電力系統(tǒng)繼電保護(hù)04輸電線路縱聯(lián)保護(hù)匯編

1、1.1第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.1第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.2第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.2 電流、電壓保護(hù)和距離保護(hù)都是只反映被保護(hù)線路一側(cè)的電量，為電流、電壓保護(hù)和距離保護(hù)都是只反映被保護(hù)線路一側(cè)的電量，為了獲得選擇性，其瞬時(shí)切除的故障范圍只能是被保護(hù)線路的一部分，了獲得選擇性，其瞬時(shí)切除的故障范圍只能是被保護(hù)線路的一部分，即使性能較好的距離保護(hù)，在單側(cè)電源線路上也只能保護(hù)線路全長的即使性能較好的距離保護(hù)，在單側(cè)電源線路上也只能保護(hù)線路全長的80%80%左右，在雙側(cè)電源線路上瞬時(shí)切除故障的范圍大約只有線路全長的左右

2、，在雙側(cè)電源線路上瞬時(shí)切除故障的范圍大約只有線路全長的60%60%左右。在被保護(hù)線路其余部分發(fā)生故障時(shí)，都只能由延時(shí)保護(hù)來切左右。在被保護(hù)線路其余部分發(fā)生故障時(shí)，都只能由延時(shí)保護(hù)來切除。這對(duì)于很多重要的高壓輸電線路是不允許的，為了電力系統(tǒng)的安除。這對(duì)于很多重要的高壓輸電線路是不允許的，為了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，線路上要求設(shè)置具有無延時(shí)切除線路上任意處故障的保護(hù)裝全穩(wěn)定，線路上要求設(shè)置具有無延時(shí)切除線路上任意處故障的保護(hù)裝置，輸電線的縱聯(lián)保護(hù)就是在這種背景下產(chǎn)生的。因此僅反映線路一置，輸電線的縱聯(lián)保護(hù)就是在這種背景下產(chǎn)生的。因此僅反映線路一側(cè)的電氣量是不可能區(qū)分本線路末端和對(duì)側(cè)母線側(cè)的電氣量是不可

3、能區(qū)分本線路末端和對(duì)側(cè)母線( (或相鄰線路始端或相鄰線路始端) )故故障的，只有反應(yīng)線路兩側(cè)的電氣量才可能區(qū)分上述兩點(diǎn)故障，達(dá)到有障的，只有反應(yīng)線路兩側(cè)的電氣量才可能區(qū)分上述兩點(diǎn)故障，達(dá)到有選擇性地快速切除全線故障的目的。為此需要將線路一側(cè)電氣量的信選擇性地快速切除全線故障的目的。為此需要將線路一側(cè)電氣量的信息傳輸?shù)搅硪粋?cè)去，即在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系，這種保護(hù)裝息傳輸?shù)搅硪粋?cè)去，即在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系，這種保護(hù)裝置稱為輸電線的縱聯(lián)保護(hù)。置稱為輸電線的縱聯(lián)保護(hù)。1.3第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.3 4.14.1輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理與類型輸電線路縱聯(lián)保護(hù)

4、的基本原理與類型 4.24.2導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù) 4.34.3輸電線高頻保護(hù)基本概念輸電線高頻保護(hù)基本概念 4.44.4方向高頻保護(hù)方向高頻保護(hù) 思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題 本章內(nèi)容本章內(nèi)容1.4第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.44.1 4.1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理與類型輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理與類型 僅反映線路一側(cè)的電氣量是不可能區(qū)分本線路末端和對(duì)側(cè)母線僅反映線路一側(cè)的電氣量是不可能區(qū)分本線路末端和對(duì)側(cè)母線( (或或相鄰線路始端相鄰線路始端) )故障的，只有反映線路兩側(cè)的電氣量才能區(qū)分上述兩故障的，只有反映線路兩側(cè)的電氣量才能區(qū)分上述兩點(diǎn)故障，達(dá)到有選擇性

5、地快速切除全線故障的目的。為此需要將線路點(diǎn)故障，達(dá)到有選擇性地快速切除全線故障的目的。為此需要將線路一側(cè)電氣量的信息傳輸?shù)搅硪粋?cè)去，即在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)一側(cè)電氣量的信息傳輸?shù)搅硪粋?cè)去，即在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系。這種保護(hù)裝置就稱為輸電線的縱聯(lián)保護(hù)。系。這種保護(hù)裝置就稱為輸電線的縱聯(lián)保護(hù)。1.5第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.54.1.1 4.1.1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理 4.1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理與類型輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理與類型 當(dāng)輸電線路內(nèi)部發(fā)生如圖當(dāng)輸電線路內(nèi)部發(fā)生如圖4.1所示的所示的k1點(diǎn)短路故障時(shí)，流經(jīng)線路

6、兩側(cè)斷路器的故障電點(diǎn)短路故障時(shí)，流經(jīng)線路兩側(cè)斷路器的故障電 圖圖4.1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理示意圖輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理示意圖流如圖中實(shí)線箭頭所示，均從母線流向線路流如圖中實(shí)線箭頭所示，均從母線流向線路(規(guī)定電流或功率從母線流向線路為正，反規(guī)定電流或功率從母線流向線路為正，反之為負(fù)之為負(fù))。而當(dāng)輸電線路。而當(dāng)輸電線路MN的外部發(fā)生短路時(shí)的外部發(fā)生短路時(shí)(如圖中的如圖中的k2點(diǎn)點(diǎn))，流經(jīng)，流經(jīng)MN側(cè)的電流如圖中側(cè)的電流如圖中的虛線箭頭所示，的虛線箭頭所示，M側(cè)的電流為正，側(cè)的電流為正，N側(cè)的電流為負(fù)。利用線路內(nèi)部短路時(shí)兩側(cè)電流方側(cè)的電流為負(fù)。利用線路內(nèi)部短路時(shí)兩側(cè)電流方向同相而外部短路

7、時(shí)兩側(cè)電流方向相反的特點(diǎn)，保護(hù)裝置就可以通過直接或間接比較線向同相而外部短路時(shí)兩側(cè)電流方向相反的特點(diǎn)，保護(hù)裝置就可以通過直接或間接比較線路兩側(cè)電流路兩側(cè)電流(或功率或功率)方向來區(qū)分是線路內(nèi)部故障還是外部故障。即方向來區(qū)分是線路內(nèi)部故障還是外部故障。即a4.1 4.1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理與類型輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理與類型1.6第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.6 縱聯(lián)保護(hù)的基本原理是：當(dāng)線路內(nèi)部任何地點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，線路兩側(cè)電流縱聯(lián)保護(hù)的基本原理是：當(dāng)線路內(nèi)部任何地點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，線路兩側(cè)電流方向方向( (或功率或功率) )為正，兩側(cè)的保護(hù)裝置就無延時(shí)地動(dòng)作于跳開兩側(cè)

8、的斷路器；為正，兩側(cè)的保護(hù)裝置就無延時(shí)地動(dòng)作于跳開兩側(cè)的斷路器；當(dāng)線路外部發(fā)生短路時(shí)，兩側(cè)電流當(dāng)線路外部發(fā)生短路時(shí)，兩側(cè)電流( (或功率或功率) )方向相反，保護(hù)不動(dòng)作。這種保方向相反，保護(hù)不動(dòng)作。這種保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)線路全長范圍內(nèi)故障的無時(shí)限切除，從理論上這種保護(hù)具有絕對(duì)護(hù)可以實(shí)現(xiàn)線路全長范圍內(nèi)故障的無時(shí)限切除，從理論上這種保護(hù)具有絕對(duì)的選擇性。的選擇性。 4.1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理與類型輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理與類型1.7第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.7 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)為了交換兩側(cè)的電氣量信息，需要利用通道。采輸電線路縱聯(lián)保護(hù)為了交換兩側(cè)的電氣量信息，需要利用

9、通道。采用的通道不同，在裝置原理、結(jié)構(gòu)、性能和適用范圍等方面就具有很大用的通道不同，在裝置原理、結(jié)構(gòu)、性能和適用范圍等方面就具有很大的差別。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)按照所利用通道的不同可以分為以下四種類的差別。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)按照所利用通道的不同可以分為以下四種類型型(通常縱聯(lián)保護(hù)也按此命名通?？v聯(lián)保護(hù)也按此命名)：(1) 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)(簡(jiǎn)稱導(dǎo)引線保護(hù)簡(jiǎn)稱導(dǎo)引線保護(hù))。(2) 電力線載波縱聯(lián)保護(hù)電力線載波縱聯(lián)保護(hù)(簡(jiǎn)稱高頻保護(hù)簡(jiǎn)稱高頻保護(hù))。(3) 微波縱聯(lián)保護(hù)微波縱聯(lián)保護(hù)(簡(jiǎn)稱微波保護(hù)簡(jiǎn)稱微波保護(hù))。(4) 光纖縱聯(lián)保護(hù)光纖縱聯(lián)保護(hù)(簡(jiǎn)稱光纖保護(hù)簡(jiǎn)稱光纖保護(hù))。下面將重點(diǎn)介紹導(dǎo)引線保

10、護(hù)和高頻保護(hù)。下面將重點(diǎn)介紹導(dǎo)引線保護(hù)和高頻保護(hù)。4.1.2 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本類型輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本類型4.1 4.1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理與類型輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理與類型1.8第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.84.2.1 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的基本原理導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的基本原理 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)是縱聯(lián)保護(hù)中最簡(jiǎn)單的一種，又常簡(jiǎn)稱為縱聯(lián)保護(hù)，它導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)是縱聯(lián)保護(hù)中最簡(jiǎn)單的一種，又常簡(jiǎn)稱為縱聯(lián)保護(hù)，它就是利用輔助導(dǎo)線或稱導(dǎo)引線作為通道將被保護(hù)線路一側(cè)的電流狀況與經(jīng)過就是利用輔助導(dǎo)線或稱導(dǎo)引線作為通道將被保護(hù)線路一側(cè)的電流狀況與經(jīng)過導(dǎo)引線傳送過來的另一側(cè)的電流

11、狀況進(jìn)行比較，以辨別短路是發(fā)生在被保護(hù)導(dǎo)引線傳送過來的另一側(cè)的電流狀況進(jìn)行比較，以辨別短路是發(fā)生在被保護(hù)線路的內(nèi)部或是外部，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作。導(dǎo)引線所傳送的電流狀線路的內(nèi)部或是外部，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作。導(dǎo)引線所傳送的電流狀況可分為兩大類，其中一類是傳送電流的大小況可分為兩大類，其中一類是傳送電流的大小(瞬時(shí)值瞬時(shí)值)，另一類是傳送電流，另一類是傳送電流的方向。根據(jù)傳送電流的大小的方向。根據(jù)傳送電流的大小(瞬時(shí)值瞬時(shí)值)以辨別是內(nèi)部短路還是外部短路的保以辨別是內(nèi)部短路還是外部短路的保護(hù)比較簡(jiǎn)單，目前獲得十分廣泛的應(yīng)用。而根據(jù)傳送電流的方向以辨別是內(nèi)護(hù)比較簡(jiǎn)單，目前獲得十分廣泛的應(yīng)用

12、。而根據(jù)傳送電流的方向以辨別是內(nèi)部短路還是外部短路的保護(hù)則比較復(fù)雜，目前應(yīng)用較少。部短路還是外部短路的保護(hù)則比較復(fù)雜，目前應(yīng)用較少。首先以極短的線路為例，簡(jiǎn)要說明縱聯(lián)保護(hù)的基本原理。如圖首先以極短的線路為例，簡(jiǎn)要說明縱聯(lián)保護(hù)的基本原理。如圖4.2所示，在所示，在線路的線路的M和和N兩側(cè)裝設(shè)特性和變比完全相同的電流互感器，兩側(cè)電流互感器兩側(cè)裝設(shè)特性和變比完全相同的電流互感器，兩側(cè)電流互感器的一次回路的正極性均置于靠近母線的一側(cè)，二次回路的同極性端子連接，的一次回路的正極性均置于靠近母線的一側(cè)，二次回路的同極性端子連接，差動(dòng)繼電器差動(dòng)繼電器KD則并連接在電流互感器的二次端子上。則并連接在電流互感器

13、的二次端子上。 LILILIMNII MNII 4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.9第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.9在線路的兩端，仍規(guī)定一次側(cè)電流的正方向?yàn)閺哪妇€流向被保護(hù)的線路。在線在線路的兩端，仍規(guī)定一次側(cè)電流的正方向?yàn)閺哪妇€流向被保護(hù)的線路。在線路正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)線路的電流路正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)線路的電流 從從M端流入，從端流入，從N端流出端流出(如圖中的虛線所示如圖中的虛線所示)，則線路兩側(cè)電流則線路兩側(cè)電流 和和 按照規(guī)定的正方向看反相，按照規(guī)定的正方向看反相， ，其電流互感器，其電流互感器的二次電流為的二次電流為4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保

14、護(hù)MNII LILILIMILIMMMTAIIIn NNNTAIIIn 1.10第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.104.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)式中式中 、 兩側(cè)電流互感器的二次電流；兩側(cè)電流互感器的二次電流； 、 兩側(cè)電流互感器的激磁電流；兩側(cè)電流互感器的激磁電流； 兩側(cè)電流互感器的變比。兩側(cè)電流互感器的變比。MINIMINITAn圖圖4.2 4.2 縱聯(lián)保護(hù)的基本原理縱聯(lián)保護(hù)的基本原理1.11第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.114.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)流入差動(dòng)繼電器流入差動(dòng)繼電器(或稱為差動(dòng)回路或稱為差動(dòng)回路)的電

15、流為的電流為 MMNNrTATAIIIIInn由于由于 MNII MNrunbTAIIIIn所以所以 1.12第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.12式中式中 不平衡電流不平衡電流(下面將詳細(xì)說明下面將詳細(xì)說明)。當(dāng)線路外部發(fā)生短路當(dāng)線路外部發(fā)生短路(如如k2點(diǎn)點(diǎn))時(shí)，電流互感器一次和二次電流的方向與正常工作的時(shí)，電流互感器一次和二次電流的方向與正常工作的情況相同，流入差動(dòng)繼電器的電流仍為不平衡電流，但因?yàn)榇藭r(shí)一次側(cè)電流為短路情況相同，流入差動(dòng)繼電器的電流仍為不平衡電流，但因?yàn)榇藭r(shí)一次側(cè)電流為短路電流，比正常時(shí)的負(fù)荷電流大得多，所以此時(shí)的不平衡電流要大得多。電流，比正常時(shí)的負(fù)荷

16、電流大得多，所以此時(shí)的不平衡電流要大得多。當(dāng)線路內(nèi)部發(fā)生短路當(dāng)線路內(nèi)部發(fā)生短路(如如k1點(diǎn)點(diǎn))時(shí)，時(shí)，M兩側(cè)的電流均為正。這時(shí)將反向兩側(cè)的電流均為正。這時(shí)將反向(見圖見圖4.2中的實(shí)中的實(shí)線線)，此時(shí)流入差動(dòng)繼電器的電流為，此時(shí)流入差動(dòng)繼電器的電流為 (4-2)式中式中 故障點(diǎn)的總電流，故障點(diǎn)的總電流， 。4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)unbI1MM1NNrTATAIIIIInnMNMN1M1Nk1rTATATATAIIIIIIIInnnnk1Ik1k1Mk1NIII1.13第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.13式式(4-2)(4-2)說明內(nèi)部短路時(shí)流入差動(dòng)繼電

17、器的電流為故障點(diǎn)總電流的二次值，且說明內(nèi)部短路時(shí)流入差動(dòng)繼電器的電流為故障點(diǎn)總電流的二次值，且遠(yuǎn)大于正常運(yùn)行和外部短路時(shí)流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流。當(dāng)差動(dòng)繼電器遠(yuǎn)大于正常運(yùn)行和外部短路時(shí)流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流。當(dāng)差動(dòng)繼電器為反映電流過量動(dòng)作時(shí)，線路內(nèi)部短路時(shí)，它就動(dòng)作，即向被保護(hù)線路兩側(cè)為反映電流過量動(dòng)作時(shí)，線路內(nèi)部短路時(shí)，它就動(dòng)作，即向被保護(hù)線路兩側(cè)送出跳閘信號(hào)，而正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。送出跳閘信號(hào)，而正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。從以上分析可見，導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)在原理上區(qū)分了線路的內(nèi)部和外部故障，從以上分析可見，導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)在原理上區(qū)分了線路的內(nèi)部和外部故障

18、，可無延時(shí)地切除線路兩側(cè)電流互感器之間任何地點(diǎn)的故障。由于在正常情況可無延時(shí)地切除線路兩側(cè)電流互感器之間任何地點(diǎn)的故障。由于在正常情況下，上述連接方式的縱聯(lián)保護(hù)的二次側(cè)電流在導(dǎo)引線中成環(huán)流，因此也稱為下，上述連接方式的縱聯(lián)保護(hù)的二次側(cè)電流在導(dǎo)引線中成環(huán)流，因此也稱為環(huán)流法縱聯(lián)保護(hù)。實(shí)際上圖環(huán)流法縱聯(lián)保護(hù)。實(shí)際上圖4.24.2的接線只能用于短線路、變壓器、發(fā)電機(jī)和母的接線只能用于短線路、變壓器、發(fā)電機(jī)和母線等作為主保護(hù)，而不用于輸電線路，因?yàn)樵谡Ｇ闆r下，它要求沿線路敷線等作為主保護(hù)，而不用于輸電線路，因?yàn)樵谡Ｇ闆r下，它要求沿線路敷設(shè)流過電流互感器二次電流的多根導(dǎo)引線，這在技術(shù)上是有很多困難的

19、，在設(shè)流過電流互感器二次電流的多根導(dǎo)引線，這在技術(shù)上是有很多困難的，在經(jīng)濟(jì)上也是不合理的。經(jīng)濟(jì)上也是不合理的。 在導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)中，為了節(jié)省導(dǎo)引線的芯數(shù)，一般將欲比較的三相電在導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)中，為了節(jié)省導(dǎo)引線的芯數(shù)，一般將欲比較的三相電流綜合成單相電流，并在線的兩端均設(shè)有差動(dòng)繼電器，從而省去傳送跳閘脈流綜合成單相電流，并在線的兩端均設(shè)有差動(dòng)繼電器，從而省去傳送跳閘脈沖信號(hào)的導(dǎo)引線。沖信號(hào)的導(dǎo)引線。4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.14第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.14 將三相電流合成為單相電流可以采用復(fù)式濾序器或綜合器。綜合器比復(fù)式濾序?qū)⑷嚯娏骱铣蔀閱蜗嚯?/p>

20、流可以采用復(fù)式濾序器或綜合器。綜合器比復(fù)式濾序器簡(jiǎn)單，輸出功率大，容易做成電壓源或電流源，雖然靈敏度差一些，在短線上器簡(jiǎn)單，輸出功率大，容易做成電壓源或電流源，雖然靈敏度差一些，在短線上一般也能滿足要求，因而獲得廣泛的應(yīng)用。一般也能滿足要求，因而獲得廣泛的應(yīng)用。在導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)中，按照在導(dǎo)引線中電流的流動(dòng)情況可分為環(huán)流法和均壓法兩在導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)中，按照在導(dǎo)引線中電流的流動(dòng)情況可分為環(huán)流法和均壓法兩種。圖種。圖4.34.3中給出了兩種接線法的基本原理圖。圖中中給出了兩種接線法的基本原理圖。圖中TATA為綜合變流器，將三相電為綜合變流器，將三相電流變?yōu)閱蜗嚯娏?，再?jīng)過升壓變壓器流變?yōu)閱蜗嚯娏?，?/p>

21、經(jīng)過升壓變壓器T T和導(dǎo)引線和導(dǎo)引線PWPW將線路兩側(cè)保護(hù)回路連接在一將線路兩側(cè)保護(hù)回路連接在一起。升壓變壓器使導(dǎo)引線電阻歸算到一次側(cè)的數(shù)值大為降低，有利于克服導(dǎo)引線起。升壓變壓器使導(dǎo)引線電阻歸算到一次側(cè)的數(shù)值大為降低，有利于克服導(dǎo)引線電阻的影響。升壓變壓器還起著將導(dǎo)引線與繼電器隔離的作用，也便于實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)電阻的影響。升壓變壓器還起著將導(dǎo)引線與繼電器隔離的作用，也便于實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)引線完好性的監(jiān)視，因而總是采用的。在正常運(yùn)行及外部短路情況下，線路引線完好性的監(jiān)視，因而總是采用的。在正常運(yùn)行及外部短路情況下，線路4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.15第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路

22、縱聯(lián)保護(hù)1.154.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)圖圖4.3 采用綜合變流器的導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)原理圖采用綜合變流器的導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)原理圖(a) 環(huán)流法環(huán)流法 (b) 均壓法均壓法1.16第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.16兩側(cè)電流兩側(cè)電流 和和 相位相差相位相差180180，升壓變壓器的高壓側(cè)電壓，升壓變壓器的高壓側(cè)電壓 和和 相位也相差相位也相差180180，環(huán)流法接線在導(dǎo)引線中有電流環(huán)流，忽略導(dǎo)引線的電阻，差動(dòng)繼電器中的電流為環(huán)流法接線在導(dǎo)引線中有電流環(huán)流，忽略導(dǎo)引線的電阻，差動(dòng)繼電器中的電流為零；均壓法接線在導(dǎo)引線中沒有電流環(huán)流，差動(dòng)繼電器中電流也為零。在內(nèi)部

23、短零；均壓法接線在導(dǎo)引線中沒有電流環(huán)流，差動(dòng)繼電器中電流也為零。在內(nèi)部短路時(shí)，兩種接線的差動(dòng)繼電器中均有電流流過，從而能夠準(zhǔn)確地動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生外路時(shí)，兩種接線的差動(dòng)繼電器中均有電流流過，從而能夠準(zhǔn)確地動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生外部短路時(shí)，均壓法接線的導(dǎo)引線將會(huì)承受高電壓，而環(huán)流法接線的導(dǎo)引線將在內(nèi)部短路時(shí)，均壓法接線的導(dǎo)引線將會(huì)承受高電壓，而環(huán)流法接線的導(dǎo)引線將在內(nèi)部短路時(shí)承受高電壓。對(duì)于短線路來說，外部短路的機(jī)會(huì)多，而內(nèi)部短路又可以部短路時(shí)承受高電壓。對(duì)于短線路來說，外部短路的機(jī)會(huì)多，而內(nèi)部短路又可以由縱聯(lián)保護(hù)很快地切除，所以從這個(gè)觀點(diǎn)來看，環(huán)流法較好，但兩種接線對(duì)保護(hù)由縱聯(lián)保護(hù)很快地切除，所以從這個(gè)觀點(diǎn)來

24、看，環(huán)流法較好，但兩種接線對(duì)保護(hù)性能無重大影響。性能無重大影響。MINI SURU4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.17第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.17導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)整定計(jì)算的基本原則是，應(yīng)保證正常運(yùn)行和外部短路時(shí)保導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)整定計(jì)算的基本原則是，應(yīng)保證正常運(yùn)行和外部短路時(shí)保護(hù)裝置不動(dòng)作跳閘。因此導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的一次動(dòng)作電流按滿足以下條件護(hù)裝置不動(dòng)作跳閘。因此導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的一次動(dòng)作電流按滿足以下條件進(jìn)行選擇。進(jìn)行選擇。1. 躲過外部短路時(shí)的最大不平衡電流躲過外部短路時(shí)的最大不平衡電流為躲開保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大不平衡電流，此時(shí)差動(dòng)繼電器的整定電為躲

25、開保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大不平衡電流，此時(shí)差動(dòng)繼電器的整定電流應(yīng)為流應(yīng)為 (4-3)式中式中 可靠系數(shù)，取可靠系數(shù)，取1.31.5。保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大不平衡電流可按下式來確定保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大不平衡電流可按下式來確定 (4-4)4.2.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的整定計(jì)算導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的整定計(jì)算setrell maxIK IrelKunb maxnpsterrk maxIK K K I4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.18第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.18式中式中 非周期系數(shù)，主要考慮暫態(tài)過程中的非周期分量的影響，當(dāng)差動(dòng)回非周期系數(shù)，主要考慮暫態(tài)過程中的

26、非周期分量的影響，當(dāng)差動(dòng)回路中采用速飽和中間變流器時(shí)，取路中采用速飽和中間變流器時(shí)，取1；當(dāng)差動(dòng)回路中采用串聯(lián)電阻降低不平衡電；當(dāng)差動(dòng)回路中采用串聯(lián)電阻降低不平衡電流時(shí)，取流時(shí)，取1.52； 電流互感器容許的最大相對(duì)誤差，取電流互感器容許的最大相對(duì)誤差，取0.1； 電流互感器的同型系數(shù)，兩側(cè)電流互感器型號(hào)相同取電流互感器的同型系數(shù)，兩側(cè)電流互感器型號(hào)相同取0.5，不同型號(hào)取，不同型號(hào)取1 保護(hù)范圍外部最大短路電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值。保護(hù)范圍外部最大短路電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值。2. 躲過正常運(yùn)行時(shí)電流互感器二次側(cè)繼線時(shí)的電流躲過正常運(yùn)行時(shí)電流互感器二次側(cè)繼線時(shí)的電流正常運(yùn)行時(shí)電流互感器二次側(cè)繼線

27、時(shí)，差動(dòng)繼電器中將流過線路負(fù)荷電流的二次正常運(yùn)行時(shí)電流互感器二次側(cè)繼線時(shí)，差動(dòng)繼電器中將流過線路負(fù)荷電流的二次值，這時(shí)保護(hù)就不動(dòng)作。此時(shí)差動(dòng)繼電器的整定電流應(yīng)為值，這時(shí)保護(hù)就不動(dòng)作。此時(shí)差動(dòng)繼電器的整定電流應(yīng)為 (4-5)式中式中 可靠系數(shù)，取可靠系數(shù)，取1.51.8；npKerrKerrKstKk maxIsetrell maxIK IrelKrelK4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.19第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.19 線路正常運(yùn)行時(shí)和最大負(fù)荷電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值。線路正常運(yùn)行時(shí)和最大負(fù)荷電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值。應(yīng)取以上兩個(gè)整定值中較大的一個(gè)作為差動(dòng)

28、繼電器的整定值。應(yīng)取以上兩個(gè)整定值中較大的一個(gè)作為差動(dòng)繼電器的整定值。保護(hù)的靈敏系數(shù)可按下式校驗(yàn)：保護(hù)的靈敏系數(shù)可按下式校驗(yàn)： (4-6) 式中式中 單側(cè)電源作用且被保護(hù)線路末端短路時(shí)，流過差動(dòng)繼電器的最單側(cè)電源作用且被保護(hù)線路末端短路時(shí)，流過差動(dòng)繼電器的最小短路小短路 電流。電流。 當(dāng)靈敏系數(shù)不能滿足要求時(shí)，則需要采用具有制動(dòng)特性的縱聯(lián)保護(hù)等。當(dāng)靈敏系數(shù)不能滿足要求時(shí)，則需要采用具有制動(dòng)特性的縱聯(lián)保護(hù)等。l maxIk minsenop2IKIk minI4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.20第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.204.2.3 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的動(dòng)

29、作特性導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的動(dòng)作特性 線路縱聯(lián)保護(hù)的動(dòng)作特性取決于線路兩側(cè)電流的關(guān)系。兩側(cè)電流的關(guān)線路縱聯(lián)保護(hù)的動(dòng)作特性取決于線路兩側(cè)電流的關(guān)系。兩側(cè)電流的關(guān)系可以用幅值關(guān)系和相位關(guān)系來表示，也可以用復(fù)數(shù)比來表示，因此動(dòng)作系可以用幅值關(guān)系和相位關(guān)系來表示，也可以用復(fù)數(shù)比來表示，因此動(dòng)作特性的分析方法如下：特性的分析方法如下： 從縱聯(lián)保護(hù)整定計(jì)算的基本原則可知，其動(dòng)作條件可表示為從縱聯(lián)保護(hù)整定計(jì)算的基本原則可知，其動(dòng)作條件可表示為 (4-7)式式(4-7)兩側(cè)同除兩側(cè)同除 得得 (4-8)當(dāng)以當(dāng)以 為參考相量，并令為參考相量，并令 ， 則上式可寫為則上式可寫為 MNop|IIINIopMNN1IIII

30、NIMNargIINIopjMNNe1IIII4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.21第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.21式式(4-9)所描述的特性所描述的特性在復(fù)數(shù)平面上的軌跡是在復(fù)數(shù)平面上的軌跡是個(gè)圓，其圓心坐標(biāo)為個(gè)圓，其圓心坐標(biāo)為(- -1，0)，半徑，半徑為。為。在正常運(yùn)行及外部短路時(shí)，在正常運(yùn)行及外部短路時(shí)， ， 180，即，即 ， ，顯然無，顯然無法滿足式法滿足式(4-9)的動(dòng)作條件。在復(fù)平面上的動(dòng)作條件。在復(fù)平面上 正好是動(dòng)作特性圓的圓心，又是正好是動(dòng)作特性圓的圓心，又是不動(dòng)作區(qū)的中心不動(dòng)作區(qū)的中心，可見，可見圓內(nèi)為不動(dòng)作區(qū)圓內(nèi)為不動(dòng)作區(qū)(又稱為閉

31、鎖區(qū)又稱為閉鎖區(qū))。當(dāng)線路內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)。當(dāng)線路內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，0，則有，則有 0，其值在正實(shí)軸上，滿足式，其值在正實(shí)軸上，滿足式(4-9)的動(dòng)作條件，且保護(hù)在的動(dòng)作條件，且保護(hù)在最靈敏狀態(tài)下，即最靈敏狀態(tài)下，即圓外為動(dòng)作區(qū)。一般情況下，因圓外為動(dòng)作區(qū)。一般情況下，因0 1，所以特性圓必在，所以特性圓必在j軸的左側(cè)，其特性如圖軸的左側(cè)，其特性如圖4.4(a)所示。所示。在電流直角坐標(biāo)系中，保護(hù)的動(dòng)作特性如圖在電流直角坐標(biāo)系中，保護(hù)的動(dòng)作特性如圖4.4(b)所示，所示， 正好是第一、第正好是第一、第三象限的平分線三象限的平分線2(外部短路電流曲線外部短路電流曲線)，是不動(dòng)作區(qū)的中心。直線，是不動(dòng)

32、作區(qū)的中心。直線1和和1之間為不動(dòng)之間為不動(dòng)作區(qū)，兩直線外側(cè)為動(dòng)作區(qū)。作區(qū)，兩直線外側(cè)為動(dòng)作區(qū)。MNII MIjMNe1II j180MNeIIjMMNNeIIIIopNIIMNII 4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.22第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.22由圖由圖4.44.4可知，隨著動(dòng)作電流增大，縱聯(lián)保護(hù)的閉鎖區(qū)就越大，一旦保護(hù)的動(dòng)作電可知，隨著動(dòng)作電流增大，縱聯(lián)保護(hù)的閉鎖區(qū)就越大，一旦保護(hù)的動(dòng)作電流整定后，則當(dāng)被保護(hù)線路外部短路電流增大時(shí)，閉鎖圓的半徑流整定后，則當(dāng)被保護(hù)線路外部短路電流增大時(shí)，閉鎖圓的半徑 將隨之減小，將隨之減小，即保護(hù)的閉鎖區(qū)反而縮小

33、。這時(shí)由于電流互感器的誤差會(huì)隨外部短路電流增大而即保護(hù)的閉鎖區(qū)反而縮小。這時(shí)由于電流互感器的誤差會(huì)隨外部短路電流增大而增大，進(jìn)入差動(dòng)繼電器的不平衡電流也將增加，縱聯(lián)保護(hù)可能越出被縮小的閉鎖增大，進(jìn)入差動(dòng)繼電器的不平衡電流也將增加，縱聯(lián)保護(hù)可能越出被縮小的閉鎖區(qū)進(jìn)入動(dòng)作區(qū)而發(fā)生保護(hù)誤動(dòng)作。區(qū)進(jìn)入動(dòng)作區(qū)而發(fā)生保護(hù)誤動(dòng)作。 (a) (a) 復(fù)平面上的特性復(fù)平面上的特性 (b) (b) 電流直角坐標(biāo)系的特性電流直角坐標(biāo)系的特性圖圖4.4 縱聯(lián)保護(hù)的動(dòng)作特性縱聯(lián)保護(hù)的動(dòng)作特性0 0 opNII4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.23第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.234.

34、2.4 帶制動(dòng)特性的縱聯(lián)保護(hù)帶制動(dòng)特性的縱聯(lián)保護(hù) 當(dāng)被保護(hù)線路外部短路時(shí)，如果進(jìn)入差動(dòng)繼電器的不平衡電流很大，則保護(hù)的當(dāng)被保護(hù)線路外部短路時(shí)，如果進(jìn)入差動(dòng)繼電器的不平衡電流很大，則保護(hù)的動(dòng)作電流也將增大，這使保護(hù)的靈敏度下降，并可能誤動(dòng)作。為了減少不平衡動(dòng)作電流也將增大，這使保護(hù)的靈敏度下降，并可能誤動(dòng)作。為了減少不平衡電流對(duì)縱聯(lián)保護(hù)的影響，常采用帶制動(dòng)特性的縱聯(lián)保護(hù)。帶制動(dòng)線圈的電流差電流對(duì)縱聯(lián)保護(hù)的影響，常采用帶制動(dòng)特性的縱聯(lián)保護(hù)。帶制動(dòng)線圈的電流差動(dòng)繼電器的原理接線圖如圖動(dòng)繼電器的原理接線圖如圖4.5所示。所示。 (a) 在正常運(yùn)行和線路外部短路時(shí)在正常運(yùn)行和線路外部短路時(shí) (b) 在線

35、路內(nèi)部短路時(shí)在線路內(nèi)部短路時(shí)圖圖4.5 帶制動(dòng)線圈的電流差動(dòng)繼電器的原理接線圖帶制動(dòng)線圈的電流差動(dòng)繼電器的原理接線圖4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.24第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.24該原理接線圖的特點(diǎn)是制動(dòng)線圈該原理接線圖的特點(diǎn)是制動(dòng)線圈WB有兩個(gè)，它們的相對(duì)極性是這樣考慮的：當(dāng)外部有兩個(gè)，它們的相對(duì)極性是這樣考慮的：當(dāng)外部故障時(shí)，線路穿越電流在兩個(gè)制動(dòng)線圈上產(chǎn)生的磁通相加，在差動(dòng)線圈故障時(shí)，線路穿越電流在兩個(gè)制動(dòng)線圈上產(chǎn)生的磁通相加，在差動(dòng)線圈WKD上產(chǎn)生上產(chǎn)生的磁通相減，制動(dòng)作用增強(qiáng)，使差動(dòng)繼電器不能動(dòng)作；而當(dāng)內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)的故障的磁通相減，制動(dòng)

36、作用增強(qiáng)，使差動(dòng)繼電器不能動(dòng)作；而當(dāng)內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)的故障電流各經(jīng)一個(gè)制動(dòng)線圈流入差動(dòng)線圈，在差動(dòng)線圈上產(chǎn)生的磁通相加，兩制動(dòng)線圈上電流各經(jīng)一個(gè)制動(dòng)線圈流入差動(dòng)線圈，在差動(dòng)線圈上產(chǎn)生的磁通相加，兩制動(dòng)線圈上產(chǎn)生的磁通相減，制動(dòng)作用互相減弱。因此，設(shè)置這樣的兩個(gè)制動(dòng)線圈后，對(duì)內(nèi)部故產(chǎn)生的磁通相減，制動(dòng)作用互相減弱。因此，設(shè)置這樣的兩個(gè)制動(dòng)線圈后，對(duì)內(nèi)部故障的靈敏度影響甚小，而對(duì)外部故障則制動(dòng)作用隨穿越性短路電流的增大而增大，從障的靈敏度影響甚小，而對(duì)外部故障則制動(dòng)作用隨穿越性短路電流的增大而增大，從而在被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器有較大的誤差下，差動(dòng)繼電器仍能可靠不動(dòng)作。而在被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器

37、有較大的誤差下，差動(dòng)繼電器仍能可靠不動(dòng)作。設(shè)置制動(dòng)線圈后，差動(dòng)繼電器的動(dòng)作方程為設(shè)置制動(dòng)線圈后，差動(dòng)繼電器的動(dòng)作方程為 (4-10) rrMNMNoprIIk III4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.25第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.25式中式中 和電流，使差動(dòng)繼電器動(dòng)作的電流；和電流，使差動(dòng)繼電器動(dòng)作的電流； 差電流，它將制止差動(dòng)繼電器動(dòng)作，故稱為制動(dòng)電流；差電流，它將制止差動(dòng)繼電器動(dòng)作，故稱為制動(dòng)電流；K K 制動(dòng)系數(shù)，制動(dòng)系數(shù)，0 0k k1 1； 縱聯(lián)保護(hù)的二次動(dòng)作電流?？v聯(lián)保護(hù)的二次動(dòng)作電流。式式(4-10)(4-10)兩邊同除以兩邊同除以 ，令，

38、令 ，化簡(jiǎn)得，化簡(jiǎn)得 MNIIMNIIoprINIMNjIabIMNjIabI4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.26第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.26式式(4-11)在復(fù)數(shù)平面上也是一個(gè)圓，如圖在復(fù)數(shù)平面上也是一個(gè)圓，如圖4.6所示。其圓心坐標(biāo)為所示。其圓心坐標(biāo)為( ,0)，圓的半徑，圓的半徑為為 ，在圓內(nèi)為閉鎖區(qū)。從圖中及式，在圓內(nèi)為閉鎖區(qū)。從圖中及式(4-11)可見，在復(fù)數(shù)平面上電流差動(dòng)繼電器的可見，在復(fù)數(shù)平面上電流差動(dòng)繼電器的閉鎖圓的大小與外部短路電流的大小無關(guān)，僅與制動(dòng)系數(shù)閉鎖圓的大小與外部短路電流的大小無關(guān)，僅與制動(dòng)系數(shù)k有關(guān)。制動(dòng)電流越大，圓有關(guān)

39、。制動(dòng)電流越大，圓的半徑越大，即縱聯(lián)保護(hù)的閉鎖區(qū)越大。這種特性正好滿足在內(nèi)部短路時(shí)制動(dòng)電流小，的半徑越大，即縱聯(lián)保護(hù)的閉鎖區(qū)越大。這種特性正好滿足在內(nèi)部短路時(shí)制動(dòng)電流小，動(dòng)作電流小，保護(hù)的靈敏度高，而外部短路時(shí)，制動(dòng)電流大，動(dòng)作電流大，不易誤動(dòng)動(dòng)作電流小，保護(hù)的靈敏度高，而外部短路時(shí)，制動(dòng)電流大，動(dòng)作電流大，不易誤動(dòng)作的要求。在圖作的要求。在圖4.6(b)中，動(dòng)作電流不再是常數(shù)，而是隨外部短路電流的增大而增大中，動(dòng)作電流不再是常數(shù)，而是隨外部短路電流的增大而增大的變量。的變量。 (a) 復(fù)平面上的特性復(fù)平面上的特性 (b) 電流直角坐標(biāo)系的特性電流直角坐標(biāo)系的特性圖圖4.6 帶制動(dòng)線圈的縱聯(lián)保

40、護(hù)動(dòng)作特性帶制動(dòng)線圈的縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作特性2211kk2211kk221kk4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.27第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.27總而言之，導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的通道需要鋪設(shè)電纜，其投資隨線路長度而增加?？偠灾?，導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的通道需要鋪設(shè)電纜，其投資隨線路長度而增加。當(dāng)線路較長當(dāng)線路較長(超過超過10余公里余公里)時(shí)就不經(jīng)濟(jì)了。導(dǎo)引線越長，安全性越低。導(dǎo)引線時(shí)就不經(jīng)濟(jì)了。導(dǎo)引線越長，安全性越低。導(dǎo)引線中傳輸?shù)氖请娦盘?hào)，在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，除了雷擊外，在接地故障時(shí)地中電中傳輸?shù)氖请娦盘?hào)，在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，除了雷擊外，在接地故障時(shí)地中電流會(huì)引起地電

41、位升高，也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，對(duì)保護(hù)裝置和人身安全構(gòu)成威脅，流會(huì)引起地電位升高，也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，對(duì)保護(hù)裝置和人身安全構(gòu)成威脅，并會(huì)造成誤動(dòng)作。所以導(dǎo)引線的電纜必須有足夠的絕緣水平，例如并會(huì)造成誤動(dòng)作。所以導(dǎo)引線的電纜必須有足夠的絕緣水平，例如15kV的絕的絕緣水平，這將使投資增大。導(dǎo)引線直接傳輸交流電量，故在導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)中緣水平，這將使投資增大。導(dǎo)引線直接傳輸交流電量，故在導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)中廣泛采用縱聯(lián)保護(hù)原理，但導(dǎo)引線的參數(shù)廣泛采用縱聯(lián)保護(hù)原理，但導(dǎo)引線的參數(shù)(電阻及分布電容電阻及分布電容)直接影響保護(hù)性能，直接影響保護(hù)性能，從而在技術(shù)上也限制了導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)用于較長的線路。從而在技術(shù)上也限制

42、了導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)用于較長的線路。4.2 4.2 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)1.28第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.284.34.3 輸電線高頻保護(hù)基本概念輸電線高頻保護(hù)基本概念 為了快速切除高壓遠(yuǎn)距離輸電線路上的各種類型的短路，在線路縱聯(lián)保護(hù)為了快速切除高壓遠(yuǎn)距離輸電線路上的各種類型的短路，在線路縱聯(lián)保護(hù)原理的基礎(chǔ)上，以輸電線載波通道作為通信通道，來比較輸電線路兩側(cè)的電氣原理的基礎(chǔ)上，以輸電線載波通道作為通信通道，來比較輸電線路兩側(cè)的電氣量，以判斷短路是在被保護(hù)輸電線本身還是在相鄰線路上，這種保護(hù)稱為高頻量，以判斷短路是在被保護(hù)輸電線本身還是在相鄰線路上，這種保護(hù)稱為高頻

43、保護(hù)。它可以有效地克服采用導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)的缺點(diǎn)。保護(hù)。它可以有效地克服采用導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)的缺點(diǎn)。1.29第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.29輸電線路用來作為載波通道時(shí)，必須在輸電線路上裝設(shè)專用的加工設(shè)備，將輸電線路用來作為載波通道時(shí)，必須在輸電線路上裝設(shè)專用的加工設(shè)備，將同時(shí)在輸電線路上傳送的工頻和高頻電流分開，并將高頻收、發(fā)信機(jī)與高壓同時(shí)在輸電線路上傳送的工頻和高頻電流分開，并將高頻收、發(fā)信機(jī)與高壓設(shè)備隔離，以保證二次設(shè)備和人身的安全。高頻收、發(fā)信機(jī)通過結(jié)合電容器設(shè)備隔離，以保證二次設(shè)備和人身的安全。高頻收、發(fā)信機(jī)通過結(jié)合電容器接入輸電線路的方式主要有兩種：一種連接方式是

44、高頻收、發(fā)信機(jī)通過結(jié)合接入輸電線路的方式主要有兩種：一種連接方式是高頻收、發(fā)信機(jī)通過結(jié)合電容器連接在輸電線路兩相導(dǎo)線之間，稱為電容器連接在輸電線路兩相導(dǎo)線之間，稱為“相相相相”制；另一種連接方式制；另一種連接方式是高頻收、發(fā)信機(jī)通過結(jié)合電容器連接在輸電線一相導(dǎo)線與大地之間，稱為是高頻收、發(fā)信機(jī)通過結(jié)合電容器連接在輸電線一相導(dǎo)線與大地之間，稱為“相相地地”制。制?！跋嘞嘞嘞唷敝聘哳l通道的衰耗小，但所需加工設(shè)備多，投資制高頻通道的衰耗小，但所需加工設(shè)備多，投資大；大；“相相地地”制高頻通道傳輸效率低，但所需加工設(shè)備少，投資較小。目制高頻通道傳輸效率低，但所需加工設(shè)備少，投資較小。目前，國內(nèi)外一般都

45、采用前，國內(nèi)外一般都采用“相相地地”制，高頻通道。制，高頻通道?！跋嘞嗟氐亍敝聘哳l通道原理接線，如圖制高頻通道原理接線，如圖4.74.7所示，高頻加工設(shè)備由高頻阻波所示，高頻加工設(shè)備由高頻阻波器、耦合電容器、連接濾波器、高頻電纜等組成，主要元件作用如下所述。器、耦合電容器、連接濾波器、高頻電纜等組成，主要元件作用如下所述。4.3.1 4.3.1 高頻通道的構(gòu)成原理高頻通道的構(gòu)成原理4.34.3 輸電線高頻保護(hù)基本概念輸電線高頻保護(hù)基本概念1.30第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.30圖圖4.7 “相相地地”制高頻通道原理接線圖制高頻通道原理接線圖l輸電線路；輸電線路；2高頻阻

46、波器；高頻阻波器；3耦合電容器；耦合電容器；4連接濾波器；連接濾波器；5高頻電線；高頻電線；6保護(hù)間隙；保護(hù)間隙；7接地刀閘；接地刀閘；8，9高頻收、發(fā)信機(jī)高頻收、發(fā)信機(jī)4.34.3 輸電線高頻保護(hù)基本概念輸電線高頻保護(hù)基本概念1.31第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.311. 1. 高頻阻波器高頻阻波器高頻阻波器是由電感和電容組成的高頻阻波器是由電感和電容組成的50Hz50Hz并聯(lián)諧振回路，串接在輸電線的工作相中并聯(lián)諧振回路，串接在輸電線的工作相中，它對(duì)工頻的阻抗很小，一般小于，它對(duì)工頻的阻抗很小，一般小于0.04 0.04 ；而對(duì)高頻載波電流具有很高阻抗，其；而對(duì)高頻載波

47、電流具有很高阻抗，其值約大于值約大于l000 l000 ，這樣高頻信號(hào)就被限制在被保護(hù)線路的范圍以內(nèi)，而不能穿越，這樣高頻信號(hào)就被限制在被保護(hù)線路的范圍以內(nèi)，而不能穿越到相鄰線路上去，以免產(chǎn)生不必要的損耗和造成對(duì)其他高頻通道的干擾。到相鄰線路上去，以免產(chǎn)生不必要的損耗和造成對(duì)其他高頻通道的干擾。為了適應(yīng)各種高頻載波設(shè)備的需要，已有多種阻波器投入運(yùn)行，其中包括單頻阻為了適應(yīng)各種高頻載波設(shè)備的需要，已有多種阻波器投入運(yùn)行，其中包括單頻阻波器、雙頻阻波器、帶頻阻波器和寬帶阻波器等。在電力系統(tǒng)高頻保護(hù)中，廣泛波器、雙頻阻波器、帶頻阻波器和寬帶阻波器等。在電力系統(tǒng)高頻保護(hù)中，廣泛使用專用的單頻阻波器。使

48、用專用的單頻阻波器。2. 2. 耦合電容器耦合電容器耦合電容器與連接濾波器共同配合，將載波信號(hào)傳遞至輸電線路，同時(shí)使高頻收耦合電容器與連接濾波器共同配合，將載波信號(hào)傳遞至輸電線路，同時(shí)使高頻收發(fā)信機(jī)與工頻高壓線路絕緣。由于耦合電容器對(duì)于工頻電流呈現(xiàn)極大的阻抗，故發(fā)信機(jī)與工頻高壓線路絕緣。由于耦合電容器對(duì)于工頻電流呈現(xiàn)極大的阻抗，故由它所導(dǎo)致的工頻泄漏電流極小。由它所導(dǎo)致的工頻泄漏電流極小。3. 連接濾波器連接濾波器連接濾波器由一個(gè)可調(diào)節(jié)的空心變壓器及連接至高頻電纜一側(cè)的電容器組成。連接濾波器由一個(gè)可調(diào)節(jié)的空心變壓器及連接至高頻電纜一側(cè)的電容器組成。連接濾波器和耦合電容器構(gòu)成一個(gè)帶通濾波器，連接

49、于高壓輸電線路與高頻連接濾波器和耦合電容器構(gòu)成一個(gè)帶通濾波器，連接于高壓輸電線路與高頻4.34.3 輸電線高頻保護(hù)基本概念輸電線高頻保護(hù)基本概念1.32第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.32電纜之間。當(dāng)在其帶通范圍內(nèi)的高頻信號(hào)通過時(shí)，所產(chǎn)生的衰耗應(yīng)電纜之間。當(dāng)在其帶通范圍內(nèi)的高頻信號(hào)通過時(shí)，所產(chǎn)生的衰耗應(yīng)為最小，高頻信號(hào)能高效率地通過，當(dāng)工頻電流通過時(shí)，則產(chǎn)生的為最小，高頻信號(hào)能高效率地通過，當(dāng)工頻電流通過時(shí)，則產(chǎn)生的衰耗應(yīng)盡可能地大，從而能使工頻電流截止。同時(shí)，帶通濾波器能衰耗應(yīng)盡可能地大，從而能使工頻電流截止。同時(shí)，帶通濾波器能進(jìn)行阻抗匹配，對(duì)進(jìn)行阻抗匹配，對(duì)“相相地地”

50、制方式，輸電線路側(cè)的波阻抗約為制方式，輸電線路側(cè)的波阻抗約為400 400 高頻電纜側(cè)的波阻抗約為高頻電纜側(cè)的波阻抗約為100 100 。這樣，就可以避免高頻信號(hào)的電磁。這樣，就可以避免高頻信號(hào)的電磁波在傳送過程中發(fā)生反射，因而減小高頻信號(hào)的附加衰耗。并聯(lián)在波在傳送過程中發(fā)生反射，因而減小高頻信號(hào)的附加衰耗。并聯(lián)在連接濾波器兩側(cè)的接地刀閘，是當(dāng)調(diào)整或檢修高頻收、發(fā)信機(jī)和連連接濾波器兩側(cè)的接地刀閘，是當(dāng)調(diào)整或檢修高頻收、發(fā)信機(jī)和連接濾波器時(shí)，用它來進(jìn)行安全接地，以保證人身和設(shè)備的安全。接濾波器時(shí)，用它來進(jìn)行安全接地，以保證人身和設(shè)備的安全。4. 4. 高頻電纜高頻電纜高頻電纜是將位于主控制室的高

51、頻收、發(fā)信機(jī)與戶外變電站的帶通高頻電纜是將位于主控制室的高頻收、發(fā)信機(jī)與戶外變電站的帶通濾波器連接起來的導(dǎo)線，以便用最小的衰耗傳送高頻信號(hào)。從主控濾波器連接起來的導(dǎo)線，以便用最小的衰耗傳送高頻信號(hào)。從主控制室到戶外變電站這段距離，雖然高頻電纜只有幾百米，但因其所制室到戶外變電站這段距離，雖然高頻電纜只有幾百米，但因其所傳送的信號(hào)頻率很高，如果采用普通電纜，衰減很大，因此多采用傳送的信號(hào)頻率很高，如果采用普通電纜，衰減很大，因此多采用單芯式同軸電纜。其波阻抗約為單芯式同軸電纜。其波阻抗約為100 100 。4.34.3 輸電線高頻保護(hù)基本概念輸電線高頻保護(hù)基本概念1.33第第4 4章章 輸電線路

52、縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.335. 5. 保護(hù)間隙保護(hù)間隙保護(hù)間隙是高頻通道的輔助設(shè)備，作為過電壓保護(hù)用，當(dāng)線路上遭受雷保護(hù)間隙是高頻通道的輔助設(shè)備，作為過電壓保護(hù)用，當(dāng)線路上遭受雷擊產(chǎn)生過電壓時(shí)，通過放電間隙擊穿接地，以保護(hù)收、發(fā)信機(jī)不致被擊擊產(chǎn)生過電壓時(shí)，通過放電間隙擊穿接地，以保護(hù)收、發(fā)信機(jī)不致被擊毀。毀。6. 6. 高頻收、發(fā)信機(jī)高頻收、發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)部分由繼電保護(hù)來控制，通常是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)部發(fā)信機(jī)部分由繼電保護(hù)來控制，通常是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)部分啟動(dòng)之后它才發(fā)出信號(hào)，但也有采用長期發(fā)信方式的。由發(fā)信機(jī)發(fā)出分啟動(dòng)之后它才發(fā)出信號(hào)，但也有采用長期發(fā)信方式的。由發(fā)信機(jī)

53、發(fā)出的高頻信號(hào)，通過高頻通道輸送到對(duì)端收信機(jī)接收，也可以被自己一端的高頻信號(hào)，通過高頻通道輸送到對(duì)端收信機(jī)接收，也可以被自己一端收信機(jī)接收。高頻收信機(jī)接收到本端和對(duì)端所發(fā)送的高頻信號(hào)后，經(jīng)過收信機(jī)接收。高頻收信機(jī)接收到本端和對(duì)端所發(fā)送的高頻信號(hào)后，經(jīng)過比較和判斷后，決定繼電保護(hù)動(dòng)作跳閘或閉鎖。比較和判斷后，決定繼電保護(hù)動(dòng)作跳閘或閉鎖。高頻收、發(fā)信機(jī)有電子管型、晶體管型和集成電路型等。高頻收、發(fā)信機(jī)有電子管型、晶體管型和集成電路型等。4.34.3 輸電線高頻保護(hù)基本概念輸電線高頻保護(hù)基本概念1.34第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.344.3.24.3.2 高頻通道的工作方式高

54、頻通道的工作方式按照正常運(yùn)行時(shí)有無高頻信號(hào)，高頻通道的工作方式可分為經(jīng)常無高頻電流按照正常運(yùn)行時(shí)有無高頻信號(hào)，高頻通道的工作方式可分為經(jīng)常無高頻電流(故障時(shí)發(fā)信方式故障時(shí)發(fā)信方式)和經(jīng)常有高頻電流和經(jīng)常有高頻電流(長期發(fā)信方式長期發(fā)信方式)兩種方式。兩種方式。所謂經(jīng)常無高頻電流所謂經(jīng)常無高頻電流(故障時(shí)發(fā)信方式故障時(shí)發(fā)信方式)是指在正常運(yùn)行時(shí)通道中無高頻信號(hào)是指在正常運(yùn)行時(shí)通道中無高頻信號(hào)，只在線路故障時(shí)才啟動(dòng)發(fā)信機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是發(fā)信機(jī)壽命長，對(duì)通道中其他信，只在線路故障時(shí)才啟動(dòng)發(fā)信機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是發(fā)信機(jī)壽命長，對(duì)通道中其他信號(hào)的干擾小，缺點(diǎn)是要定期啟動(dòng)發(fā)信機(jī)來檢查通道的完好性。而經(jīng)常有高頻號(hào)的干擾小

55、，缺點(diǎn)是要定期啟動(dòng)發(fā)信機(jī)來檢查通道的完好性。而經(jīng)常有高頻電流電流(長期發(fā)信方式長期發(fā)信方式)使在正常運(yùn)行時(shí)通道中就有高頻信號(hào)，無需發(fā)信機(jī)的啟使在正常運(yùn)行時(shí)通道中就有高頻信號(hào)，無需發(fā)信機(jī)的啟動(dòng)部分，使得裝置簡(jiǎn)化、保護(hù)靈敏度和動(dòng)作速度提高，此方式應(yīng)設(shè)法解決對(duì)動(dòng)部分，使得裝置簡(jiǎn)化、保護(hù)靈敏度和動(dòng)作速度提高，此方式應(yīng)設(shè)法解決對(duì)通道中其他信號(hào)的干擾問題。通道中其他信號(hào)的干擾問題。在以上的兩種工作方式中，以其傳送的信號(hào)性質(zhì)為準(zhǔn)，又可以分為傳送閉鎖在以上的兩種工作方式中，以其傳送的信號(hào)性質(zhì)為準(zhǔn)，又可以分為傳送閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)和跳閘信號(hào)三種類型。信號(hào)、允許信號(hào)和跳閘信號(hào)三種類型。 需要注意的是，應(yīng)該將需要注

56、意的是，應(yīng)該將“高頻信號(hào)高頻信號(hào)”與與“高頻電流高頻電流”兩個(gè)概念區(qū)分開來。兩個(gè)概念區(qū)分開來。所謂高頻信號(hào)是指線路一端的高頻保護(hù)在故障時(shí)向線路另一端的高頻保護(hù)所所謂高頻信號(hào)是指線路一端的高頻保護(hù)在故障時(shí)向線路另一端的高頻保護(hù)所發(fā)出的信息。因此，在經(jīng)常無高頻電流發(fā)出的信息。因此，在經(jīng)常無高頻電流(故障時(shí)發(fā)信方式故障時(shí)發(fā)信方式)的通道中，故障時(shí)的通道中，故障時(shí)發(fā)出發(fā)出4.34.3 輸電線高頻保護(hù)基本概念輸電線高頻保護(hù)基本概念1.35第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.35高頻電流的出現(xiàn)就是一種信號(hào)，但在經(jīng)常有高頻電流高頻電流的出現(xiàn)就是一種信號(hào)，但在經(jīng)常有高頻電流(長期發(fā)信方式長期發(fā)

57、信方式)的通道的通道中，當(dāng)故障時(shí)將高頻電流停止或改變其頻率也是代表一種信號(hào)。中，當(dāng)故障時(shí)將高頻電流停止或改變其頻率也是代表一種信號(hào)。所謂跳閘信號(hào)是指：所謂跳閘信號(hào)是指：“出現(xiàn)高頻信號(hào)就構(gòu)成跳閘的充分條件，不論保護(hù)裝置出現(xiàn)高頻信號(hào)就構(gòu)成跳閘的充分條件，不論保護(hù)裝置是否動(dòng)作是否動(dòng)作”?？梢娝c繼電保護(hù)的動(dòng)作信號(hào)之間是?？梢娝c繼電保護(hù)的動(dòng)作信號(hào)之間是“或或”的邏輯關(guān)系。的邏輯關(guān)系。所謂允許信號(hào)是指：所謂允許信號(hào)是指：“出現(xiàn)高頻信號(hào)僅構(gòu)成跳閘的必要條件，必須再和保護(hù)出現(xiàn)高頻信號(hào)僅構(gòu)成跳閘的必要條件，必須再和保護(hù)裝置的動(dòng)作行為組成裝置的動(dòng)作行為組成“與與”門，才構(gòu)成跳閘的充分條件。沒有高頻信號(hào)則構(gòu)門，

58、才構(gòu)成跳閘的充分條件。沒有高頻信號(hào)則構(gòu)成不跳閘的充分條件成不跳閘的充分條件”。所謂閉鎖信號(hào)是指：所謂閉鎖信號(hào)是指：“出現(xiàn)高頻信號(hào)構(gòu)成不跳閘的充分條件，沒有高頻信號(hào)出現(xiàn)高頻信號(hào)構(gòu)成不跳閘的充分條件，沒有高頻信號(hào)僅是跳閘的必要條件，后者和保護(hù)裝置的動(dòng)作行為組成僅是跳閘的必要條件，后者和保護(hù)裝置的動(dòng)作行為組成“與與”門，構(gòu)成跳閘門，構(gòu)成跳閘的充分條件的充分條件”。采用閉鎖信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，線路故障對(duì)傳送閉鎖信號(hào)無影響，所以在采用閉鎖信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，線路故障對(duì)傳送閉鎖信號(hào)無影響，所以在以輸電線路作高頻通道時(shí)，廣泛采用這種信號(hào)方式，缺點(diǎn)是這種信號(hào)方式要以輸電線路作高頻通道時(shí)，廣泛采用這種信號(hào)方

59、式，缺點(diǎn)是這種信號(hào)方式要求兩端保護(hù)元件動(dòng)作時(shí)間和靈敏系數(shù)應(yīng)很好配合，所以保護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，求兩端保護(hù)元件動(dòng)作時(shí)間和靈敏系數(shù)應(yīng)很好配合，所以保護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，4.34.3 輸電線高頻保護(hù)基本概念輸電線高頻保護(hù)基本概念1.36第第4 4章章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)1.36動(dòng)作速度慢。采用允許信號(hào)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作速度快，在主保護(hù)雙重化動(dòng)作速度慢。采用允許信號(hào)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作速度快，在主保護(hù)雙重化的情況下，可以利用一套閉鎖信號(hào)，另一套用允許信號(hào)。采用跳閘信號(hào)的情況下，可以利用一套閉鎖信號(hào)，另一套用允許信號(hào)。采用跳閘信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是能從一端判定內(nèi)部故障，缺點(diǎn)是抗干擾能力差，多用于線路變的優(yōu)點(diǎn)是能從一端判定

60、內(nèi)部故障，缺點(diǎn)是抗干擾能力差，多用于線路變壓器組上。壓器組上。如果按照高頻信號(hào)的比較方式，高頻信號(hào)還可分為間接比較方式和直接如果按照高頻信號(hào)的比較方式，高頻信號(hào)還可分為間接比較方式和直接比較方式兩種。比較方式兩種。所謂間接比較方式是指：高頻信號(hào)僅將本側(cè)交流繼電器對(duì)故障的判斷結(jié)所謂間接比較方式是指：高頻信號(hào)僅將本側(cè)交流繼電器對(duì)故障的判斷結(jié)果傳送到對(duì)側(cè)去，線路兩側(cè)保護(hù)根據(jù)兩側(cè)交流繼電器對(duì)故障判斷的結(jié)果果傳送到對(duì)側(cè)去，線路兩側(cè)保護(hù)根據(jù)兩側(cè)交流繼電器對(duì)故障判斷的結(jié)果作出最終判斷。所以高額信號(hào)間接代表交流電氣量，可以簡(jiǎn)單地用高頻作出最終判斷。所以高額信號(hào)間接代表交流電氣量，可以簡(jiǎn)單地用高頻電流的有或無來