第4章輸電線路的縱聯(lián)保護

1、4.1 4.1 概述概述4.2 4.2 縱聯(lián)保護基本原理縱聯(lián)保護基本原理4.4 4.4 縱聯(lián)差動保護縱聯(lián)差動保護4.5 4.5 縱聯(lián)方向保護縱聯(lián)方向保護4.3 4.3 縱聯(lián)保護通道縱聯(lián)保護通道4.6 4.6 縱聯(lián)距離、零序方向保護縱聯(lián)距離、零序方向保護220KV220KV以上輸電線路的保護必須采用全線速動保護。即任何以上輸電線路的保護必須采用全線速動保護。即任何一處發(fā)生故障，線路兩端的保護都能瞬時動作，跳開線路兩一處發(fā)生故障，線路兩端的保護都能瞬時動作，跳開線路兩端的斷路器，切除故障。端的斷路器，切除故障。 僅反映線路一側(cè)的電氣量是不可能區(qū)分本線路末端和對側(cè)僅反映線路一側(cè)的電氣量是不可能區(qū)分本

2、線路末端和對側(cè)母線母線( (或相鄰線路始端或相鄰線路始端) )故障的，只有反映線路兩側(cè)的電氣量故障的，只有反映線路兩側(cè)的電氣量才能區(qū)分上述兩點故障，達到有選擇性地快速切除全線故障才能區(qū)分上述兩點故障，達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。這種保護裝置就稱為輸即在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系。這種保護裝置就稱為輸電線的縱聯(lián)保護。電線的縱聯(lián)保護。 雙側(cè)測量線路保護的基本原理主要有以雙側(cè)測量線路保護的基本原理主要有以下下3 3種：種： 以基爾霍夫電流定律為基礎(chǔ)的電流差以

3、基爾霍夫電流定律為基礎(chǔ)的電流差動保護；動保護； 比較線路兩側(cè)電流相位關(guān)系的相位差比較線路兩側(cè)電流相位關(guān)系的相位差動保護；動保護； 比較兩側(cè)線路保護故障方向的縱聯(lián)方比較兩側(cè)線路保護故障方向的縱聯(lián)方向保護。向保護。 電路差動原理用于線路縱聯(lián)差動保護、線電路差動原理用于線路縱聯(lián)差動保護、線路光纖分相差動保護以及變壓器、發(fā)電機、路光纖分相差動保護以及變壓器、發(fā)電機、母線等元件保護母線等元件保護 載波通道是利用電力載波通道是利用電力線路，結(jié)合加工設(shè)備和線路，結(jié)合加工設(shè)備和收、發(fā)信機構(gòu)成的一種收、發(fā)信機構(gòu)成的一種有線通道。以載波通道有線通道。以載波通道構(gòu)成的線路縱聯(lián)保護也構(gòu)成的線路縱聯(lián)保護也稱為高頻保護。

4、稱為高頻保護。 用作電源線或傳輸用作電源線或傳輸電信號電信號 光纖通信有以下幾個方面的優(yōu)點。光纖通信有以下幾個方面的優(yōu)點。 頻帶寬，信息容量大。頻帶寬，信息容量大。 傳輸損耗低，傳輸距離遠(yuǎn)。傳輸損耗低，傳輸距離遠(yuǎn)。 制造光纖、光纜的原材料資源豐富，制造光纖、光纜的原材料資源豐富，可節(jié)約大量制造電纜所需要的銅和鉛?？晒?jié)約大量制造電纜所需要的銅和鉛。 光纜具有體積小、重量輕的優(yōu)點，便光纜具有體積小、重量輕的優(yōu)點，便于通信線路的敷設(shè)。于通信線路的敷設(shè)。 光纖通信系統(tǒng)抗干擾能力強，使用安光纖通信系統(tǒng)抗干擾能力強，使用安全。全。 光纖通信有以下缺點。光纖通信有以下缺點。 光纖彎曲半徑不能過小，一般不小于

5、光纖彎曲半徑不能過小，一般不小于30mm30mm。 光纖的切斷和連接工藝要求高。光纖的切斷和連接工藝要求高。 分路、耦合復(fù)雜。分路、耦合復(fù)雜。4.4.1 導(dǎo)引線保護導(dǎo)引線保護4.4.2 光纖分相差動保護光纖分相差動保護 線路正常運行及外部故障時，差動電流線路正常運行及外部故障時，差動電流不為零，是一個較小的數(shù)值，原因是存在不不為零，是一個較小的數(shù)值，原因是存在不平衡電流以及線路電容電流。平衡電流以及線路電容電流。 （4 4）采樣同步問題）采樣同步問題 電流信號由光纖通道傳輸時會有電流信號由光纖通道傳輸時會有msms級的級的延時，需考慮兩側(cè)保護信息的同步問題。延時，需考慮兩側(cè)保護信息的同步問題。

6、兩側(cè)裝置一側(cè)作為同步端，另一側(cè)作為參考兩側(cè)裝置一側(cè)作為同步端，另一側(cè)作為參考端。端。 以同步方式交換兩側(cè)信息，參考端采樣以同步方式交換兩側(cè)信息，參考端采樣間隔固定，并在每一采樣間隔中固定向?qū)?cè)間隔固定，并在每一采樣間隔中固定向?qū)?cè)發(fā)送一幀信息。發(fā)送一幀信息。 同步端隨時調(diào)整采樣間隔，如果滿足同同步端隨時調(diào)整采樣間隔，如果滿足同步條件，就向?qū)?cè)傳輸三相電流采樣值；否步條件，就向?qū)?cè)傳輸三相電流采樣值；否則，啟動同步過程，直到滿足同步條件為止。則，啟動同步過程，直到滿足同步條件為止。（1 1）內(nèi)部故障情況）內(nèi)部故障情況（2 2）外部故障情況）外部故障情況（3 3）TATA斷線情況斷線情況（4 4）

7、通道異常）通道異常（5 5）本側(cè)三相跳閘情況）本側(cè)三相跳閘情況4.5.1 縱聯(lián)方向保護工作原理縱聯(lián)方向保護工作原理4.5.2 縱聯(lián)方向保護基本原則縱聯(lián)方向保護基本原則4.5.3 “閉鎖式閉鎖式”縱聯(lián)方向保護基縱聯(lián)方向保護基本邏輯結(jié)構(gòu)本邏輯結(jié)構(gòu)4.5.4 允許式縱聯(lián)方向保護基本邏允許式縱聯(lián)方向保護基本邏輯結(jié)構(gòu)輯結(jié)構(gòu) 縱聯(lián)保護采用雙側(cè)測量原理，不能單側(cè)工作。縱聯(lián)保護采用雙側(cè)測量原理，不能單側(cè)工作。 采用兩套定值啟動發(fā)信、跳閘回路，當(dāng)高定采用兩套定值啟動發(fā)信、跳閘回路，當(dāng)高定值條件滿足準(zhǔn)備跳閘時，由于高、低定值間考慮值條件滿足準(zhǔn)備跳閘時，由于高、低定值間考慮足夠的配合系數(shù)（高定值一般為低定值的足夠的

8、配合系數(shù)（高定值一般為低定值的1.51.52 2倍），如果低定值元件未損壞，可以認(rèn)為兩側(cè)低倍），如果低定值元件未損壞，可以認(rèn)為兩側(cè)低定值元件均已啟動發(fā)信。定值元件均已啟動發(fā)信。 這樣就保證縱聯(lián)保護準(zhǔn)備跳閘時是在兩側(cè)保這樣就保證縱聯(lián)保護準(zhǔn)備跳閘時是在兩側(cè)保護均已啟動的狀態(tài)下。護均已啟動的狀態(tài)下。 遠(yuǎn)方啟動是指收到對側(cè)信號而本側(cè)啟動遠(yuǎn)方啟動是指收到對側(cè)信號而本側(cè)啟動發(fā)信元件未啟動時，由收信啟動本側(cè)發(fā)信回發(fā)信元件未啟動時，由收信啟動本側(cè)發(fā)信回路。路。 由于發(fā)信是因為收到了對側(cè)信號而啟動由于發(fā)信是因為收到了對側(cè)信號而啟動的，稱遠(yuǎn)方啟動。的，稱遠(yuǎn)方啟動。 （1 1）更加可靠地防止縱聯(lián)保護單側(cè)工作）更加可

9、靠地防止縱聯(lián)保護單側(cè)工作 （2 2）方便手動檢查通道）方便手動檢查通道保護正方向元件動作，停止發(fā)出閉鎖信號，這保護正方向元件動作，停止發(fā)出閉鎖信號，這稱為保護停信。縱聯(lián)方向保護要求收到信號稱為保護停信。縱聯(lián)方向保護要求收到信號8ms8ms后才開放保護停信回路。后才開放保護停信回路。 本側(cè)斷路器跳開后，應(yīng)該由斷路器位置本側(cè)斷路器跳開后，應(yīng)該由斷路器位置停止發(fā)信，稱為斷路器位置停信。停止發(fā)信，稱為斷路器位置停信。閉鎖式方向縱聯(lián)保護的原理接線圖閉鎖式方向縱聯(lián)保護的原理接線圖 D2 D2輸出至收、發(fā)信機或光輸出至收、發(fā)信機或光/ /電轉(zhuǎn)換設(shè)備啟電轉(zhuǎn)換設(shè)備啟動發(fā)信，有動發(fā)信，有3 3種啟動發(fā)信情況：種啟動發(fā)信情況： （1 1）系統(tǒng)擾動時由保護低定值啟動發(fā)信；）系統(tǒng)擾動時由保護低定值啟動發(fā)信； （2 2）檢查通道時手動啟動發(fā)信；）檢查通道時手動啟動發(fā)信； （3 3）收到對側(cè)信號，由收信遠(yuǎn)方啟動發(fā)）收到對側(cè)信號，由收信遠(yuǎn)方啟動發(fā)信，當(dāng)本側(cè)斷路器打開或處于弱電源側(cè)時，信，當(dāng)本側(cè)斷路器打開或處于弱電源側(cè)時，延時延時100ms100ms遠(yuǎn)方啟動，這樣發(fā)生圖遠(yuǎn)方啟動，這樣發(fā)生圖4-234-23所示情所示情況時，對側(cè)保護有足夠的時間跳閘。況時，對側(cè)保護有足夠的時間跳閘。保護啟動后轉(zhuǎn)入故障測量程序，故障測量程序原理框圖如圖保護啟動后轉(zhuǎn)入故障測量