輸電線縱聯(lián)保護演示文稿

輸電線縱聯(lián)保護演示文稿1現(xiàn)在是1頁\一共有60頁\編輯于星期二優(yōu)選輸電線縱聯(lián)保護現(xiàn)在是2頁\一共有60頁\編輯于星期二3本章基本要求

掌握縱聯(lián)保護的基本概念；掌握輸電線縱聯(lián)差動保護；掌握輸電線的高頻保護；返回現(xiàn)在是3頁\一共有60頁\編輯于星期二4本章內(nèi)容(4學時)

第一節(jié)縱聯(lián)保護的基本概念第二節(jié)輸電線縱聯(lián)差動保護第三節(jié)輸電線的高頻保護現(xiàn)在是4頁\一共有60頁\編輯于星期二5第一節(jié)

縱聯(lián)保護的基本概念一、問題的提出無法實現(xiàn)全線速動現(xiàn)在是5頁\一共有60頁\編輯于星期二6電氣元件故障時兩端電氣量的特征分析所選電氣量區(qū)內(nèi)故障特征區(qū)外或正常運行時特征保護原理功率方向均指向被保護元件一端指向被保護元件反方向縱聯(lián)方向

電流大小縱聯(lián)電流差動電流相位相差180接近同相縱聯(lián)電流相位差動測量阻抗正向二段內(nèi)一端反向縱聯(lián)距離現(xiàn)在是6頁\一共有60頁\編輯于星期二7二、縱聯(lián)保護的定義利用通信通道，將輸電線路兩端的保護裝置縱向連接起來，使各端的電氣量傳送到對端，以便兩端的電氣量的比較，判斷故障點發(fā)生在本線路范圍之內(nèi)還是之外，從而確定是否切斷所保護的線路。理論上具有絕對的選擇性現(xiàn)在是7頁\一共有60頁\編輯于星期二8縱聯(lián)保護的基本構(gòu)成雙端保護

實現(xiàn)被保護元件兩端電氣量的采集處理。計算本端的電氣量信息，如電流，功率方向，電流相位，故障距離等。通信設備

將上述信息發(fā)送至對端的保護設備，同時接收對端保護發(fā)送的信息并送至本端保護單元。通信信道

信息傳輸?shù)拿浇椤，F(xiàn)在是8頁\一共有60頁\編輯于星期二9(1)按通信通道劃分：三、縱聯(lián)保護的分類導引線縱聯(lián)保護電力線載波縱聯(lián)保護微波縱聯(lián)保護光纖縱聯(lián)保護現(xiàn)在是9頁\一共有60頁\編輯于星期二10三、縱聯(lián)保護的分類(2)按保護動作原理劃分：方向縱聯(lián)保護距離縱聯(lián)保護(比較兩端邏輯量)縱聯(lián)差動保護(比較兩端電氣量)現(xiàn)在是10頁\一共有60頁\編輯于星期二11(3)按保護形式劃分：單元保護(相位比較縱聯(lián)保護、縱聯(lián)電流差動保護)、非單元保護(方向縱聯(lián)保護、距離縱聯(lián)保護)三、縱聯(lián)保護的分類現(xiàn)在是11頁\一共有60頁\編輯于星期二12第二節(jié)

輸電線縱聯(lián)差動保護一、縱聯(lián)差動保護的基本原理用輔助導線（或稱導引線）作為通道現(xiàn)在是12頁\一共有60頁\編輯于星期二13流入繼電器的電流，即各互感器二次側(cè)電流的總和為內(nèi)部故障：現(xiàn)在是13頁\一共有60頁\編輯于星期二14同一個電流I1，從線路一端流入到另一端運行正?；蛲獠抗收希▽嶋H流向）：不平衡電流現(xiàn)在是14頁\一共有60頁\編輯于星期二15運行正常或外部故障（規(guī)定流向）：現(xiàn)在是15頁\一共有60頁\編輯于星期二16短路點的總電流為內(nèi)部故障：差動回路的電流為環(huán)流法縱差動保護只用于變壓器、發(fā)電機以及母線?，F(xiàn)在是16頁\一共有60頁\編輯于星期二17電流綜合器∑I隔離變壓器電流綜合器∑I隔離變壓器二、輸電線縱聯(lián)差動保護的基本原理現(xiàn)在是17頁\一共有60頁\編輯于星期二18（1）環(huán)流法正常和外部故障：IM和IN大小相等，相位差180°。因而導引線兩端電壓Um和Un也是大小相等，相位相反，在導引線上產(chǎn)生一環(huán)流?，F(xiàn)在是18頁\一共有60頁\編輯于星期二19內(nèi)部故障：IM和IN以及Um和Un的大小不相等，相位相反。GB的兩端不再工作于次級短路狀態(tài)，其初級電壓升高，使繼電器動作挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在是19頁\一共有60頁\編輯于星期二20正常和外部故障：IM和IN大小相等相位相反，Um和Un的大小也相等，相位相反，但反向連接，故導引線中無電流。兩端GB工作于開路狀態(tài)，其初級電流很小，不足以繼電器跳閘。（2）均壓法現(xiàn)在是20頁\一共有60頁\編輯于星期二21內(nèi)部故障：IM和IN以及Um和Un的大小不相等，相位相反，導引線中將有電流流通，GB的初級回路中也將有電流流入繼電器，使保護器動作跳閘。現(xiàn)在是21頁\一共有60頁\編輯于星期二22三、影響輸電線縱聯(lián)差動保護正確工作的因素(P145)電流互感器的誤差和不平衡電流導引線的阻抗和分布電容導引線的故障和感應過電壓現(xiàn)在是22頁\一共有60頁\編輯于星期二23第三節(jié)

輸電線的高頻保護一、高頻保護的基本概念高頻保護是以輸電線載波通道為通信通道的縱聯(lián)保護。廣泛應用于高壓和超高壓輸電線路，是比較成熟和完善的一種無時限快速原理保護。現(xiàn)在是23頁\一共有60頁\編輯于星期二24高頻保護是將線路兩端的電流相位（或功率方向）轉(zhuǎn)化為高頻信號，然后利用輸電線路本身構(gòu)成一高頻（載波）電流的通道，將此信號送至對端，進行比較。方向高頻保護：比較保護線路兩端的功率方向相差高頻保護：比較兩端電流的相位功率方向或電流相位轉(zhuǎn)化為高頻信號以及如何進行比較現(xiàn)在是24頁\一共有60頁\編輯于星期二25二、高頻通道的構(gòu)成原理利用“導線-大地”作為高頻通道現(xiàn)在是25頁\一共有60頁\編輯于星期二26主要元件1：阻波器：由一電感線圈和可變電容器并聯(lián)組成的回路，其諧振頻率為載波頻率。對載波電流：Z>1000Ω，將高頻電流限制在被保護范圍線路內(nèi)；對工頻電流：Z>0.04Ω，工頻電流暢通無阻?，F(xiàn)在是26頁\一共有60頁\編輯于星期二27主要元件2：耦合電容器：與連接濾波器共同配合，將載波信號傳遞至輸電線路，同時使高頻收發(fā)信機與工頻高壓線路絕緣。對工頻電流具有很大的阻抗，可防止工頻高壓侵入高頻收信機。對高頻電流阻抗很小，有利于高頻電流順利通過?，F(xiàn)在是27頁\一共有60頁\編輯于星期二28主要元件3：連接濾波器：由一個可調(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。與耦合電容器組成一個四端網(wǎng)絡的“帶通濾波器”，時所需頻帶的高頻電流能夠通過?，F(xiàn)在是28頁\一共有60頁\編輯于星期二29主要元件4：高頻電纜：連接主控室的高頻收發(fā)信機與戶外變電站的帶通濾波器?，F(xiàn)在是29頁\一共有60頁\編輯于星期二30主要元件5：高頻收發(fā)信機：用來發(fā)出或接受高頻信號?，F(xiàn)在是30頁\一共有60頁\編輯于星期二31主要元件6：接地刀閘：在調(diào)整或維修高頻收發(fā)信機和連接濾波器時，將它接地以保證人身安全?，F(xiàn)在是31頁\一共有60頁\編輯于星期二32三、高頻通道的工作方式和高頻信號的作用工作方式：經(jīng)常無高頻電流(故障時發(fā)信)

經(jīng)常有高頻電流(長期發(fā)信)高頻信號：

線路一端的高頻保護在故障時，向線路另一端的高頻保護所發(fā)出的“信息”或“命令”?，F(xiàn)在是32頁\一共有60頁\編輯于星期二33閉鎖信號：高頻保護動作跳閘的必要條件①線路外部故障

由一端的保護發(fā)出高頻閉鎖信號，將兩端的保護閉鎖；②線路內(nèi)部故障

兩端均不發(fā)信號因而收不到閉鎖信號，保護即可動作“跳閘”保護元件閉鎖信號跳閘脈沖&現(xiàn)在是33頁\一共有60頁\編輯于星期二34允許信號：高頻保護動作跳閘的必要條件①線路外部故障

因故障點端不發(fā)允許信號，故對端保護不跳閘；②線路內(nèi)部故障

兩端保護應同時向?qū)Χ税l(fā)出允許信號，使保護裝置能夠動作“跳閘”保護元件允許信號跳閘脈沖&現(xiàn)在是34頁\一共有60頁\編輯于星期二35跳閘信號：高頻保護動作跳閘的充分必要條件每一端裝設電流速段、距離I段或零序保護；縱聯(lián)差動保護保證動作的選擇性，保證全線任一點故障的快速切除。保護元件跳閘信號跳閘脈沖>1現(xiàn)在是35頁\一共有60頁\編輯于星期二36四、方向高頻保護1）高頻閉鎖方向保護的基本原理

高頻閉鎖方向保護是以高頻通道經(jīng)常無電流而在外部故障時發(fā)出閉鎖信號的方式構(gòu)成的。此閉鎖信號由短路功率方向為負的一端發(fā)出，這個信號被兩端的收信機所接收，而把保護閉鎖?，F(xiàn)在是36頁\一共有60頁\編輯于星期二37對線路BC：保護3和保護4的功率方向均為正，保護應動作于跳閘。工作原理：現(xiàn)在是37頁\一共有60頁\編輯于星期二38對線路AB、CD：B和C側(cè)的功率方向為線路流向母線，即功率方向為負。保護2和保護5發(fā)出閉鎖信號，此閉鎖信號通過高頻通道送到對端時保護1和6也被閉鎖。工作原理現(xiàn)在是38頁\一共有60頁\編輯于星期二39

結(jié)論：該保護的工作原理是利用非故障線路的一端發(fā)出閉鎖該線路兩端的保護高頻信號，而對于故障線路兩端外側(cè)則不需要發(fā)出高頻信號，使保護器動作跳閘。這就可以保證在內(nèi)部故障并伴隨有通道的破壞時，保護裝置仍然能夠正確地動作。現(xiàn)在是39頁\一共有60頁\編輯于星期二40

高頻閉鎖方向保護的原理接線圖啟動元件1：發(fā)出閉鎖信號啟動元件2：準備跳閘功率方向元件3：判斷短路功率方向中間繼電器：內(nèi)部故障時停止發(fā)出高頻信號帶有工作線圈和制動線圈的極化繼電器：控制保護跳閘回路拒動：制動線圈或兩組線圈同時有電流現(xiàn)在是40頁\一共有60頁\編輯于星期二41

發(fā)生故障時保護的工作過程：外部故障保護1：制動線圈和工作線圈均有電流。保護2：只有制動線圈有電流?，F(xiàn)在是41頁\一共有60頁\編輯于星期二42

發(fā)生故障時保護的工作過程：內(nèi)部故障保護1和保護2：只有工作線圈均有電流?，F(xiàn)在是42頁\一共有60頁\編輯于星期二43發(fā)生故障時保護的工作過程：單端供電線路內(nèi)部故障在受電端的半套保護不啟動，也不發(fā)送高頻閉鎖信號。此時電源端的保護立即動作使電源端的斷路器跳閘?，F(xiàn)在是43頁\一共有60頁\編輯于星期二442）高頻閉鎖負序方向保護的構(gòu)成原理雙方向動作的負序功率方向元件GJ2帶延時返回的中間器1ZJ具有工作線圈和制動線圈的極化繼電器2ZJ出口跳閘繼電器3ZJ現(xiàn)在是44頁\一共有60頁\編輯于星期二45內(nèi)部故障：向下閉合工作線圈工作收不到閉鎖信號兩端的發(fā)信機均不啟動跳閘現(xiàn)在是45頁\一共有60頁\編輯于星期二46外部故障：向上閉合觸點閉合收到閉鎖信號發(fā)信機發(fā)閉鎖信號不跳閘現(xiàn)在是46頁\一共有60頁\編輯于星期二473）高頻閉鎖距離保護的構(gòu)成原理距離保護+高頻保護=高頻閉鎖距離保護現(xiàn)在是47頁\一共有60頁\編輯于星期二48

高頻閉鎖距離保護的構(gòu)成原理延時跳閘現(xiàn)在是48頁\一共有60頁\編輯于星期二49

內(nèi)部故障（d1點故障）：觸點斷開觸點閉合跳閘有信無信A端現(xiàn)在是49頁\一共有60頁\編輯于星期二50

外部故障：觸點斷開有信B側(cè)距離II段不動作(發(fā)信)延時跳閘A端保證選擇性現(xiàn)在是50頁\一共有60頁\編輯于星期二51

高頻閉鎖零序保護：與高頻閉鎖距離保護相同，只需用三段式零序電流方向元件代替三段式距離元件。

兩種保護的缺點：主保護（高頻保護）和后備保護（距離或零序保護）的連線互相連在一起不便于運行和檢修，距離保護退出運行時高頻保護根本不能獨立工作，其靈活性較差。現(xiàn)在是51頁\一共有60頁\編輯于星期二52五、相差動高頻保護1）相差動高頻保護的基本原理比較被保護線路段兩端的短路電流的相位（相同=動作，反之不動作）現(xiàn)在是52頁\一共有60頁\編輯于星期二53

工作原理：

當采用高頻通道經(jīng)常無電流，而在外部故障時發(fā)出高頻電流（即閉鎖信號）的方式來構(gòu)成保護時，在實際上可以做成當短路電流為正半周，是它操作高頻發(fā)信機發(fā)出高頻電流，而在負半周則不發(fā)。（內(nèi)部故障）（外部故障）現(xiàn)在是53頁\一共有60頁\編輯于星期二54現(xiàn)在是54頁\一共有60頁\編輯于星期二552）比相回路鑒別高頻電流是連續(xù)的、還是有間斷的、以及間斷角度大小的回路?，F(xiàn)在是55頁\一共有60頁\編輯于星期二56外部故障：收到連續(xù)的高頻電流，“否元件”無輸出，則比相回路無輸出。內(nèi)部故障：收到間斷的高頻電流，“否”元件有輸出，當間斷時間大于一定的角度時，延時t1的元件有輸出，t2展寬后，作用于出口跳閘?，F(xiàn)在是56頁\一共有60頁\編輯于星期二57正常無故障：高定值啟動元件不動作，a點為負電位，T1開放，電容C短接。現(xiàn)在是57頁\一共有60頁\編輯于星期二58外部故障：a點變?yōu)檎?，但收信機收到連續(xù)高頻電流，使b點變負，T1開放?，F(xiàn)在是58頁\一共有60頁\編輯于星期二59內(nèi)