輸電線路縱聯(lián)保護(hù)

第4章輸電線路縱聯(lián)保護(hù)(PilotProtectionforTransmissionLine)縱聯(lián)保護(hù)：利用某種通信通道同時(shí)比較被保護(hù)元件兩側(cè)電氣量（即在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系）在正常運(yùn)行與故障時(shí)差異的保護(hù)。4.1輸電線路縱聯(lián)保護(hù)概述4.1.1引言1縱聯(lián)保護(hù)的一般構(gòu)成框圖TATV2分類：1)導(dǎo)引線縱聯(lián)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)（簡(jiǎn)稱載波保護(hù))3)微波縱聯(lián)保護(hù)

(簡(jiǎn)稱微波保護(hù))4)光纖縱聯(lián)保護(hù)

(簡(jiǎn)稱光纖保護(hù))按照所利用信息通道的不同，縱聯(lián)保護(hù)分為：按照保護(hù)動(dòng)作原理，縱聯(lián)保護(hù)分為：1)

方向比較式縱聯(lián)保護(hù)2)

縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)

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

通道中傳送的是電流波形或代表電流相位的信號(hào)。分為縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)。4.1.2輸電線路短路時(shí)兩側(cè)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?yàn)橛赡妇€流向線路兩側(cè)電流相量和：1）區(qū)內(nèi)短路時(shí)：2）區(qū)外短路時(shí)：1）區(qū)內(nèi)短路時(shí)：2兩端功率方向的故障特征規(guī)定：功率正方向?yàn)槟妇€流向線路此時(shí)線路兩側(cè)功率方向相同，均與正方向一致此時(shí)線路兩側(cè)功率方向相反2）區(qū)外短路時(shí)：3）正常運(yùn)行時(shí)：線路兩側(cè)功率方向相反3．兩端電流相位特征

區(qū)外短路和正常運(yùn)行時(shí)，兩側(cè)電流相位差180°

區(qū)內(nèi)短路時(shí)，兩側(cè)電流同相位假定全系統(tǒng)阻抗角相同，兩側(cè)電勢(shì)相位一致4．兩端測(cè)量阻抗的特征

區(qū)內(nèi)短路時(shí)：短路阻抗，兩側(cè)距離Ⅱ段同時(shí)啟動(dòng)正常運(yùn)行時(shí)：負(fù)荷阻抗，距離Ⅱ段不啟動(dòng)外部短路時(shí)：短路阻抗，但一側(cè)為反方向，該側(cè)的距離Ⅱ段不啟動(dòng)

4.1.3縱聯(lián)保護(hù)的基本原理

1.縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)故障判別量：兩側(cè)電流相量和內(nèi)部故障特征：其值很大，為短路點(diǎn)電流動(dòng)作條件：2.方向比較式縱聯(lián)保護(hù)

故障判別量：內(nèi)部故障特征：動(dòng)作條件：線路兩側(cè)功率方向的異同線路兩側(cè)功率方向相同當(dāng)線路兩側(cè)功率方向相同時(shí)，保護(hù)動(dòng)作；否則不動(dòng)作3．電流相位比較式縱聯(lián)保護(hù)

故障判別量：兩側(cè)電流相位差內(nèi)部故障特征：相位差為動(dòng)作條件：內(nèi)部短路時(shí)兩側(cè)電流不能完全同相位，保護(hù)的動(dòng)作區(qū)一般如下圖所示：4．距離離縱聯(lián)聯(lián)保護(hù)護(hù)構(gòu)成原原理和和方向向比較較式縱縱聯(lián)保保護(hù)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(diǎn)：：減少少了方方向元元件的的啟動(dòng)動(dòng)次數(shù)數(shù)，提提高了了保護(hù)護(hù)的可靠靠性缺點(diǎn)：：后備備保護(hù)護(hù)檢修修時(shí)主主保護(hù)護(hù)被迫迫停運(yùn)運(yùn)（1）環(huán)流流式正常運(yùn)運(yùn)行或或外部部故障障時(shí)4.2.1導(dǎo)引線線通信信4.2輸電線線路縱縱聯(lián)保保護(hù)兩兩側(cè)信信息的的傳送送（2）均壓壓式(電壓平平衡原原理)正常運(yùn)運(yùn)行或或外部部故障障時(shí)優(yōu)點(diǎn)：：不受系系統(tǒng)振振蕩、、非全全相運(yùn)運(yùn)行的的影響響簡(jiǎn)單可可靠，，維修修工作作量極極少不足：：保護(hù)裝裝置的的性能能受導(dǎo)導(dǎo)引線線參數(shù)數(shù)和長(zhǎng)長(zhǎng)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(kāi)開(kāi)關(guān)電纜高頻收收、發(fā)發(fā)信機(jī)機(jī)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(gòu)成成“相一地地”式載波波通道道比較較經(jīng)濟(jì)濟(jì)(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(jī)機(jī)(6)接地開(kāi)開(kāi)關(guān)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(diǎn)(1)無(wú)中繼繼通信信距離離長(zhǎng)(2)經(jīng)濟(jì)、、使用用方便便(3)工程施施工比比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單3.電力線線載波波通道道的工工作方方式(1)正常無(wú)無(wú)高頻頻電流流方式式（故障障啟動(dòng)動(dòng)發(fā)信信的方方式）（2）正常常有高高頻電電流方方式（（長(zhǎng)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(hào)號(hào)的種種類（1）閉鎖鎖信號(hào)號(hào)（2）允許許信號(hào)號(hào)（3）跳閘閘信號(hào)號(hào)4.2.3微波通通信1構(gòu)成2微波通通信縱縱聯(lián)保保護(hù)的的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)（（與電電力線線高頻頻載波波保護(hù)護(hù)相比比）(1)獨(dú)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(yùn)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(huì)使使通道工作作破壞。缺點(diǎn)：微波波通道價(jià)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(gòu)成2．光纖通信信的特點(diǎn)(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(shè)方便便，不怕雷雷擊，無(wú)感應(yīng)性能能，不受外界電電磁干擾，，抗腐蝕和和不怕潮。。不足：長(zhǎng)距距離通信時(shí)時(shí)，要用中中繼器及其其附加設(shè)備備；當(dāng)光纖纖斷裂時(shí)不不易找尋或或連接。4.3.2閉鎖式方向向縱聯(lián)保護(hù)護(hù)1．閉鎖式方方向縱聯(lián)保保護(hù)的工作作原理閉鎖信號(hào)閉鎖信號(hào)4.3方向比較式式縱聯(lián)保護(hù)護(hù)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(hù)的構(gòu)成成4.3.3閉鎖式距離離縱聯(lián)保護(hù)護(hù)4.3.4影響方向縱縱聯(lián)保護(hù)正正確工作的的因素及應(yīng)應(yīng)對(duì)措施1非全相運(yùn)行行對(duì)負(fù)序方方向縱聯(lián)保保護(hù)的影響響及應(yīng)對(duì)措施負(fù)序方向元元件的動(dòng)作作條件：防止其誤動(dòng)動(dòng)的措施：：采用線路路側(cè)電壓2功率倒向?qū)?duì)方向比較較式縱聯(lián)保保護(hù)的影響響及應(yīng)對(duì)措措施應(yīng)對(duì)措施：：發(fā)信元件件動(dòng)作后延延時(shí)t1返回3分布電容對(duì)對(duì)負(fù)序方向向縱聯(lián)保護(hù)護(hù)的影響及及應(yīng)對(duì)措施施影響：當(dāng)TV接于線路上上時(shí)，由于于電容電流流的影響會(huì)會(huì)使負(fù)序方方向縱聯(lián)保保護(hù)誤動(dòng)措施：增大定值或或增加延時(shí)時(shí)；在保護(hù)護(hù)裝置中加加進(jìn)消除分分布電容影影響的補(bǔ)償償措施4.4.1縱聯(lián)電流差差動(dòng)保護(hù)4.4縱聯(lián)電流差差動(dòng)保護(hù)1工作原理正常運(yùn)行及及外部故障障時(shí)，差動(dòng)動(dòng)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(dòng)保護(hù)的的整定計(jì)算算采用不帶制制動(dòng)特性的的差動(dòng)繼電電器時(shí)1）2）取1、2中大者靈敏度：帶有制動(dòng)特特性的差動(dòng)動(dòng)繼電器動(dòng)作方程：：動(dòng)作特性：：當(dāng)采用具有有制動(dòng)特性性的差動(dòng)繼繼電器時(shí)，，制動(dòng)電流流的選?。海?）2）3）4.4.2兩側(cè)電流的的同步測(cè)量量1基于數(shù)據(jù)通通道的同步步方法(1)通道延時(shí)的的測(cè)定(2)主站時(shí)標(biāo)與與從站時(shí)標(biāo)標(biāo)的核對(duì)(3)采樣時(shí)刻的的調(diào)整:為使兩側(cè)采采樣保持同同步，常采采用的穩(wěn)定定調(diào)整方式式：2基于具有統(tǒng)統(tǒng)一時(shí)鐘的的同步方法法4.4.3縱聯(lián)電流相相位差動(dòng)保保護(hù)1工作原理利用被保護(hù)護(hù)元件兩側(cè)側(cè)電流在區(qū)區(qū)內(nèi)短路時(shí)幾乎同相、區(qū)外短路時(shí)幾乎反相的差異，構(gòu)構(gòu)成電流相相位差動(dòng)保保護(hù)分析問(wèn)題時(shí)時(shí)，假定全全系統(tǒng)阻抗抗角相同，，兩側(cè)電勢(shì)勢(shì)相位一致致規(guī)定電流正正方向?yàn)槟改妇€指向線線路M側(cè)N側(cè)M側(cè)N側(cè)M側(cè)N側(cè)M側(cè)N側(cè)單頻制閉鎖鎖式電流相相位差動(dòng)保保護(hù)原理框框圖2縱聯(lián)電流相相位差動(dòng)保保護(hù)的動(dòng)作作特性與相相繼動(dòng)作區(qū)外短路時(shí)，兩側(cè)收到的高頻電流之間相差時(shí)，與理想情況偏差最大。（1）動(dòng)作特性性選擇保護(hù)的的閉鎖角為為：（2）相繼動(dòng)作作k點(diǎn)短路時(shí)，，M側(cè)收到的兩兩側(cè)高頻信信號(hào)的相位位差：此時(shí)，N側(cè)收到的兩兩側(cè)高頻信信號(hào)的相位位差：當(dāng)輸電線路路較長(zhǎng)時(shí)，，M側(cè)保護(hù)可能能不動(dòng)作N側(cè)保護(hù)能動(dòng)動(dòng)作最終線路會(huì)會(huì)出現(xiàn)相繼繼動(dòng)作的現(xiàn)現(xiàn)象3負(fù)序?yàn)V過(guò)器器（1）負(fù)序電電壓濾過(guò)器器當(dāng)輸入量為為正序分量量時(shí)：當(dāng)輸入量為為負(fù)序分量量時(shí)：（2）負(fù)序電電流濾過(guò)器器當(dāng)輸入量為為正序分量量時(shí)：當(dāng)輸入量為為零序分量量時(shí)：當(dāng)輸入量為為負(fù)序分量量時(shí)：2輸電線路的的分布電容容電流及其其補(bǔ)償措施施3負(fù)荷電流對(duì)對(duì)縱聯(lián)電流流差動(dòng)保護(hù)護(hù)的影響4.4.4影響縱聯(lián)電電流差動(dòng)保保護(hù)正確動(dòng)動(dòng)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(dòng)重重合閘5.1自動(dòng)重合閘閘的作用及及對(duì)它的基基本要求5.1.1自動(dòng)重合閘閘的作用手動(dòng)(停電時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng))效果不顯著