220kV线路保护参考文档
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原理
纵联保护
线路纵联保护：是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种
保护装置,是线路的主保护。它以线路两侧判别量的特定关系作为判 据。即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧 与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。因此,判别量 和通道是纵联保护装置的主要组成部分。
OPGW主要由含光纤的缆芯和绞合的金属单线组成，分铝管型、铝骨架 型和钢管型三种结构，一般用在高压电线路上。
原理
电力载波高频通道 局限性遭淘汰
电力载波高频通道：电力系统特有的通信方式，电力载波通 讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信 号进行高速传输的技术。
电力线载波由于其固有的弱点：通道干扰大、信息量小，再加
中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比，电力载波信号少损失十几
dB，但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用；
3、电力线存在本身固有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和60HZ，其
周期为20ms和16.7ms，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来
两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰，干扰时间约
➢ 后备保护：主保护或断路器拒动时，用来切除故障
的保护。后备保护可分为远后备保护的和近后备保护 两种。如相间和接地距离保护，零序过流保护等。
➢ 辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当
主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。如断 路器失灵保护、充电保护、过流保护等。
内容
第二部分 220kV线路主保护
• 判据：
ΔICD为分相差动突变量电流定值
差 动 保 护
原理
5、纵联保护的通道连接方式
• 专用通道方式
• 不需附加其他设备，可靠性高，不涉及通 信调度，管理比较方便。但收到发收功率 和光纤衰耗的限制，专的通信距离一般在 100km 以内。
光纤差动专用通道
纵联方向或纵联距离保护专用通 道
复用通道方式
上我们设备水平、管理维护等方面造成的稳定性差、故障率高等不足， 已显得不能适应现代电网对通信多方面、多功能的要求。
1、三相电力线间有很大信号损失（10 dB -30dB）。通讯距离很近时，不同相
间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；
2、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同，藕合方式有线-地藕合和线-
通道一般有： 1、光纤通信【 fiber-optic pilot】（OPGW） 2、电力线载波【power line carrier pilot 】（高频通道） 3、导引线纵联保护【wire pilot】（一般电厂用） 4、微波【microwave pilot】
OPGW：光纤复合架空地线的简称，它在保持原有架空地线的一切性能、 功能不变的前提下加入光纤，开辟高性能的光传输通道，使之兼备 避雷和通信功能。
2ms，因此干扰必须加以处理。
4、、电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达
1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。
原理
纵联光纤电流差动保护
一般分为：分相电流差动和零序电流差动。 电流差动继电器由三部分组成：变化量相差动继 电器、稳态相差动继电器和零序差动继电器（高 过渡电阻）。
* . .
.
I I 12 I 22
1
..
(I1 I 2) 0
I1
nTA
I2
* K1
I=0 I12 I22
*I1
K2 I2
*
I12 I≠0 I22
原理说明：
当线路内部发生短路(如k2点)时，M 两侧的电流均
为正。这时N 侧的I2将反向，此时流入差动继电器
的电流为:
*I1
..
.
I I 12 I 22
220kV线路保护培训
内容
第一部分：220kV线路保护配置 第二部分：220kV线路主保护 第三部分：距离保护 第四部分：零序电流保护保护
第五部分：各厂家保护配置
第一部分 220kV线路保护配置
配置
220kV线路保护配置
➢ 主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最
快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。 如纵联光纤电流差动、纵联高频（距离、方向）保 护。
原理
原理说明：
在线路的M和N两侧装设特性和变比完全相同的电流互感器， 两侧电流互感器的一次回路的正极性均置于靠近母线的一侧， 二次回路的同极性端子连接，差动继电器KD 则并连接在电 流互感器的二次端子上。
当线路外部发生短路(如k1点)时，电流互感器一次和二次电 流的方向与正常工作的情况相同，流入差动继电器的电流仍 为不平衡电流，但因为此时一次侧电流为短路电流，比正常 时的负荷电流大得多，所以此时的不平衡电流要大得多。
频率时，它所呈现的阻抗最大。对工频电流而言，阻抗较 小，因而工频电流可畅通无阻，不会影响输电线路正常传 输。
2.结合电容器 它是一个高压电容器，电容很小，对工频电压呈现很大
的阻抗，使收发信机与高压输电线路绝缘，载频信号顺利 通过。结合电容器2与连接滤波器3组成带通滤波器，对载 频进行滤波。
3.连接滤波器 它是一个可调节的空心变压器，与结合电容器共同组成 带通滤波器，连接滤波器起着阻抗匹配的作用，并减少高频 信号的损耗，增加输出功率。
作。
wk.baidu.com
电流差动相位比较
区内故障：两侧电流同相位，和电流大于门槛值，保护动作； 区外故障：两侧电流相位相差180°，和电流为0，保护不动作 。
1 、分相电流差动保护元件
• 判据：
两段比率差动特性曲线：
2、零序电流差动保护元件
• 判据：
I0CD应躲过正常运行时的最大不平衡零序电流
3、突变量电流差动保护元件
• 复用通道方式则是利用数字 PCM 复接技术， 利用现有的光纤通道和微波通道，对继电 保护的信息进行传输。
• 复用通道方式主要用于长距线路的保护。
高频保护
原理
一、载波通道的构成原理
目前应用比较广泛的载波通道是“导线一大地”制。
1. 高频阻波器 高频阻波器是由电感线圈和可调电容组成，当通过载波
1
..
(I1 I 2) 0
nTA
I=0 I12 I22
*I1
K2
I2
I2
*
*
K1
I12 I≠0 I22
内部短路时流入差动继电器的电流为故障点总电流的二 次值，且远大于正常运行和外部短路时流入差动继电器
的不平衡电流。当差动继电器为反映电流过量动作时，
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，而正常运行和外部短路时，差动继电器不动
纵联保护
线路纵联保护：是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种
保护装置,是线路的主保护。它以线路两侧判别量的特定关系作为判 据。即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧 与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。因此,判别量 和通道是纵联保护装置的主要组成部分。
OPGW主要由含光纤的缆芯和绞合的金属单线组成，分铝管型、铝骨架 型和钢管型三种结构，一般用在高压电线路上。
原理
电力载波高频通道 局限性遭淘汰
电力载波高频通道：电力系统特有的通信方式，电力载波通 讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信 号进行高速传输的技术。
电力线载波由于其固有的弱点：通道干扰大、信息量小，再加
中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比，电力载波信号少损失十几
dB，但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用；
3、电力线存在本身固有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和60HZ，其
周期为20ms和16.7ms，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来
两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰，干扰时间约
➢ 后备保护：主保护或断路器拒动时，用来切除故障
的保护。后备保护可分为远后备保护的和近后备保护 两种。如相间和接地距离保护，零序过流保护等。
➢ 辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当
主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。如断 路器失灵保护、充电保护、过流保护等。
内容
第二部分 220kV线路主保护
• 判据：
ΔICD为分相差动突变量电流定值
差 动 保 护
原理
5、纵联保护的通道连接方式
• 专用通道方式
• 不需附加其他设备，可靠性高，不涉及通 信调度，管理比较方便。但收到发收功率 和光纤衰耗的限制，专的通信距离一般在 100km 以内。
光纤差动专用通道
纵联方向或纵联距离保护专用通 道
复用通道方式
上我们设备水平、管理维护等方面造成的稳定性差、故障率高等不足， 已显得不能适应现代电网对通信多方面、多功能的要求。
1、三相电力线间有很大信号损失（10 dB -30dB）。通讯距离很近时，不同相
间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；
2、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同，藕合方式有线-地藕合和线-
通道一般有： 1、光纤通信【 fiber-optic pilot】（OPGW） 2、电力线载波【power line carrier pilot 】（高频通道） 3、导引线纵联保护【wire pilot】（一般电厂用） 4、微波【microwave pilot】
OPGW：光纤复合架空地线的简称，它在保持原有架空地线的一切性能、 功能不变的前提下加入光纤，开辟高性能的光传输通道，使之兼备 避雷和通信功能。
2ms，因此干扰必须加以处理。
4、、电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达
1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。
原理
纵联光纤电流差动保护
一般分为：分相电流差动和零序电流差动。 电流差动继电器由三部分组成：变化量相差动继 电器、稳态相差动继电器和零序差动继电器（高 过渡电阻）。
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I=0 I12 I22
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原理说明：
当线路内部发生短路(如k2点)时，M 两侧的电流均
为正。这时N 侧的I2将反向，此时流入差动继电器
的电流为:
*I1
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I I 12 I 22
220kV线路保护培训
内容
第一部分：220kV线路保护配置 第二部分：220kV线路主保护 第三部分：距离保护 第四部分：零序电流保护保护
第五部分：各厂家保护配置
第一部分 220kV线路保护配置
配置
220kV线路保护配置
➢ 主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最
快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。 如纵联光纤电流差动、纵联高频（距离、方向）保 护。
原理
原理说明：
在线路的M和N两侧装设特性和变比完全相同的电流互感器， 两侧电流互感器的一次回路的正极性均置于靠近母线的一侧， 二次回路的同极性端子连接，差动继电器KD 则并连接在电 流互感器的二次端子上。
当线路外部发生短路(如k1点)时，电流互感器一次和二次电 流的方向与正常工作的情况相同，流入差动继电器的电流仍 为不平衡电流，但因为此时一次侧电流为短路电流，比正常 时的负荷电流大得多，所以此时的不平衡电流要大得多。
频率时，它所呈现的阻抗最大。对工频电流而言，阻抗较 小，因而工频电流可畅通无阻，不会影响输电线路正常传 输。
2.结合电容器 它是一个高压电容器，电容很小，对工频电压呈现很大
的阻抗，使收发信机与高压输电线路绝缘，载频信号顺利 通过。结合电容器2与连接滤波器3组成带通滤波器，对载 频进行滤波。
3.连接滤波器 它是一个可调节的空心变压器，与结合电容器共同组成 带通滤波器，连接滤波器起着阻抗匹配的作用，并减少高频 信号的损耗，增加输出功率。
作。
wk.baidu.com
电流差动相位比较
区内故障：两侧电流同相位，和电流大于门槛值，保护动作； 区外故障：两侧电流相位相差180°，和电流为0，保护不动作 。
1 、分相电流差动保护元件
• 判据：
两段比率差动特性曲线：
2、零序电流差动保护元件
• 判据：
I0CD应躲过正常运行时的最大不平衡零序电流
3、突变量电流差动保护元件
• 复用通道方式则是利用数字 PCM 复接技术， 利用现有的光纤通道和微波通道，对继电 保护的信息进行传输。
• 复用通道方式主要用于长距线路的保护。
高频保护
原理
一、载波通道的构成原理
目前应用比较广泛的载波通道是“导线一大地”制。
1. 高频阻波器 高频阻波器是由电感线圈和可调电容组成，当通过载波
1
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(I1 I 2) 0
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I=0 I12 I22
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I12 I≠0 I22
内部短路时流入差动继电器的电流为故障点总电流的二 次值，且远大于正常运行和外部短路时流入差动继电器
的不平衡电流。当差动继电器为反映电流过量动作时，
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，而正常运行和外部短路时，差动继电器不动