2 縱聯(lián)電流相位差動保護的動作特性與相繼動作縱聯(lián)電流相位差動保護的動作特性與相繼動作（1）縱聯(lián)電流相位差動保護的閉鎖角及其整定）縱聯(lián)電流相位差動

50、保護的閉鎖角及其整定為了保證在任何外部短為了保證在任何外部短路條件下保護都不誤動，需要分析外部短路時兩側(cè)收到的高頻電流之間不連路條件下保護都不誤動，需要分析外部短路時兩側(cè)收到的高頻電流之間不連續(xù)的最大時間間隔即對應(yīng)工頻的相角差，以整定續(xù)的最大時間間隔即對應(yīng)工頻的相角差，以整定t3延時。延時。所以，線路越長閉鎖角越大。所以，線路越長閉鎖角越大。（圖（圖4-25c：動作特性圖）：動作特性圖）4.4.3 縱聯(lián)電流相位差動保護縱聯(lián)電流相位差動保護（2）校驗內(nèi)部短路最不利動作時保護動作的靈敏度（以圖）校驗內(nèi)部短路最不利動作時保護動作的靈敏度（以圖425a所示系統(tǒng)為例）所示系統(tǒng)為例）M側(cè)收到的高頻信號不連

51、續(xù)的間隔最大可達：側(cè)收到的高頻信號不連續(xù)的間隔最大可達：N側(cè)收到的高頻信號不連續(xù)的間隔為：側(cè)收到的高頻信號不連續(xù)的間隔為：所以所以N側(cè)保護可以動作，側(cè)保護可以動作，M側(cè)保護則不一定動作。為解決側(cè)保護則不一定動作。為解決M 側(cè)不能跳閘問題，當(dāng)側(cè)不能跳閘問題，當(dāng)N 側(cè)跳側(cè)跳閘后，停止發(fā)高頻信號，閘后，停止發(fā)高頻信號，M 側(cè)只能收到自己發(fā)的高頻信號，間隔側(cè)只能收到自己發(fā)的高頻信號，間隔180，滿足跳閘條，滿足跳閘條件隨之也跳閘。件隨之也跳閘。相繼動作相繼動作 一端保護隨另一端保護動作而動作的情況稱為保護的一端保護隨另一端保護動作而動作的情況稱為保護的“相繼動作相繼動作”，保護，保護相繼動作的一端故障

52、切除的時間變慢。相繼動作的一端故障切除的時間變慢。（圖（圖4-25a：系統(tǒng)示意圖）：系統(tǒng)示意圖）（圖（圖4-25b：內(nèi)部短路相量圖）：內(nèi)部短路相量圖）4.4.3 縱聯(lián)電流相位差動保護縱聯(lián)電流相位差動保護3 負(fù)序濾過器負(fù)序濾過器按照負(fù)序分量的定義，負(fù)序電壓與三相電壓的關(guān)系為：按照負(fù)序分量的定義，負(fù)序電壓與三相電壓的關(guān)系為：負(fù)序濾過器負(fù)序濾過器從三相不對稱電壓、電流中取出負(fù)序分量的回路。從三相不對稱電壓、電流中取出負(fù)序分量的回路。(1) 負(fù)序電壓濾過器負(fù)序電壓濾過器一般通過阻容元件構(gòu)成，如圖一般通過阻容元件構(gòu)成，如圖4-26（a）所示：）所示：使用三相線電壓為輸入，濾掉零序分量；為使當(dāng)只有正序輸入時，讓輸使用三相線電壓為輸入，濾掉零序分量；為使當(dāng)只有正序輸入時，讓輸出為零，當(dāng)只有負(fù)序輸入時，輸出最大，選擇電阻、電容參數(shù)為：出為零，當(dāng)只有負(fù)序輸入時，輸出最大，選擇電阻、電容參數(shù)為：221()3abcUUUU（圖（圖4-26a：負(fù)序電：負(fù)序電壓濾過器接線圖）壓濾過器接線圖）1122313RXRX4.4.3 縱聯(lián)電流相位差動保護縱聯(lián)電流相位差動保護R1、X1回路中