線路保護(hù)縱聯(lián)保護(hù)

線路保護(hù)縱聯(lián)保護(hù)第1頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月電流、電壓、零序電流和距離保護(hù)都是反應(yīng)輸電線路單端電氣量變化的保護(hù)，這種反應(yīng)單端電氣量變化的保護(hù)從原理上講都區(qū)分不開本線路末端和相鄰線路始端的短路。一、反應(yīng)輸電線路單端電氣量變化的保護(hù)的缺陷

第2頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月凡是反應(yīng)單端電氣量變化的保護(hù)都做成多段式的保護(hù)，其中瞬時(shí)動(dòng)作的第Ⅰ段保護(hù)，其定值都要按躲本線路末端短路（其實(shí)質(zhì)是躲相鄰線路始端短路）來整定。這類反應(yīng)輸電線路單端電氣量變化的保護(hù)，它的缺陷是不能瞬時(shí)切除本線路全長(zhǎng)范圍內(nèi)的短路。它的優(yōu)點(diǎn)是它的帶延時(shí)的第Ⅲ段（或第Ⅳ段）可以作為相鄰線路上短路的后備。這類保護(hù)有時(shí)稱作具有相對(duì)選擇性的保護(hù)。

第3頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月既然反應(yīng)M端電氣量變化的保護(hù)無法區(qū)別F1和F2點(diǎn)的短路，可是反應(yīng)N端電氣量變化的保護(hù)確是很容易區(qū)分這兩點(diǎn)短路的。例如用一個(gè)方向繼電器就可以區(qū)分：F1點(diǎn)是正方向短路，F(xiàn)2點(diǎn)是反方向短路。所以如果有一種保護(hù)它可以綜合反應(yīng)兩端電氣量的變化，這樣的保護(hù)一定可以區(qū)分F1和F2點(diǎn)的短路。那么它的一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以瞬時(shí)切除本線路全長(zhǎng)范圍內(nèi)的短路。這種綜合反應(yīng)兩端電氣量變化的保護(hù)就叫做縱聯(lián)保護(hù)?？v聯(lián)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是明顯的，但它的缺點(diǎn)是不能保護(hù)在相鄰線路上的短路，不能作相鄰線路上的短路的后備。第4頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)：縱聯(lián)保護(hù)既然是反應(yīng)兩端電氣量變化的保護(hù)，那就一定要把對(duì)端電氣量變化的信息告訴本端，同樣也應(yīng)把本端電氣量變化的信息告訴對(duì)端，以便每側(cè)都能綜合比較兩端電氣量變化的信息做出是否要發(fā)跳閘命令的決定。這必然涉及到通信的問題，而通信需要通道。

第5頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月縱聯(lián)保護(hù)通道類型1.電力線載波(高頻)通道。2.微波通道3.光纖通道4.導(dǎo)引線通道上述四種通道應(yīng)該說光纖通道是最有發(fā)展前途的。目前繼電保護(hù)制造廠家生產(chǎn)光纖保護(hù)的產(chǎn)量已大于高頻保護(hù)的產(chǎn)量。但由于歷史的原因，高頻通道還有一定的數(shù)量。第6頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月二、220kV系統(tǒng)常見的幾種縱聯(lián)保護(hù)配置1.高頻閉鎖縱聯(lián)方向保護(hù)WXB-11C+GSF6；LFP-901+LFX-912；PSL-602+YSF-10A；RCS-901+LFX-912；CSC-101+BSF3；LFP-902+LFX-912；2.光纖縱聯(lián)方向保護(hù)PSL-602+GXC-01；RCS-901+FOX40ECSC-102+CSY-102A；WXH-801+ZSJ-9003.光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)PSL-603；RCS-931；CSC-103；WXH-803；PRS-753第7頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1.閉鎖式高頻縱聯(lián)保護(hù)

（1）閉鎖式高頻縱聯(lián)保護(hù)的通道介紹第8頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）閉鎖式高頻縱聯(lián)方向保護(hù)簡(jiǎn)化原理框圖：第9頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）關(guān)于閉鎖式的幾個(gè)基本特點(diǎn)1.收不到高頻信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作于跳閘的必要條件。2.閉鎖信號(hào)主要是在非故障線路上傳輸?shù)模ú⒉槐硎驹诠收暇€路上從來沒有傳送過閉鎖信號(hào)），3.在非故障線路上一直存在閉鎖信號(hào)，保護(hù)收到閉鎖信號(hào)把保護(hù)閉鎖。4.在故障線路上最后應(yīng)該沒有閉鎖信號(hào)，保護(hù)才能跳閘。5.在使用閉鎖信號(hào)時(shí)，一般都采用相-地耦合的高頻通道（當(dāng)然也可采用相-相耦合高頻通道，允許式高頻保護(hù)一般使用相相耦合通道）。需要指出的是雖然收發(fā)信機(jī)接在一相輸電線路與大地之間，但由于相與相之間和相與地之間是有分布電容的，所以實(shí)際上三相輸電線路和部份大地都是參與高頻電流的傳輸?shù)摹?.閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)不怕通道斷，怕區(qū)外故障時(shí)通道斷。7.閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)使用單頻制。正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)通道中無高頻信號(hào)。第10頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）關(guān)于閉鎖式的兩個(gè)關(guān)鍵元件的說明：1.啟動(dòng)元件（1）高定值啟動(dòng)元件起動(dòng)后，終止主程序，執(zhí)行故處理程序，開放保護(hù)。（2）低定值啟動(dòng)元件動(dòng)作，控制收發(fā)信機(jī)啟動(dòng)發(fā)信。（3）啟動(dòng)元件無方向性，靈敏度高。2.方向元件（1）有明確的方向性。（2）正方向元件要確保在本線路全長(zhǎng)范圍內(nèi)的短路都能可靠動(dòng)作（超范圍閉鎖式）。（3）反方向元件靈敏度高于正方向元件，反方向元件動(dòng)作則閉鎖正方向元件。（4）正方向元件動(dòng)作則停止收發(fā)信機(jī)發(fā)信。

第11頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）關(guān)于閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)的幾個(gè)問題的討論：1.為什么要用靈敏度不同的兩個(gè)起動(dòng)元件？

為防止區(qū)外故障時(shí)，近故障端保護(hù)不能可靠啟動(dòng)發(fā)信而遠(yuǎn)故障端的保護(hù)因收不到對(duì)側(cè)閉鎖信號(hào)而誤動(dòng)。

第12頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2.為什么要先收到8ms高頻信號(hào)后才允許停信？

高頻信號(hào)在通道上傳輸是有時(shí)滯的，如果M端保護(hù)判正方向后不經(jīng)延時(shí)而匆忙停信后，由于M端收信機(jī)收不到對(duì)冊(cè)信號(hào)將造成保護(hù)誤動(dòng)。M端保護(hù)只有確保近故障點(diǎn)的N端保護(hù)的閉鎖信號(hào)到達(dá)M端以后才允許停信，這樣M端保護(hù)才不會(huì)誤動(dòng)。顯然這等待的延時(shí)應(yīng)考慮N端閉鎖信號(hào)來得最慢、最嚴(yán)重的情況。這種情況出現(xiàn)在N端是遠(yuǎn)方起信的情況。發(fā)生短路后N端起動(dòng)元件因故沒有起動(dòng)，所以一開始不發(fā)信。要等M端高頻信號(hào)先送過來后，N端由遠(yuǎn)方起信才起動(dòng)發(fā)信。等N端的信號(hào)再送到M端后，M端再去停信保護(hù)就不會(huì)誤動(dòng)了。所以M端停信等待的延時(shí)應(yīng)包括高頻信號(hào)往返一次的延時(shí)，加上對(duì)端發(fā)信機(jī)起動(dòng)發(fā)信的延時(shí)再加上足夠的裕度時(shí)間。這時(shí)間一般為（5~8）ms就足夠了。第13頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3.功率倒向時(shí)出現(xiàn)的問題及對(duì)策。

1號(hào)保護(hù)2號(hào)保護(hù)F+動(dòng)作情況F-動(dòng)作情況F+動(dòng)作情況F-動(dòng)作情況功率倒向前√××√功率倒向后×√√×

如果縱聯(lián)方向保護(hù)在35ms內(nèi)一直不動(dòng)作（收信時(shí)間滿35ms），那么縱聯(lián)方向保護(hù)再要?jiǎng)幼鞯脑捯砑?5ms的延時(shí)。第14頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4.遠(yuǎn)方啟信的作用和通道交換的過程。

遠(yuǎn)方啟信作用：（1）通道檢查（2）防止因發(fā)信啟動(dòng)回路故障而造成的保護(hù)不正確動(dòng)作

通道交換的過程：5s

5s

5s

200ms

dB

t

藍(lán)色本側(cè)發(fā)綠色對(duì)側(cè)發(fā)

第15頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月5.收到三相斷路器跳閘位置繼電器（TWJ）動(dòng)作信號(hào)以后高頻保護(hù)做些什么？（1）如果高定值起動(dòng)元件未起動(dòng)，又收到了三相跳閘位置繼電器都動(dòng)作的信號(hào)并確認(rèn)三相均無電流時(shí)，把起動(dòng)發(fā)信（含遠(yuǎn)方起信）往后推遲100ms（不同廠家該值略有差別）。第16頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）如果高定值起動(dòng)元件起動(dòng)后，又收到了任一相相跳閘位置繼電器都動(dòng)作的信號(hào)并確認(rèn)該相無電流時(shí)立即停信。這停信通常稱作“位置停信”。在起動(dòng)元件起動(dòng)后本斷路器又單相或三相跳閘了，這說明本線路上發(fā)生了短路，本端保護(hù)動(dòng)作跳閘了，所以采取馬上停信措施后有利于對(duì)端縱聯(lián)方向保護(hù)跳閘。

第17頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）“位置停信”的由來在“四統(tǒng)一”中采用這種“位置停信”還有一種目的：如果線路出口短路，零序Ⅰ段等快速保護(hù)先發(fā)跳閘命令并將斷路器跳開時(shí)若高頻保護(hù)還未跳閘（當(dāng)時(shí)系統(tǒng)用的相差高頻保護(hù)由于兩次比相，動(dòng)作時(shí)間將到40～60ms），斷路器跳閘后高頻保護(hù)立即恢復(fù)發(fā)信，閉鎖了對(duì)端的高頻保護(hù)。采取了“位置停信”后使該端一直處于停信狀態(tài)可確保對(duì)端高頻保護(hù)可靠跳閘。目前微機(jī)型的縱聯(lián)保護(hù)沒有相差高頻保護(hù)，縱聯(lián)方向、縱聯(lián)距離保護(hù)在20～30ms內(nèi)已可發(fā)出跳閘命令。所以線路出口短路時(shí)，即使快速距離保護(hù)或零序Ⅰ段先發(fā)跳閘命令，在斷路器跳閘時(shí)間內(nèi)，對(duì)端縱聯(lián)保護(hù)已可發(fā)出跳閘命令，所以這個(gè)問題已不再存在。

第18頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）“位置停信”的另一作用：在縱聯(lián)距離保護(hù)中采用一相跳閘位置繼電器動(dòng)作的信號(hào)并確認(rèn)該相無電流時(shí)立即停信還能解決在靠近線路一端發(fā)生單相高阻接地時(shí)由于另一端阻抗繼電器不動(dòng)使縱聯(lián)距離拒動(dòng)問題。此時(shí)近故障點(diǎn)一端的其它保護(hù)動(dòng)作跳開故障相后停信，遠(yuǎn)離故障點(diǎn)一端的阻抗繼電器隨后縱續(xù)動(dòng)作，縱聯(lián)距離保護(hù)就能跳閘。第19頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）“位置停信”的使用注意事項(xiàng)單相TWJ動(dòng)作停信只停80ms，避免本線路非全相運(yùn)行期間兩端一直停信在外部發(fā)生運(yùn)行相上的故障時(shí)縱聯(lián)方向（距離）保護(hù)誤動(dòng)而誤切三相。三相TWJ動(dòng)作停信一直停到裝置整組復(fù)歸。

“位置停信”在手動(dòng)合閘和自動(dòng)重合閘時(shí)自動(dòng)退出，避免對(duì)端合閘后本端再合閘時(shí)由于三相觸頭不同期對(duì)端某些原理的正方向的方向繼電器可能動(dòng)作造成縱聯(lián)方向保護(hù)誤動(dòng)。

第20頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.其他保護(hù)停信和本裝置保護(hù)動(dòng)作停信的問題。（1）母差（失靈）保護(hù)動(dòng)作停信

雙母線接線的母差保護(hù)動(dòng)作停信一般通過啟動(dòng)線路保護(hù)中操作箱內(nèi)的TJR繼電器實(shí)現(xiàn)。對(duì)于CT在開關(guān)斷口兩端布置時(shí)（如GIS設(shè)備），線路保護(hù)CT與母差保護(hù)CT可實(shí)現(xiàn)交叉，避免了死區(qū)的存在，此時(shí)可不用母差停信。

3/2開關(guān)接線的母差保護(hù)動(dòng)作不停信，開關(guān)失靈時(shí)需要強(qiáng)制停信

母差停信一般展寬150mS，也是在母差出口元件返回后繼續(xù)停信150mS。第21頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）本裝置其他保護(hù)動(dòng)作停信現(xiàn)在輸電線路保護(hù)都做成成套的保護(hù)裝置。一條線路的主保護(hù)、后備保護(hù)都做在一套保護(hù)裝置內(nèi)。本裝置內(nèi)任意一種保護(hù)發(fā)跳閘命令同時(shí)立即停信有利于對(duì)端縱聯(lián)保護(hù)跳閘。保護(hù)裝置發(fā)三相跳閘命令停信直至跳閘命令返還后還繼續(xù)展寬停信150ms，保護(hù)裝置發(fā)單相跳閘命令時(shí)只停信150ms，這段時(shí)間保證讓對(duì)端可靠跳閘。這些工作都由裝置在軟件中自動(dòng)完成。第22頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月7.閉鎖式高頻縱聯(lián)保護(hù)的具體稱謂（什么是距離高頻？什么是零序高頻？什么是方向高頻？………..）“距離高頻”（或稱“高頻距離”）是指其方向元件由距離元件充當(dāng)，一般使用II段或III段的阻抗測(cè)量元件，前提是保證本線范圍內(nèi)各類故障有絕對(duì)靈敏度。（如LFP902中的Z++）“零序高頻”是指其方向元件由零序功率方向元件充當(dāng)。同樣其零序功率方向元件應(yīng)保證對(duì)本線范圍內(nèi)的所有接地故障有絕對(duì)靈敏度。（如LFP901中的O++）

“方向高頻”，從字面上理解可以指所有的基于兩側(cè)方向判別的高頻保護(hù)。但是有一種方向元件是由工頻突變量方向元件充當(dāng)?shù)母哳l保護(hù)，我們習(xí)慣稱其為“方向高頻”。（如LFP901中的D++）第23頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2.允許式光纖縱聯(lián)方向保護(hù)1.允許式縱聯(lián)方向保護(hù)的簡(jiǎn)化框圖：＆保護(hù)啟動(dòng)正方向元件動(dòng)作反方向元件不動(dòng)作有對(duì)側(cè)允許信號(hào)出口＆保護(hù)啟動(dòng)正方向元件動(dòng)作反方向元件不動(dòng)作有對(duì)側(cè)允許信號(hào)向?qū)?cè)發(fā)允許信號(hào)＆保護(hù)啟動(dòng)開關(guān)任一相分位且該相無流＆開關(guān)任三相分位且三相無流向?qū)?cè)發(fā)允許信號(hào)向?qū)?cè)發(fā)允許信號(hào)第24頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2.允許式光纖縱聯(lián)保護(hù)的通道（1）直連光纖通道（2）復(fù)用光纖通道第25頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3.允許式光纖縱聯(lián)保護(hù)的其他一些問題（1）母差（失靈）保護(hù)動(dòng)作向?qū)?cè)發(fā)允許信號(hào)，并在母差（失靈）元件返回后展寬150mS發(fā)信。（2）本保護(hù)裝置其他保護(hù)動(dòng)作發(fā)三相跳令后立即向?qū)?cè)發(fā)信并展寬150mS。本保護(hù)裝置任一保護(hù)發(fā)單跳令只發(fā)信150mS，不展寬。（3）功率倒向時(shí)的防誤動(dòng)措施a.保護(hù)啟動(dòng)后如果縱聯(lián)保護(hù)在連續(xù)35ms內(nèi)一直未收到信號(hào)或不滿足正方向方向元件動(dòng)作、反方向方向元件不動(dòng)作的條件（對(duì)縱聯(lián)距離保護(hù)是不滿足阻抗繼電器動(dòng)作的條件），那么縱聯(lián)保護(hù)再要?jiǎng)幼鞯脑捯砑?5ms的延時(shí)。b.保護(hù)啟動(dòng)后先反方向元件動(dòng)作然后再正方向元件動(dòng)作且反方向動(dòng)作期間收到對(duì)側(cè)允許信號(hào)，那么該正方向元件動(dòng)作后延時(shí)25~35mS向?qū)?cè)發(fā)允許信號(hào)。第26頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3.縱聯(lián)分相電流差動(dòng)保護(hù)（1）穩(wěn)態(tài)分相電流差動(dòng)保護(hù)的基本原理第27頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月在系統(tǒng)圖中，設(shè)流過兩端保護(hù)的電流、以母線流向被保護(hù)線路的方向規(guī)定為其正方向，如圖中箭頭方向所示。以兩端電流的相量和作為繼電器的動(dòng)作電流，該電流有時(shí)也稱作差動(dòng)電流、差電流。另以兩端電流的相量差作為繼電器的制動(dòng)電流。

差動(dòng)電流制動(dòng)電流動(dòng)作判據(jù)差動(dòng)門檻值制動(dòng)系數(shù)第28頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1）區(qū)內(nèi)故障當(dāng)線路內(nèi)部短路時(shí)，如圖（c）所示，兩端電流的方向與規(guī)定的正方向相同。

此時(shí)動(dòng)作電流等于短路點(diǎn)的電流IK，動(dòng)作電流很大。制動(dòng)電流Ir較小，小于短路點(diǎn)的電流。如果兩端電流幅值、相位相同的話，制動(dòng)電流甚至就為零，。因此工作點(diǎn)落在動(dòng)作特性的動(dòng)作區(qū)，差動(dòng)繼電器動(dòng)作。

第29頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2）區(qū)外故障當(dāng)線路外部短路時(shí)，IM、IN中有一個(gè)電流反相。例如在圖（d）中，流過本線路的電流是穿越性的短路電流，如果忽略線路上的電容電流。則此時(shí)動(dòng)作電流是零，制動(dòng)電流是二倍的短路電流，制動(dòng)電流很大，因此工作點(diǎn)落在動(dòng)作特性的不動(dòng)作區(qū)，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。所以這樣的差動(dòng)繼電器可以區(qū)分線路外部短路（含正常運(yùn)行）和線路內(nèi)部短路。繼電器的保護(hù)范圍是兩端TA之間的范圍。

第30頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4）基本原理小結(jié)從上述原理的敘述中可以進(jìn)一步得到兩個(gè)重要的推論：①

只要在線路內(nèi)部有流出的電流，例如線路內(nèi)部短路的短路電流、本線路的電容電流，這些電流都將成為動(dòng)作電流。②

只要是穿越性的電流，例如外部短路時(shí)流過線路的短路電流、負(fù)荷電流，都只形成制動(dòng)電流而不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作電流。穿越性電流的兩倍是制動(dòng)電流。第31頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）縱聯(lián)分相電流差動(dòng)保護(hù)應(yīng)解決的主要問題1）輸電線路電容電流的影響

本線路的電容電流是從線路內(nèi)部流出的電流，它將構(gòu)成差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流，如果縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)沒有考慮到電容電流的影響的話在某些情況下會(huì)造成保護(hù)的誤動(dòng)。所以解決電容電流的影響是線路縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)要解決的最重要的課題。電壓等級(jí)越高，輸電線路越長(zhǎng)，而且多采用分裂導(dǎo)線，因此線路的電容電流也就越大，它對(duì)縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的影響也就越大。第32頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

在發(fā)生線路外部短路、外部短路切除和線路空充的初瞬階段上述高頻分量的電容電流和工頻分量的電容電流疊加，其最大的電容電流幅值可能能達(dá)到很大的值，為與穩(wěn)態(tài)分量電容電流（只有50Hz的工頻分量）區(qū)別，這個(gè)電流稱作暫態(tài)分量電容電流。當(dāng)短路發(fā)生在電勢(shì)達(dá)最大值瞬間時(shí)，這暫態(tài)分量電容電流能達(dá)到正常運(yùn)行下的電容電流的若干倍。這么大的本線路電容電流都成為動(dòng)作電流，將可能造成保護(hù)誤動(dòng)。

第33頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2）防止電容電流造成保護(hù)誤動(dòng)的措施

a.抬高定值抬高差動(dòng)繼電器比率制動(dòng)特性曲線中的起動(dòng)電流Iqd的定值來躲電容電流的影響?？紤]到由于高頻分量電容電流使暫態(tài)電容電流增大的影響，Iqd值可取為正常運(yùn)行情況下本線路電容電流值的（4～6）倍。需要指出：正常運(yùn)行情況下差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流就是正常運(yùn)行下本線路的電容電流。當(dāng)然提高定值的方法是以犧牲內(nèi)部短路的靈敏度作為代價(jià)的。

第34頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月b.加短延時(shí)如果保護(hù)動(dòng)作能加一個(gè)例如40ms的短延時(shí)，經(jīng)過這個(gè)延時(shí)高頻分量的電容電流已經(jīng)得到很大的衰減，這樣比率制動(dòng)特性曲線中的起動(dòng)電流的定值就可以降低，例如降低到1.5倍的正常運(yùn)行情況下的本線路電容電流。因?yàn)閰^(qū)外短路切除和線路空充時(shí)本線路穩(wěn)態(tài)分量電容電流是額定電壓下的電容電流，區(qū)外短路時(shí)本線路穩(wěn)態(tài)分量電容電流由于電壓降低，是小于額定電壓下的電容電流的，用1.5倍的電容電流作為起動(dòng)電流的定值再加延時(shí)來躲電容電流的影響。當(dāng)然這種方法是以犧牲快速性作為代價(jià)的。

第35頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月c.進(jìn)行電容電流補(bǔ)償如果能用某種方法計(jì)算出本線路的電容電流IC，然后在求動(dòng)作電流時(shí)將該電流減去，實(shí)現(xiàn)電容電流的補(bǔ)償。也就是將動(dòng)作電流計(jì)算改成：。a）穩(wěn)態(tài)電容電流補(bǔ)償?shù)?6頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月考慮到某相上的電容電流是該相正、負(fù)、零序電容電流的之和，以及輸電線路的正序容抗與負(fù)序容抗相等的關(guān)系，在上圖中M端C/2中流過的某相上的電容電流IMCφ是該相的正序、負(fù)序、零序電容電流之和。其值為：（式中φ可以是A、B、C）第37頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月同理可求N端C/2中流過的電容電流INCφ需要補(bǔ)償?shù)碾娙蓦娏?；?8頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月b）暫態(tài)電容電流補(bǔ)償（時(shí)域法）由于分布電容的存在，在短路初始階段電容電流中除有工頻分量的電容電流外還有大于工頻頻率的高頻分量電容電流。所以暫態(tài)電容電流比穩(wěn)態(tài)電容電流大得多。因此在超高壓、特高壓輸電線路的電流差動(dòng)保護(hù)中往往需要補(bǔ)償暫態(tài)電容電流。在計(jì)算暫態(tài)分量電容電流時(shí)因?yàn)橐婕暗饺舾蓚€(gè)頻率，不能用相序分量方法計(jì)算電容電流。

第39頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月由電路的基本知識(shí)可知，電容上流過的電流與加在電容上的電壓關(guān)系為：

上式對(duì)各種頻率的信號(hào)都是適用的，因此用這公式計(jì)算出的電容電流包含了各種頻率分量的電容電流，是暫態(tài)分量的電容電流。以求A相的電容電流為例，在上圖中M端A相上的電容電流是AB相間電容上的電容電流與AC相間電容上的電容電流、A相對(duì)地電容上的電容電流之和，其值為：

同理可得N端A相上電容電流：A相需要補(bǔ)償?shù)碾娙蓦娏鳛椋旱?0頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月d.利用貝瑞隆模型構(gòu)成的線路差動(dòng)保護(hù)

貝瑞隆模型本身是建立在分布參數(shù)理論上的，由此構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)從原理上不受電容電流的影響。目前一些制造廠家、高等院校和科研機(jī)構(gòu)都對(duì)此原理進(jìn)行了研究，是非常有前途的一種差動(dòng)保護(hù)原理。第41頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2.外部短路或外部短路切除時(shí)，由于兩端電流互感器的變比誤差不一致、短路暫態(tài)過程中由于兩端電流互感器的暫態(tài)特性不一致、二次回路的時(shí)間常數(shù)的不一致產(chǎn)生的不平衡電流。

輸電線路兩端TA的變比應(yīng)該盡可能相同，但由于變比誤差的差異在短路穩(wěn)態(tài)后也會(huì)造成不平衡電流。如果再考慮到短路暫態(tài)過程中由于短路電流中的非周期分量和諧波分量等暫態(tài)分量電流造成兩端TA飽和程度的差異，以及這些暫態(tài)分量電流在各自的二次回路中的衰減時(shí)間常數(shù)的差異，在暫態(tài)過程中將產(chǎn)生新的不平衡電流。差動(dòng)繼電器應(yīng)該從繼電器的構(gòu)成原理上，從整定值上從動(dòng)作特性的制動(dòng)系數(shù)取值上考慮這些影響。

第42頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3.解決重負(fù)荷線路區(qū)內(nèi)經(jīng)高電阻接地時(shí)靈敏度不足的問題。

第43頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月圖（a）中的短路后流過兩端保護(hù)的電流為：此時(shí)動(dòng)作電流和制動(dòng)電流分別為：線路內(nèi)部短路時(shí)縱聯(lián)差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流等于短路點(diǎn)的短路電流，因?yàn)樵撾娏魇窃诰€路內(nèi)部的流出電流。制動(dòng)電流有兩項(xiàng)，一項(xiàng)與短路電流有關(guān)。制動(dòng)電流最小的情況發(fā)生在短路點(diǎn)兩側(cè)電流分配系數(shù)相等時(shí)（例如在系統(tǒng)對(duì)稱情況下線路中點(diǎn)短路）。此時(shí)（CM-CN）=0，制動(dòng)電流與短路電流無關(guān)。另一項(xiàng)與負(fù)荷電流有關(guān)，因?yàn)樨?fù)荷電流是穿越性的電流，總是產(chǎn)生制動(dòng)電流的。所以從上式可看出，在重負(fù)荷線路內(nèi)部發(fā)生經(jīng)高阻接地時(shí)，差動(dòng)繼電器的靈敏度可能不足。由于是高阻接地，短路點(diǎn)的短路電流IK并不大，動(dòng)作電流不大，又是重負(fù)荷的線路負(fù)荷電流比較大，所以制動(dòng)電流較大，這樣繼電器的靈敏度可能不夠。如果短路點(diǎn)兩側(cè)系統(tǒng)不對(duì)稱更會(huì)加劇這種缺陷。

第44頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月解決辦法：1）引入零序差動(dòng)

用輸電線路兩端的零序電流構(gòu)成差動(dòng)繼電器。其動(dòng)作電流和制動(dòng)電流分別為：

反應(yīng)的是兩端零序電流的關(guān)系，沒有選相功能，所以應(yīng)再用穩(wěn)態(tài)量的分相差動(dòng)繼電器選相。零序差動(dòng)繼電器與穩(wěn)態(tài)量的分相差動(dòng)繼電器構(gòu)成‘與’邏輯延時(shí)100ms選跳故障相。零序差動(dòng)繼電器也做成比率制動(dòng)特性，它有如下特點(diǎn)：①該繼電器比率制動(dòng)特性中的起動(dòng)電流只需躲過外部接地短路時(shí)本線路的穩(wěn)態(tài)零序電容電流以及外部相間短路（不接地）時(shí)的穩(wěn)態(tài)零序不平衡電流。該值比較小，一般可取為與整套保護(hù)的零序起動(dòng)元件的起動(dòng)電流定值一致。②由于負(fù)荷電流是正序分量的電流，因而負(fù)荷電流也不成為該繼電器的制動(dòng)電流。③零序電流受過渡電阻的影響也較小。由于上述原因，零序差動(dòng)繼電器很靈敏，可用以解決重負(fù)荷線路內(nèi)部經(jīng)高阻短路時(shí)的靈敏度問題。作為選相用的穩(wěn)態(tài)量分相差動(dòng)繼電器也要做成高靈敏度的，以不影響零序差動(dòng)繼電器的靈敏度。（RCS931）

第45頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2）引入工頻突變量差動(dòng)工頻變化量的分相差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流和制動(dòng)電流分別為：工頻變化量差動(dòng)繼電器也做成比率制動(dòng)特性。由于工頻變化量繼電器是工作在暫態(tài)過程中的，所以其起動(dòng)電流值與上述穩(wěn)態(tài)Ⅰ段取值相同，可取為正常運(yùn)行情況下本線路電容電流的（4～6）倍。工頻變化量差動(dòng)繼電器的特點(diǎn)是：①不反應(yīng)負(fù)荷電流，負(fù)荷電流已不再成為制動(dòng)電流了。②受過渡電阻的影響小。所以工頻變化量差動(dòng)繼電器很靈敏，用它來解決重負(fù)荷輸電線路內(nèi)部發(fā)生經(jīng)高阻接地時(shí)差動(dòng)繼電器的靈敏度問題是十分理想的。

第46頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4.電流互感器斷線時(shí)防止縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的措施及‘長(zhǎng)期有差流’的告警信號(hào)。

正常運(yùn)行時(shí)當(dāng)輸電線路一端的TA斷線時(shí)差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流和制動(dòng)電流都等于未斷線一端的負(fù)荷電流。由于差動(dòng)繼電器的制動(dòng)系數(shù)小于1，起動(dòng)電流值又較小，因此工作點(diǎn)將落在比率制動(dòng)特性的動(dòng)作區(qū)內(nèi)造成差動(dòng)繼電器動(dòng)作。

措施：

每一端縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)跳閘出口必須滿足下述幾個(gè)條件（與）：①本端起動(dòng)元件起動(dòng)。②本端差動(dòng)繼電器動(dòng)作。同時(shí)滿足上兩個(gè)條件，向?qū)Χ税l(fā)‘差動(dòng)動(dòng)作’的允許信號(hào)。③收到對(duì)端‘差動(dòng)動(dòng)作’的允許信號(hào)。（PSL603、RCS931）

第47頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月“長(zhǎng)期有差流”信號(hào)介紹：在TA斷線時(shí)除了差動(dòng)保護(hù)不能誤動(dòng)外還應(yīng)發(fā)出告警信號(hào)，為此可增加一個(gè)‘高壓差流元件’。該差流元件應(yīng)該很靈敏，以便有效地檢測(cè)出TA斷線時(shí)出現(xiàn)的差電流的情況。‘高壓差流元件’滿足下述條件發(fā)‘長(zhǎng)期有差流’信號(hào)（與）：①差流元件動(dòng)作；②差流元件的動(dòng)作相（只有一個(gè)差流元件動(dòng)作時(shí)，用它設(shè)及的那一相）或動(dòng)作相間（有兩個(gè)差流元件動(dòng)作時(shí)，用它們?cè)O(shè)及的兩相）的電壓大于0.6倍的額定電壓；③滿足上兩條件10秒鐘。第一個(gè)條件證明出現(xiàn)差動(dòng)電流（動(dòng)作電流），第二個(gè)條件證明系統(tǒng)沒有短路，于是經(jīng)延時(shí)發(fā)告警信號(hào)。需要指出，在TA斷線或裝置內(nèi)部某相電流數(shù)據(jù)采樣通道故障以及兩側(cè)裝置采樣不同步時(shí)都可滿足上述條件。故發(fā)的是‘長(zhǎng)期有差流’信號(hào)。

第48頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月5.在有一端為弱電源的線路內(nèi)部故障，防止縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)的措施。在縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)中除了有兩相電流差突變量（相電流突變量）起動(dòng)元件、零序電流起動(dòng)元件和不對(duì)應(yīng)起動(dòng)元件以外，再增加一個(gè)‘低壓差流起動(dòng)元件’。該起動(dòng)元件的起動(dòng)條件為：①差流元件動(dòng)作。②差流元件的動(dòng)作相或動(dòng)作相間的電壓小于0.6倍的額定電壓。③收到對(duì)端的‘差動(dòng)動(dòng)作’的允許信號(hào)。第49頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.收到三相跳閘位置繼電器（TWJ）動(dòng)作信號(hào)后該做些什么工作？（1）如果起動(dòng)元件未起動(dòng)又收到三相的TWJ都動(dòng)作的信號(hào)，并且任一相差流元件動(dòng)作后立即發(fā)‘差動(dòng)動(dòng)作’的允許信號(hào)。這可以解決在輸電線路一端斷路器處于三相都斷開狀態(tài)，系統(tǒng)由另一端對(duì)線路充電時(shí)在線路上發(fā)生短路，斷路器合閘的這一端縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)的問題。（2）如果起動(dòng)元件起動(dòng)后又收到三相的TWJ都動(dòng)作的信號(hào)，并且任一相差流元件動(dòng)作后立即發(fā)‘差動(dòng)動(dòng)作’的允許信號(hào)。這時(shí)說明線路上發(fā)生了故障而且本端的斷路器已跳閘了。這時(shí)一直發(fā)允許信號(hào)有利于對(duì)端縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)跳閘。

第50頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月7.外部其他保護(hù)動(dòng)作發(fā)‘遠(yuǎn)跳’信號(hào)的作用。

母線保護(hù)動(dòng)作、失靈保護(hù)動(dòng)作起動(dòng)‘遠(yuǎn)跳’。這是為了解決在斷路器與電流互感器之間發(fā)生故障時(shí)電流差動(dòng)保護(hù)存在的問題。該處故障對(duì)電流差動(dòng)保護(hù)來說是外部短路，差動(dòng)保護(hù)是不動(dòng)作的。該處故障M端母線保護(hù)可動(dòng)作跳M端斷路器，但M端斷路器跳閘后，N端電流差動(dòng)保護(hù)仍然不能動(dòng)作。為了讓N端保護(hù)能快速切除故障，可將M端母線保護(hù)動(dòng)作的接點(diǎn)接在電流差動(dòng)保護(hù)裝置的‘遠(yuǎn)跳’端子上，保護(hù)裝置發(fā)現(xiàn)該端子的輸入接點(diǎn)閉合后立即向N端發(fā)‘遠(yuǎn)跳’信號(hào)。N端接收到該信號(hào)后再經(jīng)（或不經(jīng)）起動(dòng)元件動(dòng)作，作為就地判據(jù)發(fā)三相跳閘命令并閉鎖重合閘。

需要指出，在3/2接線方式中母線保護(hù)動(dòng)作是不允許發(fā)‘遠(yuǎn)跳’信號(hào)的，因?yàn)樵谀妇€上故障，母線保護(hù)動(dòng)作跳開邊斷路器后中斷路器還可以繼續(xù)帶線路運(yùn)行。此時(shí)在斷路器與電流互感器之間發(fā)生故障時(shí)由母線保護(hù)起動(dòng)失靈保護(hù)，失靈保護(hù)動(dòng)作后起動(dòng)‘遠(yuǎn)跳’跳對(duì)端斷路器。第51頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月8.本裝置保護(hù)動(dòng)作發(fā)分相‘遠(yuǎn)跳’信號(hào)本裝置任何保護(hù)在發(fā)跳閘命令的同時(shí)向?qū)Χ税l(fā)分相跳閘信號(hào)，對(duì)端接收到該