繼電保護(hù)課件

繼電保護(hù)課件第一頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)一、相差動(dòng)高頻保護(hù)的基本原理-1.基本工作原理

·相差動(dòng)高頻保護(hù)是利用高頻電流信號(hào)傳送到對(duì)側(cè)，比較輸電線路兩側(cè)電流相位，從而決定其是否動(dòng)作的一種保護(hù)。

·規(guī)定電流從母線流向線路為正方向（前提：假設(shè)線路兩側(cè)的電勢(shì)同相位，系統(tǒng)中各元件阻抗角相同）

·在理想情況下，兩端電流相位相同，保護(hù)裝置應(yīng)該動(dòng)作。

·當(dāng)保護(hù)范圍外部故障時(shí)，兩端電流相位相差180°，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作。

2023/6/24第二頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)-2.相差動(dòng)高頻保護(hù)的動(dòng)作原理將本側(cè)電流采集來(lái)以后，經(jīng)過(guò)方波回路，讓其形成方波，再將方波接入到高頻發(fā)信機(jī)上。當(dāng)輸入電流為正半軸時(shí)，方波電路為高電平，高頻發(fā)信機(jī)發(fā)出高頻信號(hào)。當(dāng)其為負(fù)半軸時(shí)，對(duì)應(yīng)高頻發(fā)信機(jī)不發(fā)高頻信號(hào)。2023/6/24第三頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五-理想：

·區(qū)內(nèi)故障：=0°停信間隙=180°

·區(qū)外故障：=180°停信間隙=0°

可見

4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)2023/6/24第四頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五-實(shí)際：

·區(qū)內(nèi)故障：@>0°停信間隙Y<180°（傳輸有延時(shí)，發(fā)出信號(hào)時(shí)刻對(duì)側(cè)不一定能夠接受到信號(hào)）

·區(qū)外故障：@<180°停信間隙Y>0°

·相差動(dòng)高頻保護(hù)實(shí)質(zhì)上找出外部故障是可能出現(xiàn)的最大間隙角以及內(nèi)部故障是可能出現(xiàn)的最小間隙角，由此確定一個(gè)閉鎖角。間隙角大于閉鎖角時(shí)可以判斷為內(nèi)部故障

4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)2023/6/24第五頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五靈敏元件I1（啟動(dòng)發(fā)信機(jī)）、不靈敏元件I2（啟動(dòng)保護(hù)）取相電流，反應(yīng)對(duì)稱短路，三相短路I3、I4通過(guò)負(fù)序電流濾過(guò)器，輸入負(fù)序電流反應(yīng)不對(duì)稱短路-3.保護(hù)裝置的構(gòu)成

·（1）起動(dòng)元件：故障檢測(cè)元件（區(qū)分正常運(yùn)行和故障）

·（2）操作元件：綜合電流濾過(guò)器將三相工頻電流復(fù)合成單相電流，經(jīng)操作互感器CH升壓后與高頻載波調(diào)制

·（3）比相元件：根據(jù)線路兩側(cè)電流的相位判斷內(nèi)外故障(比相閉鎖繼電器、比相輸出變壓器)4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)2023/6/24第六頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五.保護(hù)裝置工作過(guò)程正常時(shí)：發(fā)信機(jī)震蕩級(jí)仍在工作，調(diào)制部分輸出的是反應(yīng)唄保護(hù)線路三相正負(fù)序電流濾過(guò)器輸出的相位，由于發(fā)信機(jī)的功放級(jí)沒(méi)有電源，所以不能向高頻通道發(fā)出信號(hào)。4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)故障時(shí)：靈敏元件首先啟動(dòng)，給發(fā)信機(jī)的功放級(jí)提供電源，發(fā)信機(jī)立刻向通道發(fā)出故障電流調(diào)制的斷續(xù)高頻波。不靈敏元件啟動(dòng)后，準(zhǔn)備好保護(hù)跳閘出口回路電源。區(qū)內(nèi)故障：收信機(jī)收到斷續(xù)波、比相變壓器有輸出，比相繼電器動(dòng)作，發(fā)跳閘脈沖區(qū)外故障：收信機(jī)收連續(xù)波，經(jīng)檢波限幅倒相處理后，比相變壓器輸出電流為0，比相繼電器不動(dòng)作，閉鎖保護(hù)2023/6/24第七頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

·二、高頻相差動(dòng)保護(hù)的相位特性和相繼動(dòng)作區(qū)-1.內(nèi)部故障時(shí)可能出現(xiàn)的最小間隙角

·（1）對(duì)稱短路時(shí)引起間隙角減小的因素

·

①由于兩側(cè)電勢(shì)相位差及阻抗角不同引起的誤差-系統(tǒng)穩(wěn)定性要求：兩側(cè)電勢(shì)相位差不大于70°-系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)阻抗角為：60°~90°-此時(shí)

4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)

2023/6/24第八頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五·②兩側(cè)電流互感器的誤差

·③保護(hù)裝置誤差·④信號(hào)傳輸?shù)难舆t角度

-最不利的情況·M側(cè)收到N側(cè)高頻信號(hào)的相位差4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)2023/6/24第九頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

·N側(cè)收到M側(cè)高頻信號(hào)的相位差

·（2）內(nèi)部故障時(shí)的最小間隙角

4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)2023/6/24第十頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

·（2）不對(duì)稱短路時(shí)引起間隙角減小的因素

·此時(shí)一負(fù)序電流為主導(dǎo)，而兩側(cè)的負(fù)序電流是由同一負(fù)序電壓產(chǎn)生

·①由于兩側(cè)阻抗角不同引起的誤差

·②兩側(cè)電流互感器的誤差

·③保護(hù)裝置誤差

·④信號(hào)傳輸?shù)难舆t角度-最不利的情況

·M側(cè)收到N側(cè)高頻信號(hào)的相位差4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)2023/6/24第十一頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

·N側(cè)收到M側(cè)高頻信號(hào)的相位差

·（2）內(nèi)部故障時(shí)的最小間隙角可見，此時(shí)間隙角相對(duì)于對(duì)稱短路大多了

4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)2023/6/24第十二頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

·2、外部故障可能出現(xiàn)的最大間隙角

·（1）影響間隙角的因素

·①兩側(cè)電流互感器的誤差

·②保護(hù)裝置誤差

·③信號(hào)傳輸?shù)难舆t角度-外部故障可能出現(xiàn)的最大間隙角4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)2023/6/24第十三頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)-3.閉鎖角的確定

閉鎖角度可取為15°（實(shí)際上式為了保證外部故障的時(shí)候不誤動(dòng)）-4.保護(hù)的相繼動(dòng)作區(qū)

·保護(hù)裝置在一端的保護(hù)先動(dòng)作以后，另一端的保護(hù)才能再動(dòng)作跳閘的情況，稱為“相繼動(dòng)作”。

·主要影響因素：故障類型、兩側(cè)電源電動(dòng)勢(shì)間相角差以及線路長(zhǎng)度。

2023/6/24第十四頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.2.5相差動(dòng)高頻保護(hù)

·對(duì)相差高頻保護(hù)的評(píng)價(jià)-優(yōu)點(diǎn)：

·能反映各種短路

·不反映系統(tǒng)振蕩

·不反映系統(tǒng)非全相運(yùn)行

·不受電壓回路短線影響-缺點(diǎn)：

·對(duì)于重負(fù)荷線路不利于保護(hù)動(dòng)作

·不能作為相鄰線路的后備保護(hù)

·輸電線過(guò)長(zhǎng)時(shí)，保護(hù)可能出現(xiàn)相繼動(dòng)作2023/6/24第十五頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五輸電線路保護(hù)回顧第一章-電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用及基本任務(wù)-繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成-對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求第二章-電磁型電流繼電器-動(dòng)作電流、返回電流、返回系數(shù)-電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算原則-電流保護(hù)的接線方式2023/6/24第十六頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五輸電線路保護(hù)回顧第二章-方向性電流保護(hù)的工作原理-功率方向繼電器的工作原理-集成電路型功率方向繼電器-相間短路功率方向繼電器的接線方式及動(dòng)作特性分析-雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中電流保護(hù)整定的特定-雙向元件加裝的原則-零序電流、電壓濾過(guò)器-零序電流I、II、III段保護(hù)的整定原則-零序功率方向繼電器的接線方式-零序電流保護(hù)與相間電流保護(hù)的比較2023/6/24第十七頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五輸電線路保護(hù)回顧第二章-中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點(diǎn)-中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點(diǎn)及補(bǔ)償方式-中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中單相接地故障的保護(hù)第三章-距離保護(hù)的基本概念-距離保護(hù)的主要組成元件-利用復(fù)平面分析圓特性的阻抗繼電器（各種阻抗繼電器的動(dòng)作方程式）-測(cè)量阻抗、動(dòng)作阻抗、整定阻抗、極化電壓、補(bǔ)償電壓的含義2023/6/24第十八頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五輸電線路保護(hù)回顧第三章-阻抗繼電器交流回路的原理接線-阻抗繼電器的幅值比較回路及相位比較回路-阻抗繼電器的接線方式-方向阻抗繼電器的死區(qū)及消除死區(qū)的方法-極化回路記憶作用對(duì)繼電器動(dòng)作特性的影響-距離保護(hù)的整定計(jì)算原則及對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)-過(guò)渡電阻對(duì)距離保護(hù)的影響-電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響及振蕩閉鎖回路2023/6/24第十九頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期五輸電線路保護(hù)回顧第四章-縱聯(lián)保護(hù)的基本概念及分類-輸