输电线路纵联保护
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第4章输电线路纵联保护
4.2.3 微波通讯
2．微波通讯纵联保护的优点 与载波比，优点： （1）独立通道，无干扰； （2）拓展了通信频段，速率快，可以实现纵联电流差动原理的保护。 缺点：
中继站，造价高。
4.2.4 光纤通信
光纤通信网，电力通信网的主干网 图4.10
（1）通信容量大； （2）节约金属材料； （3）保密性好，不受外界干扰； 缺点： 距离还不够长，需采用中继器。
图4.1
4.1 输电线路纵联保护概述
4.1.1 引言
分类： 按通道类型分类，四种： 导引线纵联保护、电力线载波纵联保护、微波纵联保护、光纤纵
联保护 按动作原理分类，两类： 1）方向比较式纵联保护：传送逻辑量 2）纵联电流差动保护：传送电流量
4.1.2 输电线路短路时两侧电气量的故障特征分析 4.1.3 纵联保护的基本原理
（工频故障分量概念见P111-112)
正向：U IZs 反向：U IZs
正向：270 arg U 0 Zr I
反向：90 arg U 0 Zr I
4.3.2 闭锁式方向纵联保护
1、基本原理 正常时无信号，故障时在非故障线路上传送高频信号，由短路功
4.2.1 导引线通讯 图4.5 环流式、均压式
问题：导引线开路和短路时？
4.2. 输电线路纵联保护两侧信息的交换
4.2.2 电力线载波通讯
通道信号频率：50-400KHz
⑴阻波器：阻波器 是由一个电感线圈 与可变电容器并联 组成的回路。
⑶连接滤波器：连 接滤波器由一个可 调节的空心变压器 及连接至高频电缆 一侧的电容器组成。
⑵耦合电容器：耦合 电容器与连接滤过器 共同配合将载波信号 传递至输电线路，同 时使高频收发信机与 工频高压线路绝缘。
第4章 输电线路纵联保护
第四章 输电线路纵联保护 Pilot Protection for Transmission Lines
4.1 输电线路纵联保护概述 4.1.1 引言
电流保护和距离保护，其测量信息均取自输电线路的一侧，无法 区分本线路末端短路与相邻线路出口短路，无法实现全线速动。 输电线路的纵联保护，就是用某种通信通道将输电线两端或各端 的保护装置纵向连接起来，进行各端电气量的比较，以判断故障 在本线路范围内或外，从而决定是否动作。 图4.1
4.4 纵联电流差动保护
4.4.3 纵联 电流相位 差动保护
1、原理：
相差高频保护的构成
I 1、故障启动发信元件：不对称短路I 2I 和对称短路I -低定值 II 2、启动跳闸元件：I 2II 和I -高定值 +KI -以其正半波发高频电流 3、发信元件操作元件：I
1
2
4、收信比较时间t3元件
动作方程
I K I I I I m n m n op 0
4.4 纵联电流差动保护
4.4.2 两侧电流的同步测量 GPS 图4.23
1、纵联电流差动保护对传输容量和传输速度（数据同步）要求很高， 电力载波通道不能满足要求，一般用于短线和发电机、变压器、母线 上； 2、在微波、光纤和GPS技术成熟时，才在远距离线路上获得应用.
4.2.2 电力线载波通讯
2、电力线载波通道的特点
优点：
（1）无中继，通讯距离长； （2）经济、使用方便； （3）工程施工比较简单。 缺点： （1）易受高压线路的干扰； （2）速率低，难于满足纵联电流差动保护实时的要求。一般用来传递 状态信号，用于构成方向比较式纵联保护和电流相位比较式纵联保 护
4.2.2 电力线载波通讯
4.1 输电线路纵联保护概述 4.1.1 引言
电流保护和距离保护，其测量信息均取自输电线路的一侧，无法 区分本线路末端短路与相邻线路出口短路，无法实现全线速动。 输电线路的纵联保护，就是用某种通信通道将输电线两端或各端 的保护装置纵向连接起来，进行各端电气量的比较，以判断故障 在本线路范围内或外，从而决定是否动作。 图4.1
4.4 纵联电流差动保护
4.4.3 纵联 电流相位 差动保护
1、原理：
相差高频保护的构成
I 1、故障启动发信元件：不对称短路I 2I 和对称短路I -低定值 II 2、启动跳闸元件：I 2II 和I -高定值 +KI -以其正半波发高频电流 3、发信元件操作元件：I
1
2
4、收信比较时间t3元件
动作方程
I K I I I I m n m n op 0
4.4 纵联电流差动保护
4.4.2 两侧电流的同步测量 GPS 图4.23
1、纵联电流差动保护对传输容量和传输速度（数据同步）要求很高， 电力载波通道不能满足要求，一般用于短线和发电机、变压器、母线 上； 2、在微波、光纤和GPS技术成熟时，才在远距离线路上获得应用.
4.2.2 电力线载波通讯
2、电力线载波通道的特点
优点：
（1）无中继，通讯距离长； （2）经济、使用方便； （3）工程施工比较简单。 缺点： （1）易受高压线路的干扰； （2）速率低，难于满足纵联电流差动保护实时的要求。一般用来传递 状态信号，用于构成方向比较式纵联保护和电流相位比较式纵联保 护
4.2.2 电力线载波通讯
输电线路纵联保护
• 当正常运行时，两侧的测量阻抗是负荷阻抗，阻抗 元件不起动；
• 当发生外部短路时，两侧的测量阻抗也是短路阻抗 ，但一侧为反方向，至少有一侧的阻抗元件不起动 。
4.1.3 纵联保护的基本原理
• 利用输电线两端电气量在正常运行、外部短 路和内部短路时的特征差异可以构成不同原 理的输电线路纵联保护：
➢纵联电流差动保护 ➢方向比较式纵联保护 ➢电流相位比较式纵联保护 ➢距离纵联保护
4. 输电线路纵联保护
4.1 输电线路纵联保护概述 4.2 输电线路纵联保护两侧信息的交换 4.3 方向比较式纵联保护 4.4 纵联电流差动保护
4.1 输电线路纵联保护概述
➢4.1.1 引言
仅反应线路一侧的电气量不可能无延时地快速区 分本线末端和对侧母线(或相邻线始端)故障。
反应线路两侧的电气量可以快速、可靠地区分本 线路内部任意点短路与外部短路，达到有选择性 、快速地切除全线路任意点短路的目的。
– 当输电线路发生内部短路时，两端电流相角差为0°， 保护动作，跳开本端断路器。
– 而正常运行或发生区外短路时两端电流相角差180 ° ，保护不动作。
4.1.3 纵联保护的基本原理
3.电流相位比较式纵联保护
• 考虑电流电压互感器的误差以及输电线分布电容等的影响， 当线路发生区外故障时两端电流相角差并不等于180°，而 是在180°附近；
导引线纵差保护的特点
• 导引线纵差保护的突出优点是：
– 不受电力系统振荡的影响，不受非全相运行的影响、在 单侧电源运行时仍能正确工作。
– 简单可靠，维修工作量极少，投运率极高，技术成熟， 服务年限长，动作速度快等优点。
• 导引线纵差保护的使用也受如下因素的限制：
– 保护装置的性能受导引线参数和使用长度影响，导引线 愈长，分布电容愈大则保护装置的安全可靠性愈低；
• 当发生外部短路时，两侧的测量阻抗也是短路阻抗 ，但一侧为反方向，至少有一侧的阻抗元件不起动 。
4.1.3 纵联保护的基本原理
• 利用输电线两端电气量在正常运行、外部短 路和内部短路时的特征差异可以构成不同原 理的输电线路纵联保护：
➢纵联电流差动保护 ➢方向比较式纵联保护 ➢电流相位比较式纵联保护 ➢距离纵联保护
4. 输电线路纵联保护
4.1 输电线路纵联保护概述 4.2 输电线路纵联保护两侧信息的交换 4.3 方向比较式纵联保护 4.4 纵联电流差动保护
4.1 输电线路纵联保护概述
➢4.1.1 引言
仅反应线路一侧的电气量不可能无延时地快速区 分本线末端和对侧母线(或相邻线始端)故障。
反应线路两侧的电气量可以快速、可靠地区分本 线路内部任意点短路与外部短路，达到有选择性 、快速地切除全线路任意点短路的目的。
– 当输电线路发生内部短路时，两端电流相角差为0°， 保护动作，跳开本端断路器。
– 而正常运行或发生区外短路时两端电流相角差180 ° ，保护不动作。
4.1.3 纵联保护的基本原理
3.电流相位比较式纵联保护
• 考虑电流电压互感器的误差以及输电线分布电容等的影响， 当线路发生区外故障时两端电流相角差并不等于180°，而 是在180°附近；
导引线纵差保护的特点
• 导引线纵差保护的突出优点是：
– 不受电力系统振荡的影响，不受非全相运行的影响、在 单侧电源运行时仍能正确工作。
– 简单可靠，维修工作量极少，投运率极高，技术成熟， 服务年限长，动作速度快等优点。
• 导引线纵差保护的使用也受如下因素的限制：
– 保护装置的性能受导引线参数和使用长度影响，导引线 愈长，分布电容愈大则保护装置的安全可靠性愈低；
第六章输电线路纵联保护
M 180 -M 40 55
I
M侧保护不能动作
N
N 122
l 6 100
104
N 180 -N 76 55 N侧保护正确动作
• 为解决M端保护不能跳闸的问题，采用N侧跳闸的 同时，立即停止本侧发信。N侧停信后，M 侧收信 机只能收到自己所发的信号，间隔角为180°，M 侧保护可立即跳闸。
采用两个灵敏度不同的起动元件，灵敏度高的起动发信机发闭 锁信号，灵敏度低的起动跳闸回路，以保证在外部故障时，远离 故障点侧起动元件开放跳闸时，近故障点侧起动元件肯定能起动 发信机发闭锁信号。
S+ 功率方向元件：判断短路功率的方向； t1延时返回元件：外部故障切除后，保证近故障点侧继续发信t1 时间，避免高频闭锁信号过早解除而造成远离故障点侧保护误动。 t3延时动作元件：防止外部故障时，远离故障侧的保护在未收到 近故障点侧发送的高频闭锁信号而误动，要求延时t2大于高频信 号在保护线路上的传输时间。
四、纵联保护的分类 按照信息通道类型的不同分 为：
导引线纵联保护； 载波保护（高频保护）； 微波保护； 光纤保护；
按照保护动作原理分为：
1. 纵联电流差动保护； 正常运行和外部短路时，ΣI*=0， 内部短路时， ΣI*=I*k 2. 电流相位比较式纵联保护； 比较被保护线路两侧电流的相位；
3. 方向比较式纵联保护； 比较被保护线路两侧的功率方向；
六、高频通道工作方式
(1) 正常无高频电流方式 (短期发信方式) 短期发信是指在正常运行情况下，发信机
不发信，高频通道中没有高频电流通过。只有 在系统中发生故障时，发信机才由起动元件起 动，高频通道中才有高频电流通过。
信号
短期发信方式
继电保护 第4章 输电线路纵联保护
第四章
输电线路纵联保护 k1
ＩＮ
二、输电线路短路时两侧电气量的故障特征分析 1.线路两端电流相量和的故障特征 ＩM M 电流的正方向规定：由母线－－线路 正常运行或区外故障： I IM IN 0 内部故障： SM I IM IN IK1
N
k2
SＮ
2.线路两端电流相位的故障特征 假定全系统阻抗角均匀，两侧电动势角相等 正常运行或区外故障：两侧电流相位相差180º 内部故障：两侧电流相位相同 ３.线路两端功率方向的故障特征 功率的正方向规定：由母线－－线路 正常运行或区外故障：两端功率方向相反 内部故障：两侧功率方向相同 ４.线路两端测量阻抗的故障特征 正常运行：两端测量阻抗是负荷阻抗 区外故障：两端测量阻抗是短路阻抗，但一侧是反方向 内部故障：两端测量阻抗是短路阻抗，位于距离保护I I段内，瞬纵联保护的基本原理 1.纵联电流差动保护 利用输电线路两端电流波形和或电流相量和的特征构成纵联电流差动保护 正常运行或区外故障： I I I 0 M N 内部故障： I I I I
M N K1
I M I N I set 电流保护的动作判据 2.电流相位比较式纵联保护 （纵联电流相位差动保护） 利用输电线路两端电流相位的特征差异， 比较两端电流的相位关系 构成电流相位比较式纵联保护 3. 方向比较式纵联保护 线路两端功率方向的故障特征 4.距离纵联保护 用阻抗元件替代功率方向元件， 构成原理和方向比较式纵联保护相似
K set
I k.min Ir 2 I set I set
m n
（２）带制动特性的差动继电器特性 动作线圈 I I 制动线圈 制动特性 动作方程
Im In I m I n K I m I n I op0
输电线路纵联保护(有非全相运行和功率倒向)
⑶连接滤波器：连接滤波器由一个可调节的空心变压器及 连接至高频电缆一侧的电容器组成。
⑷高频收、发信机：发信机部分系由继电保护装置控制， 通常都是在电力系统发生故障时，保护起动之后它才发出
信号。
二、高频信号的分类
按照信号的性质或作用，可以将其分为闭锁信号、 允许信号和跳闸信号。这三种信号可用以上任一中 种通信通道产生和传送。
五、对相差高频保护的评价 相差高频保护有一系列重要优点，在输电线
路纵联保护发展过程中起了重要作用，目前在国外 仍有应用。我国实现保护微机化后，因相差高频保 护比相的分辨率决定于采样率，在采样率为每周期 20次时，两次采样之间的间隔为18°，亦即比相的 分辨率为18°。这大大影响了相差高频保护的性能， 因而没有得到应用。随着微机保护技术的发展，高 采样率硬件在性价比逐渐提高后，微机相差高频保 护必将重新得到广泛应用。
4.3输电线路的导引线纵联差动保护 4.4方向比较式纵联保护
一、闭锁式方向纵联保护 1．闭锁式方向纵联保护的基本原理
闭锁式方向纵联保护作原理
2．闭锁式方向纵联保护的基本构成
⑴区外短路故障； ⑵两端供电线路区内短路故障； ⑶单电源供电线路区内短路故障。
闭锁式方向纵联保护的原理接线图
3．影响方向比较式纵联保护正确动作的因素 ⑴系统非全相运行的影响
4．两侧测量阻抗值特征
当线路区内短路时，输电线路两端的测量阻抗都是短路阻抗，一 定位于距离保护Ⅱ段的动作区内，两侧的Ⅱ段同时启动；当正常运行 时，两侧的测量阻抗是负荷阻抗，距离保护Ⅱ段不会启动；当发生外 部短路时，两侧测量阻抗也是短路阻抗，但一侧为反方向，若采用方 向特性的阻抗继电器，则至少有一侧的距离Ⅱ段不会启动。
克服非全相运行期间负序、零序方向纵联保护误动的 措施一般是：使用线路侧电压，这也是超高压线路电压互 感器装于线路侧的主要原因；在两相运行期间退出负序、 零序方向元件，仅保留使用工频突变量的方向元件。
⑷高频收、发信机：发信机部分系由继电保护装置控制， 通常都是在电力系统发生故障时，保护起动之后它才发出
信号。
二、高频信号的分类
按照信号的性质或作用，可以将其分为闭锁信号、 允许信号和跳闸信号。这三种信号可用以上任一中 种通信通道产生和传送。
五、对相差高频保护的评价 相差高频保护有一系列重要优点，在输电线
路纵联保护发展过程中起了重要作用，目前在国外 仍有应用。我国实现保护微机化后，因相差高频保 护比相的分辨率决定于采样率，在采样率为每周期 20次时，两次采样之间的间隔为18°，亦即比相的 分辨率为18°。这大大影响了相差高频保护的性能， 因而没有得到应用。随着微机保护技术的发展，高 采样率硬件在性价比逐渐提高后，微机相差高频保 护必将重新得到广泛应用。
4.3输电线路的导引线纵联差动保护 4.4方向比较式纵联保护
一、闭锁式方向纵联保护 1．闭锁式方向纵联保护的基本原理
闭锁式方向纵联保护作原理
2．闭锁式方向纵联保护的基本构成
⑴区外短路故障； ⑵两端供电线路区内短路故障； ⑶单电源供电线路区内短路故障。
闭锁式方向纵联保护的原理接线图
3．影响方向比较式纵联保护正确动作的因素 ⑴系统非全相运行的影响
4．两侧测量阻抗值特征
当线路区内短路时，输电线路两端的测量阻抗都是短路阻抗，一 定位于距离保护Ⅱ段的动作区内，两侧的Ⅱ段同时启动；当正常运行 时，两侧的测量阻抗是负荷阻抗，距离保护Ⅱ段不会启动；当发生外 部短路时，两侧测量阻抗也是短路阻抗，但一侧为反方向，若采用方 向特性的阻抗继电器，则至少有一侧的距离Ⅱ段不会启动。
克服非全相运行期间负序、零序方向纵联保护误动的 措施一般是：使用线路侧电压，这也是超高压线路电压互 感器装于线路侧的主要原因；在两相运行期间退出负序、 零序方向元件，仅保留使用工频突变量的方向元件。
输电线路纵联保护
4.2 通信方式
4、载波通道的工作方式 （1）正常无高频 （2）正常有高频 （3）移频方式 5、载波信号的种类 （1）闭锁信号 （2）允许信号 （3）跳闸信号
4.2 通信方式
二、微波通信
三、光纤通信 1、通信容量大； 2、节约金属材料； 3、不受外界电磁干扰； 4、无感应性能。
4.3 方向比较式纵联保护
4.2 通信方式的构成 （1）输电线路 （2）高频阻波器 （3）耦合电容器 （4）连接滤波器 （5）高频收发信机 （6）接地开关
4.2 通信方式
4.2 通信方式
2、载波通信的特点 （1）通信距离长 （2）经济 （3）施工简单
3、载波通信注意的问题 （1）输电线路的干扰 （2）通信速率的问题 （3）载波的其他作用
4.4 纵联电流差动保护
一、纵联电流差动保护基本原理
1、工作原理 利用KCL定律。
4.4 纵联电流差动保护
2、两侧电流的同步测量
相同时刻的采样点 （1）基于数据通道的同步方法； （2）基于GPS的同步
二、纵联电流相位差动保护
1、基本原理
理想条件下，输电线路两端电流相位在区外短路时相 差180度，区内短路时相差0度。
而以电力线载波通道和光纤最为常见。
4.1 概述
二、线路短路时两端电气量的故障特征分析 1、两端电流相量和的故障特征 2、两端电流相位特征 3、两端功率方向的故障特征 4、两端测量阻抗的特征
4.1 概述
三、不同原理的纵联保护
1、纵联电流差动保护 2、电流相位比较 3、方向比较式纵联保护 4、距离纵联保护
一、闭锁式方向纵联保护
1、工作原理 利用非故障线路一端的闭锁信号，闭锁非故障
线路跳闸。 2、闭锁式方向纵联保护的构成
继电保护专业必备——输电线路纵联保护
继电保护专业必备——输电线路纵联保护前言输电线路纵联保护，就是用某种通信手段将输电线两端的保护装置纵向联系起来，将各端的信息传送到对端进行比较判别，以确定故障是在区内还是保护区外，将被保护线路故障有选择性地无时限切除。
一、纵联保护的分类继电人纵联保护按使用通道分类为了交换线路两侧的信息，需要利用通道。
纵联保护按照所利用通道的不同类型分为四种，通常纵联保护也以此命名，即：（1）导引线纵联保护（简称导引线保护）；（2）电力线载波纵联保护（简称高频保护）；（3）微波纵联保护（简称微波保护）；（4）光纤纵联保护（简称光纤保护）。
继电人纵联保护按动作原理分类输电线路纵联保护按照动作原理的不同可分为两种：（1）方向纵联保护与距离纵联保护两侧保护装置仅反应本侧的电气量，利用通道将继电器对故障方向的判别结果传送到对侧，每侧保护根据两侧保护继电器的动作情况进行逻辑判断，区分是区内还是区外故障。
可见这类保护是间接比较线路两侧的电气量，在通道中传送的是逻辑信号。
按照保护判别方向所用的继电器又可分为方向纵联保护和距离纵联保护。
这类纵联保护一般采用电力线载波通道，并可分为专用通道和复用通道两种。
（2）纵联差动保护这类保护利用通道将本侧电流的波形或代表电流相位的信号传送到对侧，每侧保护根据对两侧电流的幅值和相位进行比较的结果，来区分是区内还是区外故障。
可见这类保护在每侧都直接比较两侧的电气量，与差动保护相类似，因此称为纵联差动保护。
这类纵联保护一般采用光纤通道，也可分为专用和复用两种。
继电人纵联保护按传送信号分类任何纵联保护都是依靠通信通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内，因此信号的性质和功能在很大程度上决定了保护的性能。
信号按照其性质可分为三种：闭锁信号、允许信号、跳闸信号，如下图1所示。
相应的纵联保护也可分为以下三种：图1信号性质的逻辑关系图（a）闭锁信号；（b）允许信号；（c）跳闸信号（1）闭锁式纵联保护以两端线路为例，所谓闭锁式就是指：“收不到闭锁信号是保护动作跳闸的必要条件”。
输电线路纵联保护
零；均压法接线在导引线中没有电流环流，差动继电器中电流也为零。在内部短
路时，两种接线旳差动继电器中都有电流流过，从而能够精确地动作。当发生外
部短路时，均压法接线旳导引线将会承受高电压，而环流法接线旳导引线将在内
部短路时承受高电压。对于短线路来说，外部短路旳机会多，而内部短路又能够
由纵联保护不久地切除，所以从这个观点来看，环流法很好，但两种接线对保护
。
•
•
•
Ik1 Ik1M Ik1N
1.12
第4章 输电线路纵联保护
4.2 导引线纵联保护
式(4-2)阐明内部短路时流入差动继电器旳电流为故障点总电流旳二次值，且 远不小于正常运营和外部短路时流入差动继电器旳不平衡电流。当差动继电 器为反应电流过量动作时，线路内部短路时，它就动作，即向被保护线路两 侧送出跳闸信号，而正常运营和外部短路时，差动继电器不动作。 从以上分析可见，导引线纵联保护在原理上区别了线路旳内部和外部故障， 可无延时地切除线路两侧电流互感器之间任何地点旳故障。因为在正常情况 下，上述连接方式旳纵联保护旳二次侧电流在导引线中成环流，所以也称为 环流法纵联保护。实际上图4.2旳接线只能用于短线路、变压器、发电机和母 线等作为主保护，而不用于输电线路，因为在正常情况下，它要求沿线路敷 设流过电流互感器二次电流旳多根导引线，这在技术上是有诸多困难旳，在 经济上也是不合理旳。
•
IN
1.20
线路纵联保护旳动作特征取决于线路两侧电流旳关系。两侧电流旳关
系能够用幅值关系和相位关系来表达，也能够用复数比来表达，所以动作
特征旳分析措施如下：
从纵联保护整定计算旳基本原则可知，其动作条件可表达为
•
•
| IM IN |≥ Iop
技能培训-输电线路纵联保护
技能培训-输电线路纵联保护摘要输电线路纵联保护是电力系统中非常重要的一环，它能够保护输电线路遭受意外损坏时，能够迅速切断故障线路并避免发生更大范围的故障。
本文将介绍什么是纵联保护，分析纵联保护的原理和分类，以及详细阐述如何进行纵联保护的系统设计。
什么是纵联保护纵联保护，也叫纵差保护，是指在电力系统中建立一种保护举措，通过在不同地方安置保护装置并互相比较，从而判断线路是否发生故障，如果线路发生故障，则迅速切断相应的线路，保护系统稳定运行和电力设备的安全。
纵联保护的原理和分类原理纵联保护主要是通过在输电线路上设置两个保护设备，分别测量线路两端电压，通过比较电压值的大小，来确定线路是否发生故障。
通常情况下，两端保护设备采用相同的保护原理，如跨越差动保护、感应式保护、相邻输电线路比较等等。
比如，采用跨越差动保护时，设备A会测量A、B两点的电流值，设备B会测量B、A两点的电流值，二者通过比对测量值的差异来判断线路是否发生故障。
如果两个保护设备之间的检测结果不同，那么就说明故障发生在两个保护设备之间。
此时通过传送信号，切断故障线路，让电力系统恢复稳定运行。
分类根据电力系统中不同的线路和设备类型，纵联保护又可分为几类：1.单线路纵差保护：适用于单线路（或同塔双线）输电线路，保护装置分别于单线路或同塔双线的两端设置。
2.同塔双线路纵差保护：适用于同塔双回输电线路，保护装置分别于相邻回线同一杆塔中设置。
3.同杆多线路纵差保护：适用于同杆双、三、四线及双回多线路，保护装置分别于二端点设置。
4.不同线路纵差保护：适用于不同杆、不同线铁塔、异杆双线或异杆双回线路、闭环同一地线线路，保护设备在每个回路的两个合适点附近设置，并采用相应的测量方法。
纵联保护的系统设计纵联保护的系统设计主要包括保护装置选型、线路参数计算和系统一次接线三方面。
保护装置选型保护装置是纵联保护系统中非常重要的组成部分，通常需要考虑以下几个方面：1.装置的性能要求：保护装置需要具有高灵敏度、高可靠性、快速动作等特点。
第4章 输电线路纵联保护
M IM
k1
IN N
2）区外短路时： Ik1
M IM
IN
N k2
规定：电流的正方向为由母线流向线路
两侧电流相量和： 区内短路：IM IN Ik1 区外短路：IM IN 0
4.1.2 输电线路短路时两侧电气量的故障特征
2 两端功率方向的故障特征
1）区内短路时：
M IM
k1
IN N
SM
第4章 输电线路纵联保护
4.1 输电线路纵联保护概述 4.1.1 引言 电流保护、距离保护：
仅利用被保护元件一侧的电气量构成保护判据。
不可能快速区分本线末端和对侧母线（或相邻线 首端）故障。
导致II段延时切除，在高压系统中难以满足稳定 性对快速切除故障的要求。
4.1 输电线路纵联保护概述 4.1.1 引言 纵联保护：利用某种通信通道同时比较被保护元 件系1 两）纵在侧联正电保常气护运量的行（一与即般故在构线障成路时框两差图侧异之的间保发护生。纵向的联
4.3.4 影响方向纵联保护正确工作的因素及应 对措施
2 功率倒向对方向比较式纵联保护的影响及应对措施
1
2
QF3跳闸后： 线路L2：M侧功率正，N侧功率负，功率倒向。2向1发闭锁信号， 但信号有延时，在M侧未收到闭锁信号前可能误动作跳开QF1。
4.3.4 影响方向纵联保护正确工作的因素及应 对措施
1 基于数据通道的同步方法——采样时刻调整法
(1)通道延时的测定（正式采样同步前）
从站采样时刻点 tm1：主站发送信息
td
tr 2
tm1 2
tm
主站采样时刻点
(2) 主站时标与从站时标的核对 tr2：主站收到返回信息
4 输电线路纵联保护
四、纵联保护基本原理
利用不同特征差异的电气量可以构成不同的纵联保护原理
（1）纵联电流差动保护原理（两端电流相量的故障特征）
I I 0 正常运行和外部故障时（K2）： I M N I I I 或 I I I I 内部故障时（K1）： I M N k set M N k
躲过外部短路最大不平衡电流: I set K rel K np K er K st I k . max 整定： I set K rel I L.max 躲过最大负荷电流（一侧CT断线）: 校验：K sen
U m 270 arg 90 即正方向故障时功率方向为正的判据为： I m Z r
反向故障
以M侧保护为例来分析：
（2）反向短路（线路MN外部故障）
Z I U m N m 、 I 也可以为故障分量中的负序、零序分量。 上式中的 U m m U Zs m arg( ) 0 所以： arg I Z Zr m r U m 90 arg 90 即正方向故障时功率方向为负的判据为： Z I m r
（1）闭锁信号，不易拒动 内部故障：两端保护都不发出闭锁信号，保护可动作于跳闸。 外部故障：一侧保护发闭锁信号，将两侧的保护都闭锁。 （2）允许信号，不易误动 外部故障：近故障点侧不发允许信号，故对端保护不能跳闸；
内部故障：两端高频保护同时向对侧发出允许信号，使保护动 作于跳闸。
三、微波通信（Microwave Communication）
M I M
（正方向：母线线路）
M IM
区外故障
k1
区内故障
N I N
I N N
k2
I I I I M N K1
输电线路的纵联保护
向元件.
第二节 输电线纵联保护两侧信息的交换
载波保护或者高频保护
应用载波技术,以输电线本身作为通道,将线路两侧工频电气量 〔或两侧阶段式保护中测量元件的判别结果〕调制40k~500kHz 的高频电波上,沿通道互相传送；两侧保护收到此高频电波后,再 将其还原为工频电气量〔或判别结果〕并在各自的保护中比较这 些量,以判断是区内还是区外故障.
第 4章
输电线路的纵联保护
第一节 输电线路纵联保护概述
一、引言
1、反映单侧电气量保护的缺陷
无法实现全线速动
反应单侧电气量保护的缺陷： ∵无法区分本线路末端短路与相邻线路出口短路. ∴无法实现全线速动.
原因： 〔1〕电气距离接近相等. 〔2〕继电器本身测量误差. 〔3〕线路参数不准确. <4>LH、YH有误差. 〔5〕短路类型不同. 〔6〕运行方式变化等.
收不到高频信 号是跳闸的必 要条件.
高频信号是跳 闸的必要条件.
跳闸信号：
保护
跳闸
信号
1 跳闸 高频信号是跳
脉冲 闸的充分条件.
三、纵联保护动作原理
〔3〕电流相位比较式纵联保护 利用两端电流相位的特征差异,比较两端电流的相位关系构成电流
相位比较式纵联保护 .两端保护各自将本侧电流的正、负半周信 息转换为表示电流相位并利于传送的信号送到对端,同时接收对 端送来的电流 信号并与本册的相位相比较.
〔4〕距离纵联保护 构成原理与方向比较式纵联保护相似,只是用阻抗元件代替功率方
高频保护是目前220KV及以上电压等级复杂网络的主要保护方式.
高频保护由继电保护部分、高频收、发信机和通道组成.
Hale Waihona Puke 按工作原理分为方向高频保护和相差高频保护 方向高频保护的基本原理是比较被保护线路两侧的功率方向 相差高频保护的基本原理是比较被保护线路两侧的电流相位
第二节 输电线纵联保护两侧信息的交换
载波保护或者高频保护
应用载波技术,以输电线本身作为通道,将线路两侧工频电气量 〔或两侧阶段式保护中测量元件的判别结果〕调制40k~500kHz 的高频电波上,沿通道互相传送；两侧保护收到此高频电波后,再 将其还原为工频电气量〔或判别结果〕并在各自的保护中比较这 些量,以判断是区内还是区外故障.
第 4章
输电线路的纵联保护
第一节 输电线路纵联保护概述
一、引言
1、反映单侧电气量保护的缺陷
无法实现全线速动
反应单侧电气量保护的缺陷： ∵无法区分本线路末端短路与相邻线路出口短路. ∴无法实现全线速动.
原因： 〔1〕电气距离接近相等. 〔2〕继电器本身测量误差. 〔3〕线路参数不准确. <4>LH、YH有误差. 〔5〕短路类型不同. 〔6〕运行方式变化等.
收不到高频信 号是跳闸的必 要条件.
高频信号是跳 闸的必要条件.
跳闸信号：
保护
跳闸
信号
1 跳闸 高频信号是跳
脉冲 闸的充分条件.
三、纵联保护动作原理
〔3〕电流相位比较式纵联保护 利用两端电流相位的特征差异,比较两端电流的相位关系构成电流
相位比较式纵联保护 .两端保护各自将本侧电流的正、负半周信 息转换为表示电流相位并利于传送的信号送到对端,同时接收对 端送来的电流 信号并与本册的相位相比较.
〔4〕距离纵联保护 构成原理与方向比较式纵联保护相似,只是用阻抗元件代替功率方
高频保护是目前220KV及以上电压等级复杂网络的主要保护方式.
高频保护由继电保护部分、高频收、发信机和通道组成.
Hale Waihona Puke 按工作原理分为方向高频保护和相差高频保护 方向高频保护的基本原理是比较被保护线路两侧的功率方向 相差高频保护的基本原理是比较被保护线路两侧的电流相位
电力系统继电保护-4 输电线路纵联保护
4.2.3 微波通信
• 1 微波纵联保护的构成 • 下图为微波通信纵联保护的示意图：
• 微波信号的调制可以采取频率调制（FM）方式和脉冲编码调制（PCM ）方式，可以传送模拟信号，也可以传送数字信号。
4.2.3 微波通信
• 2 微波纵联保护的优点 （1）有一条独立于输电线路的通信通道，输电线路上产生 的干扰如故障点电弧、开关操作、冲击过电压、电晕 等，对通信系统没有影响。通道的检修不影响输电线 路运行。 （2）扩展了通信频段，可以传递的信息容量增加、速率加 快，可以实现纵联电流分相差动原理的保护。 （3）受外界干扰的影响小，工业、雷电等干扰频谱基本上 不在微波频段内，通信误码率低，可靠性高。 （4）输电线路的任何故障都不会使通道工作破坏，因此可 以传送内部故障时的允许信号和跳闸信号。
4.2.2 电力线载波通信
• 2 电力线载波通道的特点
优点： （１）无中继通信距离长。 （２）经济、使用方便。 （３）工程施工比较简单。 缺点：由于输电线载波通道是直接通 过高压输电线路传送高频载波电流的 ，因此高压输电线路上的干扰直接进 入载波通道，高压输电线路的电晕、 短路、开关操作等都会在不同程度上 对载波通信造成干扰。
•
（图解：拍摄于巴黎附近的法国RTE电力公司高压输电线路）
• 应用：高频载波一般用来传递状态信号，用于构成方向比较式纵联和 电流相位比较式纵联保护。输电线载波通信还被用于对系统运行状态 监视的调度自动化信息的传递、电力系统内部的载波电话等。
4.2.1电力线载波通信
• 3 电力线载波通道的工作方式
优点—1、高频保护中的高频通道部分经常处于被监视的状态，可靠性较高； 2、无需收、发信机启动元件，使装置稍为简化。 这种方式能监视通道的工作情况，提高了通 缺点—1、因为发信机经常处于发信状态，增加了对其他通信设备的干扰时间； 道工作的可靠性，并且抗干扰能力较强；但 2、因为经常处于收信状态，外界对高频信号干扰的时间长，要求收信机 自身有更高的抗干扰能力。 是它占用的频带宽，通道利用率低。
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第四章.输电线路纵联保护
▪输电线路纵联差动保护 ▪输电线路高频保护 ▪微波保护
问题的提出：
前述保护存在的主要问题 ①单侧量保护只能保护本线路的一部分 ②受运行方式影响；长线路，重负荷Klm低
第一节. 输电线纵联差动保护（纵差保护）
一．原理:
1. 纵联保护：就是用某种通信通道（简称通道）
将输电线两端的保护装置纵向联结起来，将各 端电气量（电流、功率的方向等）传送到对端， 将两端电气量比较，以判断故障在本线路范围 内还是在本线路保护范围之外，从而决定是否 切除被保护线路。
2、导引线的阻抗和分布电容 3、导引线的故障和感应过电压
第二节.输电线路的高频保护
▪构成 ▪分类 ▪原理
一、概念
1、定义 高频保护：是以输电线载波通道作为通信通道的纵联保护.
广泛应用于高压和超高压输电线路 无时限快速保护,无需与下一线路配合，同时比较两端电 流的相位或功率方向区分内、外故障
电流相位（功率方向）→高频信号→输电线本身 →对端→比较 2、分类
Sd
Sd
Sd
图4-9 高频闭锁方向保护的作用原理
d短路： 3、4功率方向为正，不发闭锁信号 2、5为负，发闭锁信号
则1、2、5、6被闭锁
(1)动作条件 功率方向为正 收不到高频载波信号
(2)讯号由功率方向为负一端发出，两端闭锁 (3)闭锁信号的优点：
当内部故障并伴随通道破坏时(如接地or断 线)保护仍能正确动作
复习题： 一.判断题
二.简答题
答案：
一.判断题 1.对 2.错 3.对 4.对 5.错 二.简答题 1.
2. 3.
4.
5. 6.
相差高频保护： 相差高频保护
五、高频闭锁方向保护
1、工作原理
经常无电流而在外部故障时发闭锁信号，闭锁 信号由短路功率方向为负一端发出，两端都接收， 把保护闭锁。
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
Sd
Sd
Sd
图4-9 高频闭锁方向保护的作用原理
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
二、高频载波通道的构成
•阻波器 •结合电容器 •连接滤波器 •高频收、发信机
1. 阻波器
L=0.1mH, C=20~250uF
（1）构成
由一电感线圈与可 变电容器并联组成的回路。
（2）阻抗 并联后阻抗与频率 Z
有关，当并联谐振时阻抗 最大。
一般取载波频率=并联谐振 频率（50KHZ～300KHZ）
6、可作为线路主保护（配置后备保护：电 流or距离）
7、只能用于短线路（由于通道导线的限制）
1～10kV
1～2km
35kV
3～4km
110～330kV 5～7km
三、影响输电线纵联差动保护的因素
1、电流互感器的误差和不平衡电流与 二次侧负载 误差 一次电流 误差
磁化特性不一致，励磁电流不等造成的
IJ I2M I2N IbP
(4)内部故障
IJ
I2M
I2N
1 nCT
Id
(5)原理接线 环流法 均压法 环流法
M
N
IM
I N
I Im
J
I n
i
U m 导引线
环流法
I I n
J
U n
Im
二、保护特点
1、保护原理本身可以区分内、外部故障， 可实现全线快速保护
2、保护范围是两个CT之间 3、与系统运行方式无关 4、不受系统振荡的影响 5、 Idz Kk Ibp max
4.纵联差动保护原理
(1)定义
纵联差动保护: 用辅助导线或称导引线作为通道的纵联保护
(2)正常运行时
IJ
II2bMP
I2N
0
IbP——不平衡电流
由CT的幅值误差和相位误差造成 即由于CT的磁化特性不一致，励磁电流不等等原因引起。 稳态负荷时IbP很小→0 短路→铁心饱和→IbP较大
(3) 外部故障
④系统振荡
对接于相电流和相电压（or线电压）的GJ，当振荡 中心位于保护内时，两端功率均为正→误动
克服方法 ： 发展为反应负序或零序功率方向元件
（3）设置2个电流继电器的原因
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
Sd
Sd
Sd
图4-9 高频闭锁方向保护的作用原理
假设只有1个起动元件：
IdZ 100A 因为电流互感器和继电器存在的误差 一般误差范围为： 5%
高频信号与高频电流的区别
2、传输的信号 传送闭锁信号 传送允许信号 传送跳闸信号
3、信号的作用: 闭锁信号：指收不到这种信号是保护动作 的 必要条件 允许信号：指收到这种信号是保护动作的 必要条件 跳闸信号：指收到这种信号是保护动作的充 分必要条件
四、高频保护的分类
方向高频保护
高频闭锁方向保护 高频闭锁负序方向保护 高频闭锁距离保护 高频闭锁零序方向保护
六.高频闭锁负序方向保护的构成原理
1.原理
利用不对称短路时的负序功率和三相短路开 始瞬间产生的负序功率实现闭锁。 2.原理接线 3.组成 4.工作过程
七.高频闭锁距离保护的原理
1.目的
作为变电所母线和下一条线路的后备保护；与距离 保护配合。
2.原理接线 3.组成 4.工作过程 5。缺点
主保护与 后备保护接线互相 连在一起，不便于 检修和调试
Idz1 95 A Idz2 105 A
当外部故障时： 95A Id 105A 则A端保护1起动，B端保护2不起动。 B端不发闭锁信号，造成保护1误动。 因此设置2个起动继电器，并且要满足：
IdzJ2 1.6 ~ 2IdZJ1
缺点：起动元件I2的应用降低了Klm；并且使接线复杂 为防误动要求I2的起动时间>I1→降低保护速度
2、工作过程
（1）原理接线图
组成：起动元件I1 I2 Klm1>Klm2 I1起动发信机发闭锁信号 I2准备好跳闸回路 功率方向元件3→判别功率方向
4ZJ用于内部故障时停止发信号
5ZJ用于控制保护的跳闸回路（极化继电器），只有工 作线 圈有电流时才动作，当其他情况不动作，（即同时有时 不动作）
（2）工作过程
工频时
（（主3）要安为装L地的Z 点阻0抗.04）
f1
f
（2）结合电容器（耦合电容C电容很小）
作用：①将载波信号传递到输电线路(耦合信号) ②使高频收、发信机与高压线路绝缘
对工频呈极大阻抗——极小工频泄漏电流
（3）连接滤波器
与结合电容器共同组成一个四端网络——“带通滤波器” 输电线路波阻抗为：400Ω 同轴电缆波阻抗为：100Ω 作用：与（2）一起对载波进行滤波、隔离作用、阻抗匹配 作用、避免高频信号在传送过程中发生反射，减少损耗， 增加输出功率。
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
Sd
Sd
Sd
图4-9 高频闭锁方向保护的作用原理
①外部故障
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
Sd
Sd
Sd
图4-9 高频闭锁方向保护的作用原理
(讨论保护1和保护2的各部件的动作情况：)
1LJ动作→经4ZJ常闭→发信机发闭锁
2LJ动作→3GJ动作→4ZJ动作→停止发 信→5ZJ工作电流
2.原理接线
3.工作过程 （1）内部故障
（2）外部故障
§4-3 微波保护简介 §4-4 输电线纵联保护的发展趋势
继电保护通讯通道的选择原则
▪ 1.在下列条件下宜选用导引线通道 （1）有现成的金属通讯通道可用 （2）所需的金属导引线在15km以下 （3）被保护线路为两端线路，或者每边长度不超过3.7km，
方向高频保护（功率方向比较） 相差高频保护（比较两端电流的相位）
3、原理
耦合
耦合
保
收信
护
发信
收信
保
发信
护
载波：50KHZ～300KHZ 以“导线——大地”为通道
4、特点：
（1）、全线快速保护 （2）、两套装置之间 （3）、与系统运行方式无关 （4）、不受振荡影响 （5）、Idz>Ibpmax （6）、主保护 （7）、价格高
3.纵联保护按保护动作原理分类
（1）方向纵联保护
两侧保护继电器仅反应本侧的电气量，利用通道将 继电器对故障方向判别的结果传送到对侧，每侧保护根 据两侧保护继电器的动作过程逻辑判断区分是区内还是 区外故障。
（2）差动纵联保护
这类保护利用通道将本侧电流的波形或代表电流相 位、幅值的信号传送到对侧，每侧保护根据对两侧电流 的幅值和相位比较的结果区分是区内还是区外故障。
总长度不超过11km的三端线路。 ▪ 2.在下列条件下宜选用高频通道 （1）输电线太长，不宜用导引线通道 （2）专用于继电保护时光纤通道投资太大 （3）除了保护信号外，不需其他的数据传输
▪ 3.在下列条件下宜选用微波通道 （1）输电线载波频段不够分配，不能用于保护 （2）通道需要连续监视 （3）除了保护信号外需要传送其他数据和语言 ▪ 4. 在下列条件下宜选用光纤通道 （1）被保护线路较短，小于50～100km，不需要设立中继站 （2）载波通道频率不敷应用 （3）通道需要连续监视 （4）需要传输数据和语音 （5）有可遇其他部门共用的光纤通道 （6）两端接地网的电位差很大，不能用导引线通道 （7）应用光纤通道经济上有利。例如与通讯或其他部门合作，
▪输电线路纵联差动保护 ▪输电线路高频保护 ▪微波保护
问题的提出：
前述保护存在的主要问题 ①单侧量保护只能保护本线路的一部分 ②受运行方式影响；长线路，重负荷Klm低
第一节. 输电线纵联差动保护（纵差保护）
一．原理:
1. 纵联保护：就是用某种通信通道（简称通道）
将输电线两端的保护装置纵向联结起来，将各 端电气量（电流、功率的方向等）传送到对端， 将两端电气量比较，以判断故障在本线路范围 内还是在本线路保护范围之外，从而决定是否 切除被保护线路。
2、导引线的阻抗和分布电容 3、导引线的故障和感应过电压
第二节.输电线路的高频保护
▪构成 ▪分类 ▪原理
一、概念
1、定义 高频保护：是以输电线载波通道作为通信通道的纵联保护.
广泛应用于高压和超高压输电线路 无时限快速保护,无需与下一线路配合，同时比较两端电 流的相位或功率方向区分内、外故障
电流相位（功率方向）→高频信号→输电线本身 →对端→比较 2、分类
Sd
Sd
Sd
图4-9 高频闭锁方向保护的作用原理
d短路： 3、4功率方向为正，不发闭锁信号 2、5为负，发闭锁信号
则1、2、5、6被闭锁
(1)动作条件 功率方向为正 收不到高频载波信号
(2)讯号由功率方向为负一端发出，两端闭锁 (3)闭锁信号的优点：
当内部故障并伴随通道破坏时(如接地or断 线)保护仍能正确动作
复习题： 一.判断题
二.简答题
答案：
一.判断题 1.对 2.错 3.对 4.对 5.错 二.简答题 1.
2. 3.
4.
5. 6.
相差高频保护： 相差高频保护
五、高频闭锁方向保护
1、工作原理
经常无电流而在外部故障时发闭锁信号，闭锁 信号由短路功率方向为负一端发出，两端都接收， 把保护闭锁。
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
Sd
Sd
Sd
图4-9 高频闭锁方向保护的作用原理
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
二、高频载波通道的构成
•阻波器 •结合电容器 •连接滤波器 •高频收、发信机
1. 阻波器
L=0.1mH, C=20~250uF
（1）构成
由一电感线圈与可 变电容器并联组成的回路。
（2）阻抗 并联后阻抗与频率 Z
有关，当并联谐振时阻抗 最大。
一般取载波频率=并联谐振 频率（50KHZ～300KHZ）
6、可作为线路主保护（配置后备保护：电 流or距离）
7、只能用于短线路（由于通道导线的限制）
1～10kV
1～2km
35kV
3～4km
110～330kV 5～7km
三、影响输电线纵联差动保护的因素
1、电流互感器的误差和不平衡电流与 二次侧负载 误差 一次电流 误差
磁化特性不一致，励磁电流不等造成的
IJ I2M I2N IbP
(4)内部故障
IJ
I2M
I2N
1 nCT
Id
(5)原理接线 环流法 均压法 环流法
M
N
IM
I N
I Im
J
I n
i
U m 导引线
环流法
I I n
J
U n
Im
二、保护特点
1、保护原理本身可以区分内、外部故障， 可实现全线快速保护
2、保护范围是两个CT之间 3、与系统运行方式无关 4、不受系统振荡的影响 5、 Idz Kk Ibp max
4.纵联差动保护原理
(1)定义
纵联差动保护: 用辅助导线或称导引线作为通道的纵联保护
(2)正常运行时
IJ
II2bMP
I2N
0
IbP——不平衡电流
由CT的幅值误差和相位误差造成 即由于CT的磁化特性不一致，励磁电流不等等原因引起。 稳态负荷时IbP很小→0 短路→铁心饱和→IbP较大
(3) 外部故障
④系统振荡
对接于相电流和相电压（or线电压）的GJ，当振荡 中心位于保护内时，两端功率均为正→误动
克服方法 ： 发展为反应负序或零序功率方向元件
（3）设置2个电流继电器的原因
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
Sd
Sd
Sd
图4-9 高频闭锁方向保护的作用原理
假设只有1个起动元件：
IdZ 100A 因为电流互感器和继电器存在的误差 一般误差范围为： 5%
高频信号与高频电流的区别
2、传输的信号 传送闭锁信号 传送允许信号 传送跳闸信号
3、信号的作用: 闭锁信号：指收不到这种信号是保护动作 的 必要条件 允许信号：指收到这种信号是保护动作的 必要条件 跳闸信号：指收到这种信号是保护动作的充 分必要条件
四、高频保护的分类
方向高频保护
高频闭锁方向保护 高频闭锁负序方向保护 高频闭锁距离保护 高频闭锁零序方向保护
六.高频闭锁负序方向保护的构成原理
1.原理
利用不对称短路时的负序功率和三相短路开 始瞬间产生的负序功率实现闭锁。 2.原理接线 3.组成 4.工作过程
七.高频闭锁距离保护的原理
1.目的
作为变电所母线和下一条线路的后备保护；与距离 保护配合。
2.原理接线 3.组成 4.工作过程 5。缺点
主保护与 后备保护接线互相 连在一起，不便于 检修和调试
Idz1 95 A Idz2 105 A
当外部故障时： 95A Id 105A 则A端保护1起动，B端保护2不起动。 B端不发闭锁信号，造成保护1误动。 因此设置2个起动继电器，并且要满足：
IdzJ2 1.6 ~ 2IdZJ1
缺点：起动元件I2的应用降低了Klm；并且使接线复杂 为防误动要求I2的起动时间>I1→降低保护速度
2、工作过程
（1）原理接线图
组成：起动元件I1 I2 Klm1>Klm2 I1起动发信机发闭锁信号 I2准备好跳闸回路 功率方向元件3→判别功率方向
4ZJ用于内部故障时停止发信号
5ZJ用于控制保护的跳闸回路（极化继电器），只有工 作线 圈有电流时才动作，当其他情况不动作，（即同时有时 不动作）
（2）工作过程
工频时
（（主3）要安为装L地的Z 点阻0抗.04）
f1
f
（2）结合电容器（耦合电容C电容很小）
作用：①将载波信号传递到输电线路(耦合信号) ②使高频收、发信机与高压线路绝缘
对工频呈极大阻抗——极小工频泄漏电流
（3）连接滤波器
与结合电容器共同组成一个四端网络——“带通滤波器” 输电线路波阻抗为：400Ω 同轴电缆波阻抗为：100Ω 作用：与（2）一起对载波进行滤波、隔离作用、阻抗匹配 作用、避免高频信号在传送过程中发生反射，减少损耗， 增加输出功率。
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
Sd
Sd
Sd
图4-9 高频闭锁方向保护的作用原理
①外部故障
高频保护
高频保护
A 1
d
B
2
3
4
C
5
6D
Sd
Sd
Sd
Sd
图4-9 高频闭锁方向保护的作用原理
(讨论保护1和保护2的各部件的动作情况：)
1LJ动作→经4ZJ常闭→发信机发闭锁
2LJ动作→3GJ动作→4ZJ动作→停止发 信→5ZJ工作电流
2.原理接线
3.工作过程 （1）内部故障
（2）外部故障
§4-3 微波保护简介 §4-4 输电线纵联保护的发展趋势
继电保护通讯通道的选择原则
▪ 1.在下列条件下宜选用导引线通道 （1）有现成的金属通讯通道可用 （2）所需的金属导引线在15km以下 （3）被保护线路为两端线路，或者每边长度不超过3.7km，
方向高频保护（功率方向比较） 相差高频保护（比较两端电流的相位）
3、原理
耦合
耦合
保
收信
护
发信
收信
保
发信
护
载波：50KHZ～300KHZ 以“导线——大地”为通道
4、特点：
（1）、全线快速保护 （2）、两套装置之间 （3）、与系统运行方式无关 （4）、不受振荡影响 （5）、Idz>Ibpmax （6）、主保护 （7）、价格高
3.纵联保护按保护动作原理分类
（1）方向纵联保护
两侧保护继电器仅反应本侧的电气量，利用通道将 继电器对故障方向判别的结果传送到对侧，每侧保护根 据两侧保护继电器的动作过程逻辑判断区分是区内还是 区外故障。
（2）差动纵联保护
这类保护利用通道将本侧电流的波形或代表电流相 位、幅值的信号传送到对侧，每侧保护根据对两侧电流 的幅值和相位比较的结果区分是区内还是区外故障。
总长度不超过11km的三端线路。 ▪ 2.在下列条件下宜选用高频通道 （1）输电线太长，不宜用导引线通道 （2）专用于继电保护时光纤通道投资太大 （3）除了保护信号外，不需其他的数据传输
▪ 3.在下列条件下宜选用微波通道 （1）输电线载波频段不够分配，不能用于保护 （2）通道需要连续监视 （3）除了保护信号外需要传送其他数据和语言 ▪ 4. 在下列条件下宜选用光纤通道 （1）被保护线路较短，小于50～100km，不需要设立中继站 （2）载波通道频率不敷应用 （3）通道需要连续监视 （4）需要传输数据和语音 （5）有可遇其他部门共用的光纤通道 （6）两端接地网的电位差很大，不能用导引线通道 （7）应用光纤通道经济上有利。例如与通讯或其他部门合作，