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1、2022/12/22,电力系统继电保护原理,主讲教师:焦彦军华北电力大学电自教研室,2022/12/22,第五章 输电线路纵联保护,5-1概述5-2电流纵联差动保护5-3方向纵联保护,2022/12/22,5-1概述,单端电气量保护,距离保护,电流保护,零序电流保护,具有阶段式的共同特点,2022/12/22,5-1概述,1的距离I段：(8085)%,2的距离I段：(8085)%,1520%,1520%,1 或2的距离II段：(3040)%,0.5秒延时,单端电气量保护不能做到全线速动,2022/12/22,5-1概述,双端电气量保护,纵联保护,2022/12/22,一、电力线载波通道,传输信
2、号频率,高频通道,1阻波器,2022/12/22,一、电力线载波通道,传输信号频率,高频通道,2结合电容器,2022/12/22,一、电力线载波通道,传输信号频率,高频通道,3连接滤波器,2022/12/22,一、电力线载波通道,传输信号频率,高频通道,4高频电缆,2022/12/22,一、电力线载波通道,传输信号频率,高频通道,5高频收发信机,2022/12/22,一、电力线载波通道,传输信号频率,高频通道,6接地刀闸,2022/12/22,一、电力线载波通道,传输信号频率,高频通道,7电力线,2022/12/22,高频通道的工作方式,(1)故障时发信,2022/12/22,高频通道的工作方
3、式,(2)长时发信,2022/12/22,高频通道的工作方式,(2)长时发信（移频方式）,2022/12/22,高频信号,信号,信号,信号,（1） 闭锁信号,2022/12/22,高频信号,信号,信号,信号,（2） 允许信号,2022/12/22,高频信号,信号,信号,信号,（3） 跳闸信号,2022/12/22,高频通道的工作方式与高频信号的选择,故障发信方式应选择闭锁信号；长期发信方式应采用允许信号。,2022/12/22,二、光纤通道,单向光纤通信系统的构成,（1）通信容量大。（2）光纤的传输损耗小，中继间隔长，可达上百公里。（3）通信系统可靠性高。,2022/12/22,应用专用光纤通
4、道的纵联保护,2022/12/22,复用光纤通道的纵联保护构成,2022/12/22,按通信通道类型,导引线保护载波保护（高频保护）微波保护光纤保护,纵联差动保护（电流差动和相位差动保护）方向比较式纵联保护（比较两端逻辑量）距离纵联保护（比较两端逻辑量）,按工作原理,按所利用信号的性质,闭锁式允许式直接跳闸式解除闭锁式,纵联保护的分类,2022/12/22,5-2电流纵联差动保护,利用线路两侧电流相量和的差异 电流差动保护,2022/12/22,一、光纤电流分相差动保护,M,N,两侧的保护装置都能得到对侧的电流，从而可独立地进行故障识别。,2022/12/22,1不带制动特性的电流差动保护,定
5、义：,差动电流,正常运行或外部短路时若,则称该电流为不平衡电流,2022/12/22,1不带制动特性的电流差动保护,保护的动作判据：,1）躲过外部短路时的最大不平衡电流,应按以下原则整定：,2022/12/22,2）躲过最大负荷电流,1不带制动特性的电流差动保护,灵敏系数校验：,取二者之大值作为定值。,要求,2022/12/22,2比率制动特性的电流差动保护,定义：,制动电流,保护的动作判据：,动作特性,2022/12/22,（1）制动系数的选取,（2）最小动作电流的确定,按照躲线路合闸时的最大充电电流来整定,2022/12/22,光纤电流差动保护构成逻辑框图,2022/12/22,3.影响电
6、流差动保护正确动作的因素及其对策,故障分量的电流差动保护零序电流差动保护发生经高阻接地的短路，可以提高保护的灵敏度,采样时刻调整法、采样数据修正法、 GPS时钟同步法,（3）分布电容电流对电流差动保护的影响,（1）负荷电流对差动保护的影响,（2）两侧电流采样同步,电容电流补偿,2022/12/22,光纤电流差动保护具有以下优点：（1） 灵敏度高（2） 能够反应所有故障类型，不受系统振荡的影响。（3） 能够实现全线速动，与相邻线路的保护没有配合关系，动作逻辑简单。（4） 具有良好的“天然”选相功能。（5） 能应用于长、短线路，能够应用于同杆并架双回线、串补电容线路以及T型分支线路。,2022/1
7、2/22,5-3方向纵联保护,S+,S+,2022/12/22,5-3方向纵联保护,S+,S-,2022/12/22,纵联方向保护、纵联距离保护等；超范围式纵联方向保护、欠范围式纵联方向保护；闭锁式纵联方向保护、允许式纵联方向保护；高频纵联方向保护、光纤纵联方向保护等。,方向纵联保护分类,2022/12/22,一、高频闭锁方向纵联保护,2022/12/22,方向纵联保护常用的方向元件,方向纵联保护的方向元件应满足如下要求：（1） 能反应所有的故障类型。（2） 在给定的动作范围内，不存在保护动作的死区。（3） 在正常运行及反方向发生短路时，应确保保护可靠不动作。（4） 不受系统振荡的影响。（5）
8、 在线路两相运行时，应该能够继续工作。,2022/12/22,工频变化量方向元件,S+:,S-:,2022/12/22,负序方向元件,S+:,S-:,S+:,S-:,2022/12/22,二、距离纵联保护,2022/12/22,超范围允许式（POTT）：两侧距离保护第II段都动作就满足纵联保护动作的必要和充分条件,2. 允许式距离纵联保护,2022/12/22,欠范围允许式（PUTT）：由距离保护I段发允许信号，本地距离第II段或第III段也动作构成跳闸的充分条件,动作条件, 启动元件、距离I段和II段同时动作, 启动元件和距离II段动作，且收到允许信号,2022/12/22,本章小结,（1）单端电气量保护的特点及存在的不足；纵联保护构成的基本原理和特点。（2）高频通道的构成及工作方式、高频信号的作用。（3）光纤电流差动保护的工作原理及整定计算；了解两侧电流实现同步采集的方法；了解电容电流补偿的方法。（4）高频闭锁功率方向保护、高频闭锁距离保护的工作原理；熟知其中各元件的作用；能够分析保护范围内、外发生故障时保护的动作行为。,
