纵联零序保护
线路纵联差动 零序差动保护原理
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纵联零序保护原理
纵联零序保护原理那啥是零序呢？简单来说呀，咱们正常的三相电力系统呢，三相电流之和在正常情况下是零哦。
但是呢，一旦系统里发生了接地故障，这个平衡就被打破啦。
就好像原本和谐的三兄弟，突然有个小坏蛋（故障）来捣乱，这时候三相电流之和就不再是零啦，这个多出来的或者少了的部分就是零序电流啦。
纵联零序保护呢，它可聪明啦。
它会专门盯着这个零序电流的动静哦。
你看，当电力系统里某个地方发生接地故障的时候，故障点就会产生零序电流。
这个零序电流呢，就像是故障发出的一个小信号，告诉纵联零序保护：“我这儿出事儿啦！”那纵联又是啥意思呢？这就更酷啦。
纵联就像是在电力系统这个大网络里拉了好多条小专线一样。
不同地方的保护装置可以通过这些专线互相通信呢。
比如说，线路的一端保护装置发现了零序电流的异常，它就会赶紧通过纵联通道跟线路另一端的保护装置说：“喂，兄弟，我这儿感觉有点不对劲，好像有接地故障啦，你那边咋样？”然后另一端的保护装置也会看看自己这边的情况。
如果两边都发现有零序电流的异常，而且符合一定的规则，那它们就会一起判定：“没错，就是有故障了，咱们得采取行动啦！”这个采取行动呢，就是保护装置会迅速地把故障线路给断开。
就像把出问题的那个小分支从电力系统这个大树上给砍掉一样，这样就能防止故障扩大啦。
你想啊，如果不及时砍掉这个有问题的小分支，那故障可能就像传染病一样，慢慢蔓延到整个电力系统这个大家庭，那可就糟糕透顶啦。
而且呀，纵联零序保护还特别靠谱呢。
它不会轻易地被一些小干扰给骗到。
比如说，有时候系统里可能会有一些小的波动，但是这些波动产生的电流变化和真正的接地故障产生的零序电流变化是不一样的。
纵联零序保护就像是一个经验丰富的老侦探，能够准确地分辨出哪些是真正的危险信号，哪些只是小打小闹的干扰。
在实际的电力系统运行中，纵联零序保护可是一直在默默地守护着呢。
不管白天黑夜，不管是夏天电力负荷大的时候，还是冬天用电少一点的时候，它都一刻也不放松。
线路保护校验方法
RCS-900系列线路保护测试一、RCS —901A 型超高压线路成套保护RCS —901A 配置：主保护:纵联变化量方向，纵联零序，工频变化量阻抗；后备保护:两段（四段）式零序，三段式接地/相间距离；1) 工频变化量阻抗继电器：保护原理：故障后 F 点的电压 Uf = 0，等价于两个方向相反的电压源串联,如果不考虑故障瞬间的暂态分量，则根据叠加定律,有根据保护安装处的电压变化量U ∆和电流变化量I ∆，保护构造出一个工作电压opU ∆来反映U ∆和I ∆，其定义为 set opZ I U U ⋅∆-∆=∆ ，物理意义如下图所示当故障点位于不同的位置时,工作电压opU ∆具有不同的特征正向故障： 区内 f op U U ∆>∆区外 f op U U ∆<∆反向故障： f op U U ∆<∆所以：根据工作电压opU ∆的和△Uf 的幅值比较就可以正确地区分出区内和区外故障，而且具有方向性。
其中，根据前面的定义，△Uf = 故障前的F 点的运行电压，一般可近似取系统额定电压（或增加5％的电压浮动裕度)。
➢ 工频变化量阻抗继电器本质上就是一个过电压继电器；➢ 工频变化量阻抗继电器并不是常规意义上的电压继电器，由于其工作电压opU ∆构造的特殊性（能同时反映保护安装处短路电压和电流的变化)，它具有和阻抗继电器完全一致的动作特性，固而称其为阻抗继电器;● 动作特性分析：正向故障时:工作电压)Z Z (I Z I Z I Z I U U set s set s set op+⋅∆-=⋅∆-⋅∆-=⋅∆-∆=∆短路点处的电压变化量（注意:fU ∆的方向！） )Z Z (I U f s f+⋅∆=∆ 所以：动作判据 f op U U ∆≥∆等价于 s set s f Z Z Z Z +≤+，结论：正向保护区是以（—Zs ）为圆心，以 |Zset + Zs ｜ 为半径的圆。
当测量到的短路阻抗 Zf 位于圆内（正向区内）则动作,位于圆外（正向区外）不动；反向故障时：工作电压)Z Z (I Z I Z I Z I U U setR set R set op-⋅∆=⋅∆-⋅∆-=⋅∆-∆=∆ 短路点处的电压变化量（注意：fU ∆的方向！) )Z Z (I U f R f+⋅∆-=∆ 所以：动作判据 f op U U ∆≥∆等价于 R set R f Z Z Z )Z (-≤--,结论：反向保护区是以 ZR 为圆心，以 |ZR –Zset ｜为半径的圆。
什么是纵联保护
目前220KV 及以上电压等级输电线路基本上都配置有双套主保护和后备保护。
主保护一般为纵联保护。
按照保护动作原理，国内常使用的纵联保护有闭锁式方向或距离、允许式方向或距离保护以及分相电流差动保护。
对于纵联保护，故障时线路两侧电气量特征为：内部故障：两侧电流均从母线流向线路；外部故障及正常运行：一侧电流从母线流向线路，另一侧从线路流向母线。
根据两侧比较内容的不同，即联系通道上传输内容的不同，纵联保护可分为：
（1）方向比较型：通道上传输的是表示方向的信号；两侧保护分别判断流过本侧的功率方向，并将判断结果以信号的形式通知对方。
分为闭锁式和允许式，闭锁式：由功率方向为负的一侧负责发闭锁信号，闭锁两端保护；允许式：由功率方向为正的一侧负责发允许信号，开放两端保护。
如工频变化量方向保护（正负序综合分量）负序方向，零序方向等；
（2）电流相位比较型：通道上传输的是向对侧提供的本侧电流相位信号；
（3）电流差动型（比较电流的幅值和相位）：通道上传输的是向对侧提供的本侧电流的幅值和相位信号（采样点）。
如光纤纵差保护；
（4）纵联距离/纵联零序（带方向）：实质上和方向比较型的原理相同。
纵联距离为距离II
段+高频通信；纵联零序（带方向）为零序II 段（带方向）+高频通信。
如高频距离保护，高频零序（带方向）保护。
线路保护-(纵联保护)
3.纵联分相电流差动保护
（1）稳态分相电流差动保护的基本原理
在系统图中，设流过两端保护的电流、以 母线流向被保护线路的方向规定为其正方向， 如图中箭头方向所示。以两端电流的相量和作 为继电器的动作电流，该电流有时也称作差动 电流、差电流。另以两端电流的相量差作为继 电器的制动电流。
差动门槛值
差动电流
3.功率倒向时出现的问题及对策 。
1号保护 F+动作 情况 功率倒向前 功率倒向后 √ × F-动作 情况 × √
2号保护 F+动作 情况 × √ F-动作情 况 √ ×
如果纵联方向保护在35ms内一直不动作（收信时间满35ms） ，那么纵联方向保护再要动作的话要另加25ms的延时。
4.远方启信的作用和通道交换的过程。
电流、电压、零序电流和距离保护都是反应 输电线路单端电气量变化的保护，这种反应 单端电气量变化的保护从原理上讲都区分不 开本线路末端和相邻线路始端的短路 。
凡是反应单端电气量变化的保护都做成多 段式的保护，其中瞬时动作的第Ⅰ段保护， 其定值都要按躲本线路末端短路（其实质 是躲相邻线路始端短路）来整定。这类反 应输电线路单端电气量变化的保护，它的
2.允许式光纤纵联方向保护
1.允许式纵联方向保护的简化框图：
保护启动
正方向元件动作 反方向元件不动作
有对侧允许信号
保护启动
＆
出口
正方向元件动作 反方向元件不动作
＆
向对侧发允许信号
保护启动 开关任一相分位 且该相无流
＆
向对侧发允许信号
有对侧允许信号 开关任三相分位 且三相无流
＆
向对侧发允许信号
2.允许式光纤纵联保护的通道
（2）如果高定值起动元件起动后，又收到了任 一相相跳闸位置继电器都动作的信号并确认该 相无电流时立即停信。这停信通常称作“位置 停信”。 在起动元件起动后本断路器又单相或三相 跳闸了，这说明本线路上发生了短路，本端保 护动作跳闸了，所以采取马上停信措施后有利 于对端纵联方向保护跳闸。
220kV线路保护检验方法
注意：在试验接线中，将试验仪的UZ接于保护的开口三角电压回路L。
1、纵联方向保护检验：仅投入主保护压板1LP18（1）短接11D8—11D36，11D9—11D37；1D48—1D55（如有收发信机则将收发信机电源给上，然后将短接片置于“负载”下。
（2）模拟A相接地故障故障前正常负荷状态为12秒；直接用阻抗界面时，使Z=0.95*Zzdp2=0.95*2.18=2.07Ω,Φ=Φlm,故障时间=0.1s；用电流电压界面时，使I=3A，U=0.95*（1+0.83）*3* Zzdp2=11.37V,故障相电压超前故障相电流为零序灵敏角Ps0=80°。
（非故障相电压为正常电压，非故障相电流为0A）；（（4）模拟AB相间故障故障前正常负荷状态为12秒；直接用阻抗界面时，使Z=0.95*Zzdpp2=0.95*4.6=4.37Ω,Φ=Φlm,故障时间=0.1s；用电流电压界面时，使IA=3A，Uab=0.95*2*3* Zzdpp2=26.22V,故障相间电流的超前相IA滞后故障相电压超前相UA为正序灵敏角Ps1=80°，滞后相电流IB与IA 相差180°。
（非故障相电压为正常电压，非故障相电流为0A）；（5）模拟BC、CA相间故障，方法同上。
（6）保护信息为D++。
2、纵联零序方向保护。
投入主保护压板1LP18和零序保护压板1LP17（1）短接1D48—1D55、11D8—11D36，11D9—11D37；（如有收发信机则将收发信机电源给上，然后将短接片置于“负载”下。
（2）模拟A相接地故障故障前正常负荷状态为12秒；用电流电压界面时，使I=(I0zdF*1.05)A，U=53V,故障相电压超前故障相电流为零序灵敏角Ps0=80°。
（非故障相电压为正常电压，非故障相电流为0A）；故障时间为0.1s保护发单跳令。
（3）模拟B、C相接地故障，方法同上。
(4)用I=(I0zdF*0.95)A,检验可靠不动。
电力系统各种保护特点
电力系统各种保护特点在电力系统中，为了确保电力设备的安全稳定运行，各种保护措施被广泛应用。
以下是七种主要的保护特点：一、差动保护差动保护是一种利用比较电力系统中两个或多个相同类型电气元件的电流或电压来实现保护的装置。
它具有反应速度快、保护范围明确、灵敏度高等优点，广泛应用于变压器、发电机、电动机等设备的保护。
二、纵联保护纵联保护是一种通过比较电力系统中两个或多个不同类型电气元件的电流或电压来实现保护的装置。
它具有保护选择性好、灵敏度高、动作速度快等优点，广泛应用于输电线路、母线等设备的保护。
三、距离保护距离保护是一种通过测量电力系统中两个或多个不同类型电气元件之间的距离来实现保护的装置。
它具有反应速度快、保护范围大、可靠性高等优点，广泛应用于输电线路、配电线路等设备的保护。
四、方向保护方向保护是根据电力系统中电流或电压的方向来确定故障位置并实现保护的装置。
它具有反应速度快、灵敏度高、可靠性高等优点，广泛应用于输电线路、配电线路等设备的保护。
五、零序保护零序保护是一种利用电力系统中三相电流或电压不平衡产生的零序电流或电压来实现保护的装置。
它具有反应速度快、灵敏度高、可靠性高等优点，广泛应用于变压器、发电机等设备的保护。
六、低频保护低频保护是一种利用电力系统中频率降低来检测故障并实现保护的装置。
它具有反应速度快、灵敏度高、可靠性高等优点，广泛应用于大型发电机组、炼油厂等设备的保护。
七、过电压保护过电压保护是一种利用电力系统中电压升高来检测故障并实现保护的装置。
它具有反应速度快、灵敏度高、可靠性高等优点，广泛应用于变压器、电动机等设备的保护。
04 输电线路纵联保护
4.3.3 闭锁式距离纵联保护的构成
¾ 本线路故障： ZIII启动发信； ZII判断为正方向，启动停信；两侧均未收到高频闭锁信号
而跳闸。
4.3.3 闭锁式距离纵联保护的构成
¾ 外部故障： ZIII启动发信； ZII判断为反方向，不停信；两侧均收到高频闭锁信号而不
跳闸。
闭锁式距离纵联保护中的III段定时限距 具有为线路远端母线和相邻元件的远后备 能力。
它是以由短路功率为负的一侧发出高频闭 锁信号，这个信号被两端的收信机所接收，而 把保护闭锁。故称高频闭锁方向保护。
这种按闭锁信号构成的保护只在非故障线 路上才传送高频信号，而在故障线路上并不传 送高频信号。因此，在故障线路上由于短路使 高频通道可能遭到破坏时，并不会影响保护的 正确动作。
高频闭锁信号由非故障线的近故障点侧保 护发出。
4.4 纵联电流差动保护 4.4.1 纵联电流差动保护原理
线路两侧装有相同变比的TA
由于两侧电流互感器励磁特性不同，正常 运行及外部故障时流过的短路电流反映至二 次侧大小会不相同。此电流差称为不平衡电 流。
4.4 纵联电流差动保护
4.4.1 纵联电流差动保护原理
不平衡电流的值可计算为：
Iunb = 0.1Kst Knp Ik max
两侧电流相位差00
两侧电流相位差1800
4.1 输电线路纵联保护概述
4.1.2 输电线路短路时两侧电气量的故障特征分析
两端测量阻抗的特征（距离纵联保护） (以II段距离为启动元件，采用方向阻抗特性）
区内故障：两侧测量阻抗均为短路阻抗 区外故障：两侧测量阻抗均为短路阻抗，但一侧 为反方向 正常运行时：两侧测量阻抗均为负荷阻抗
4. 2 输电线路纵联保护两侧信息量的交换
继电保护第四章-纵联保护
4. 输电线路纵联保护（Unit Protection）结构
继电保 护装置
通信设备
• 导引线 • 载波 • 光通信纤信道 • 微波
继电保 护装置
通信设备
继电保护装置
实现电气量采集并形成电气量特征，完成保护任务。
通信设备
将上述信息发送至对端的保护设备，同时接收对端保护发送的
信息并送至本端保护单元
通信信道
故障分量方向元件的特点
不受负荷状态的影响 不受故障点过渡电阻的影响 正、反方向短路时，方向性明确 无电压死区 不受系统振荡影响
（二） 闭锁式方向纵联保护
1. 工作原理
以高频通道经常无电流而在外部故障时发出闭
锁信号的方式构成。
闭锁信号
A1
B
2
3
闭锁信号
C
4
5
6D
F
对AB线路为外部故障，2处功率方向均为 负，发闭锁信号，1、2保护被闭锁。
导引线通信应用：
高压电网超短线路（几公里）。 用于变压器、发电机等电力设备和母线。
（二） 电力线载波通信
采用输电线路本身作为信息传输媒介，在传输电能的同时 完成两端信息的交换。 （一）通道的构成
1
2 76
3 45 89
3
2
4 5
67
98
1.传输线 2.阻波器 3.结合电容器 4.连接滤波器 5.高频电 缆 6.保护间隙 7.安全接地开关 8. 高频收发信机 9.保护 继电器
3. 电气元件故障时两端电气量的特征分析
所选电气量
区内故障 特征
区外或正常 运行时特征
保护原理
功率方向
均指向被保 护元件
一端指向被 保护元件反
纵联保护的基本原理
纵联保护的基本原理纵联保护是指在电力系统中，通过合理的保护配置和设置原则，实现对各级电气设备的保护，以保证电力系统的安全稳定运行。
纵联保护的基本原理包括以下几个方面：1. 故障范围确定。
纵联保护首先需要确定故障范围，即在电力系统中发生故障时，需要确定受影响的设备范围，以便及时采取保护措施。
通过对系统进行合理的分区和设备的分类，可以确定故障范围，从而为后续的保护设置提供依据。
2. 保护动作速度。
纵联保护需要具备快速的动作速度，以便在发生故障时能够迅速切除故障点，保护系统的安全稳定运行。
保护装置的动作速度取决于设备的故障特性和系统的运行要求，需要根据实际情况进行合理设置。
3. 保护动作的协调性。
在纵联保护中，各级保护装置之间需要具备良好的协调性，以确保在故障发生时能够按照一定的优先级顺序进行动作，避免保护的重复动作或者保护盲区的出现。
通过合理的保护设置和装置的协调性设计，可以有效提高系统的可靠性和稳定性。
4. 保护动作的选择性。
纵联保护需要具备良好的选择性，即在发生故障时能够准确地切除故障点，而不影响系统中其他正常运行的设备。
通过合理的保护设置和装置的选择性设计，可以避免误动作和保护失效的情况，确保系统的安全可靠运行。
5. 保护动作的灵活性。
纵联保护需要具备一定的灵活性，即能够根据系统的运行状态和故障情况进行动作的调整和变化。
通过合理的保护设置和装置的灵活性设计，可以适应系统运行的不同工况和故障情况，保证系统的安全稳定运行。
综上所述，纵联保护的基本原理包括确定故障范围、保护动作速度、保护动作的协调性、保护动作的选择性和保护动作的灵活性。
通过合理的保护配置和设置原则，可以实现对电力系统的全面保护，确保系统的安全稳定运行。
线路主保护介绍
纵联保护是线路的主保护,因为要比较线路两端电流的大小及相位,所以需要把线路两端的信号通道连接起来;纵联保护按信号通道的不同又分为：高频保护、微波保护、光纤保护及导引线保护;纵联距离和纵联零序就是高频保护~你们厂应该是专用光纤通道~主时钟形式的~上面的两个保护分别是线路相间和接地故障的主保护~没别的意思~而距离保护只是线路的后备保护~纵联保护是比较两侧电气量的保护．用距离元件判断故障是本侧还是对侧．光纤保护是本侧故障发信,高频闭锁保护就停信,再与对侧传过来的信号进行比较．决定跳闸与否．一般每侧的保护范围都是超范围的．两侧共同判断,保护线路全长距离保护只是判断本侧．在保护范围内即可根据控制字设置情况进行动作,一般一段保护范围为线路全长的８０％纵联保护就是线路保护的主保护,包含纵联距离,方向,差动等等;距离保护是线路保护的后备保护;纵联距离和距离保护的特性是基本相同的,不同的地方在于纵联距离的出口需要本侧和对侧保护都开放才行,而后备距离保护的出口只需要本侧保护开放就可以;在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护;三相电流平衡时,没有零序电流,不平衡时产生零序电流,零序保护就是用零序互感器采集零序电流,当零序电流超过一定值综合保护中设定,综和保护接触器吸合,断开电路;零序电流互感器内穿过三根相线矢量和零线;正常情况下,四根线的向量和为零,零序电流互感器无零序电流;当人体触电或者其他漏电情况下：四根线的向量和不为零,零序电流互感器有零序电流,一旦达到设定值,则保护动作跳闸;分段零序一段：①躲过下一段线路出口处单相或者两相接地短路时候出现的最大零序电流;②躲开断路器三相触头不同期合闸时候所出现的最大零序电流;两者比较取最大零序二段：与下一段线路的一段配合,即是躲过下段线路的第一段保护范围末端接地短路时,通过本保护装置的最大零序电流;零序二段的灵敏系数要大于,不满足的话要与下一段线路的二段配合,时限再抬高一个等级;零序三段：①与下一段线路的三段配合；②躲开下一段线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流;两者比较取最大;零序三段的灵敏系数要大于2近后备；灵敏系数要大于远后备接地距离两者的区别两者的区别主要在于采用的电气量不同, 接地距离保护是利用短路电压和电流的比值,即测量阻抗的变化来区分系统的故障与正常运行状态;而零序保护利用的是接地故障时产生的零序电流分量;这是两者在原理上的最主要区别;但是,两者从保护的配合上来看,都是属于阶段式的保护,即都需要各保护区的上下级配合;再一点,从保护的性能来分析;应该说,在不发生单相接地时,零序电流分量是不会出现的,所以零序电流保护具有较高的灵敏性;但在上下级的配合时,限时零序电流速断保护零序II段的灵敏性可能不满足要求,这时可采用接地距离保护;这也就是说接地零序保护的灵敏性高于电流保护可以看到,距离保护利用了短路时的两个电气量,自然比单一的电流保护要灵敏;所以保护的配备上,一般距离保护作为了主保护,那么电流保护都是作为后备保护的,即在线路发生故障时,首先距离保护动作,零序保护作为后备可能动作;两者的联系接地距离保护与零序电流保护配合才能构成完整的接地保护 ;接地距离保护的最大优点是瞬时段的保护范围固定,不受系统运行方式变化影响;接地距离三段保护难以反映高阻抗接地故障;零序电流保护则以保护高电阻故障为主要任务;注意问题1当电流回路断线时,可能造成保护误动作;这是一般较灵敏的保护的共同弱点,需要在运行中注意防止;就断线机率而言,它比距离保护电压回路断线的机率要小得多;如果确有必要,还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作;2当电力系统出现不对称运行时,也要出现零序电流,例如变压器三相参数不同所引起的不对称运行,单相重合闸过程中的两相运行,三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期,母线倒闸操作时断路器与隔离开关并联过程或断路器正常环并运行情况下,由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流,以及空投变压器时产生的不平衡励磁涌流,特别是在空投变压器所在母线有中性点接地变压器在运行中的情况下,可能出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等,都可能使零序电流保护启动;3地理位置靠近的平行线路,当其中一条线路故障时,可能引起另一条线路出现感应零序电流,造成反方向侧零序方向继电器误动作;如确有此可能时,可以改用负序方向继电器,来防止上述方向继电器误判断;4由于零序方向继电器交流回路平时没有零序电流和零序电压,回路断线不易被发现;当继电器零序电压取自电压互感器开口三角侧时,也不易用较直观的模拟方法检查其方向的正确性,因此较容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒绝动作和误动作;零序保护就是利用零序电流使继电器动作来指示接地故障线路的一种保护;对于架空线路,一般采用由三个电流互感器接成零序电流滤过器的接线方式,三相电流互感器的二次电流相量相加后流入继电器;当三相对称运行时,流入继电器的电流等于零,只有当不对称运行时如发生单相接地零序电流才流过继电器,当零序电流流过继电器时,继电器动作并发出信号;对于电缆线路的单相接地保护,一般采用零序电流互感器保护,二次线圈绕在互感器的铁芯上,并接到电流继电器上,在正常运行及三相对称短路时,在零序互感器二次侧由三相电流产生的三相磁通相量之和为零,即在互感中没有感应出零序电流,继电器不动作,当发生单相接地时,就有接地电容电流通过,此电流在二次侧感应出零序电流,零序电流流过继电器使继电器动作并发出信号;。
考虑零序互感的纵联零序方向保护改进方法研究
（ｊ ａ 线路ＭＮ 发生 区外接地 【 妓障
ｔｊ ∞
ｆ１ 效零 序 ｌ 各 点零 序 ｒ压 分 布 图 ｂ等 叫络 ｎ
Ｍ Ｎ
ｆ１ 序 网络 中 电压 分 布 图 ｂ零
（ 零序方向保护中电压电流相量 ｃ ）
图２ 故 障 线 路 分 析
对 于线 路 Ⅳ是 区 内故障 ， 、 与线 路 按 规 ． 定 正 方 向的首 末 端 零 序 电流 方 向一致 ，所 以 ＝ 一
线路 要： 纵联零序方 向保护广泛应用于 同塔双回线 ， 当线路发 生不对称接地故障时， 但 互感 将 感 应零 序 电 气
量， 可能引起互感线路纵联零序方 向保护的误动。本文分 析 了同塔双 回线独 立运行方 式下 故障点不 同时零序 互
ｌ
感对互感线路纵联零序 方向保 护的影响 ， 此基础上 ， 正常运 行线路 、 在 根据 故障线路、 互感 零 序 电气 量 的 特 线路
ｕｎ ｒｓａ ｄｅ ｔｎｄ—ａｏ ｐ ｒ ｔｏ ｏ ｅ ｆ ｄ ｕｂ ｅ— ｉｃ ｔｌｎｅ ａ ｄ ｐｒ ｐ ｓ ｓ ｗ ｏ ｉ ｉ ａ ｅｏ—ｓ ｑｕ ｎｃ ｐｌ ｔｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ａ ｅ ｏ —ｌ ｎｅ ｏ ｅ ａ ｉｎ ｍ ｄ ｏ ｏ ｌ —ｃｒ ｕｉ ｉ ｓ ｎ ｏ ｏ ｅ ａ ｎｅ ｌｎｇｔ ｎ ｌｚ ｒ —ｅ ｅ ｅ ｉｏ ｒ ｔ ｃｉ ｂ ｓ ｄ ｎ ｕｄ ｏ
！
；
点， 提出新的纵联零序方向保护方法。 利用Ｐ Ｃ Ｄ Ｓ Ａ 仿真了同塔独立运行的双回线， 仿真结果 证 了此 方 法 的 正 确 验
性和有效性
。
｝
关键词 ： 同塔双 回线 ； 独立运行方 式； 纵联零序 方向保护 ；零序互感 中图分类号 ：Ｍ７ ３ Ｔ ７ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ：６ ３ ７ ９ （０ １０ — ０ ３ ０ １７ — ５ ８２ １ ）９ ０ ２— ４
纵联保护的工作原理
纵联保护的工作原理纵联保护是一种电力系统故障保护方式，通过在电力系统的不同位置之间建立起纵向保护通路，可以实现对系统故障的快速检测和隔离，以保证电力系统的安全运行。
纵联保护的工作原理是基于电力系统的特性和信号传输原理。
当电力系统发生故障时，例如短路故障，故障点附近的电流和电压会发生异常变化。
纵联保护装置通过在电力系统中布置传感器和测量设备，可以实时监测电流和电压的变化情况。
在纵联保护装置中，通常会设置多个保护点，每个保护点都与电力系统的不同位置相连。
当故障发生时，保护装置会接收到与故障相关的信号，并进行处理。
首先，保护装置会对接收到的信号进行分析，以确定故障的位置和类型。
然后，保护装置会发送信号到相应的断路器或隔离开关，将故障隔离，以防止故障向其他部分传播，从而保护电力系统的安全运行。
纵联保护的工作原理可以通过以下步骤来描述：1. 信号采集：纵联保护装置通过传感器和测量设备采集电力系统中的电流和电压信号。
2. 信号处理：保护装置对采集到的信号进行处理和分析，以确定故障的位置和类型。
这一步通常涉及信号滤波、特征提取和故障定位等算法。
3. 故障判断：根据处理后的信号，保护装置判断是否发生了故障。
如果发现故障，保护装置会进一步确定故障的类型，例如短路故障、接地故障等。
4. 故障隔离：保护装置会发送信号到相应的断路器或隔离开关，将故障隔离，以防止故障向其他部分传播。
同时，保护装置会发送报警信号，通知运维人员进行故障处理。
纵联保护的工作原理有效地提高了电力系统的可靠性和安全性。
通过及时检测和隔离故障，纵联保护可以防止故障扩大，减少系统停电时间，保护电力设备免受损坏，从而提高电力系统的可用性和稳定性。
纵联保护是一种重要的电力系统保护方式，它通过建立纵向保护通路，实现对电力系统故障的快速检测和隔离。
纵联保护的工作原理是基于电力系统的特性和信号传输原理，通过信号采集、处理、故障判断和故障隔离等步骤，保护电力系统的安全运行。
继电保护(纵联保护)
目录
CONTENTS
• 继电保护概述 • 纵联保护基本原理 • 纵联保护主要类型及其特点 • 纵联保护在电力系统中的应用 • 纵联保护性能评估与改进方向 • 总结与展望
01 继电保护概述
CHAPTER
定义与原理
定义
继电保护是一种在电力系统中，当电气设备发生故障或异常运行时，能够自动、 迅速、有选择地将故障设备从系统中切除或发出警报信号的保护措施。
原理
继电保护的原理主要基于电流、电压、功率等电气量的变化，通过测量、比较、 逻辑判断等环节，实现对故障或异常情况的识别和处理。
发展历程及现状
20世纪初
熔断器时代，简单过流保护。
20世纪30年代
电磁型继电器广泛应用于保护系统。
20世纪50年代
晶体管保护开始研究，60年代得到实际应用。
20世纪70年代
保障系统安全稳定运行
当电气设备发生故障时，继电保护能够迅速切除故障设备 ，防止故障扩大，保障系统的安全稳定运行。
提高供电可靠性
通过合理的配置和整定，继电保护能够最大限度地减小故 障对系统的影响，提高供电可靠性。
提供故障信息
继电保护装置能够记录故障发生时的电气量信息，为故障 分析和处理提供重要依据。
促进自动化水平提升
选择性
灵敏性
通过比较线路两端的电气量信息，能够准 护对故障的反应灵敏，能够迅速感 知并切除故障。
纵联保护实现方式
导引线方式
利用专用导引线传输线路两端的 电气量信息，实现纵联保护。这 种方式简单可靠，但导引线的建
设和维护成本较高。
载波通信方式
利用电力线载波或微波等通信方 式传输线路两端的电气量信息， 实现纵联保护。这种方式无需专 用导引线，但通信质量受电力线
线路纵联保护分类及原理
线路纵联保护分类及原理
线路纵联保护是电力系统中的一种保护方式，用于检测和定位线路上的故障，并迅速切除故障部分，以保护电力设备和人身安全。
线路纵联保护根据其分类及原理可以分为以下几种：
1. 过电流保护：过电流保护是最常见的线路纵联保护方式之一。
它基于故障时线路上的电流异常增加的原理，通过设置合适的电流极限值，当故障发生时，电流超过极限值，保护装置会发出信号，切断故障部分。
过电流保护可以进一步分为短路保护和负荷保护，以便对不同类型的故障进行精确保护。
2. 跳闸保护：跳闸保护是一种基于故障时电压异常降低的原理。
当线路发生故障时，电压会下降，跳闸保护装置会检测到电压异常，发出信号，切断故障部分。
跳闸保护常用于短路故障和接地故障的保护。
3. 差动保护：差动保护是一种基于故障时电流差异的原理。
它通过在线路的两端分别安装电流互感器，检测并比较两端电流的差异，当差异超过一定阈值时，差动保护装置会发出信号，切断故障部分。
差动保护适用于线路的短路和接地故障的保护。
4. 零序保护：零序保护是一种专门针对接地故障的保护方式。
接地
故障会导致系统中出现零序电流，通过安装零序电流互感器，零序保护可以检测到零序电流的存在，一旦零序电流超过设定的阈值，零序保护装置会发出信号，切断故障部分。
总之，线路纵联保护分类及原理涉及过电流保护、跳闸保护、差动保护和零序保护等多种保护方式，它们通过检测电流、电压及其差异来判断故障的发生，并及时切除故障部分，以确保电力系统的安全运行。
纵联保护及通道技术讲解
一、纵联保护概述
1、反应一侧电气量变化的保护的缺陷： 当线路末端故障时，需经带延时的二段保护切除故障，也即不能瞬时切除本线路 全长范围内的故障。 2、纵联保护是能够综合反应两侧电气变化量的保护，通过判断两侧故障的方向 来决定保护的动作。
3、纵联保护能瞬时切除本线路全长范围内任何一点的故障，所以一般作为线路 的主保护，反应一侧电气变化量的保护（如距离、零序保护）一般只作为线路的 后备保护。
二、纵联保护通道
（一）、通道类型
1、电力线载波（50-400KHZ）--高频保护，有线传输。 2、微波（3000-30000MHZ）微波保护，可视距离传输。 3、光纤保护
4、导引线保护—一般适用于短线路
• （二）、通道组成
1、原理接线图（相-地）
2、各部件作用 （1）、输电线路 用以传输电能的同时，传送高频信号。 （2）、高频阻波器 LC并联谐振回路，对载波电流呈高阻抗，对工频电流呈低阻抗， 以防 止高频电流向相邻线路分流。 （3）、耦合电容器 与结合滤波器共同组成带通滤波器，对工频电流呈高阻抗，对高频电流呈 低阻抗，防止工频电压进入收发信机。 （4）、结合滤波器 一方面与耦合电容器共同组成带通滤波器，另一方面，可以起到架空线路 与高频电缆的阻抗匹配作用。 （5）、高频电缆 将收发信机与结合滤波器相连。 （6）、保护间隙 过电压保护作用 （7）、接地刀闸 便于检修 （8）、高频收发信机
A、F+方向元件：本线路全长范围内的故障都应可靠动作。 B、F+、F-必须有明确的方向性。 C、F-元件应比F+更灵敏、动作速度更快。 （3）、若干原则说明 A、必须设置两个启动元件（只用一个时，容易误动） B、具备远方启动功能（防止对侧启动元件未启动或拒动 而造成保护误动） C、必须先收到信号8ms以后才允许停信（高频信号往返 一次的时间、对侧发信时间以及足够的裕度时间）
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纵联零序保护是在阶段式零序保护的基础上增加通信接口和必要的动作逻辑实现；当通道退出或运行中通道发生故障时纵联零序就是完整的阶段式零序保护。
纵联零序保护利用的远方信号可以是闭锁式也可以是允许式。
闭锁式：由判断为反向故障的一侧负责发信，闭锁两端保护；允许式：由判断为正向故障的一侧负责发信，允许两端保护跳闸；以RCS系列保护为例，
正方向元件：零序方向过流元件和F0+元件相“与”输出；
反方向元件：零序启动过流元件和F0− 元件相“与”输出；
若零序阻抗角为ϕ0 ，则
正方向接地故障：3U0超前3I0为180°+ϕ0 ，零序功率为负，F0+元件动作。
反方向接地故障：3U0超前3I0为ϕ0，零序功率为正，F0− 元件动作。
因此，
下面以RCS-901B线路保护装置为例，介绍纵联零序保护的测试方法。
其他具有相同保护原理的保护测试可参考此测试方法。
1、保护相关设置：
保护定值设置：
保护压板设置：
在“整定定值”里，把运行方式控制字“投纵联零序方向”置“1”、“允许式通道”置“0”、“投重合闸”、“投重合闸不检”均置“1”，其他的均置“0”（‘1’表示投入，‘0’表示退出）。
在“压板定值”里，“投主保护压板”和“投零序保护压板”均置“1”。
在保护屏上，投“主保护”和“投零序保护”硬压板，并把重合把手切在“综重方式”。
将收发讯机整定在“负载”位置，或将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收。
2、试验接线：
本次试验的接线图同图5-1所示。
3、纵联零序保护校验：
在“整组试验”菜单里，试验过程由保护的接点动作情况控制，此次试验包括以下几个过程“故障前——故障（跳闸）——重合闸”
（1）“整组试验”页面设置：
试验参数界面，其中：
1）设置方式：此处模拟的是零序故障，最好选择U-I方式。
2）故障态参数：故障类型设为A 相接地，也可根据需要修改。
故障电流可设为整定值1A，故障电压可自由设置。
短路阻抗倍数选择1.2倍，保证保护可靠动作。
U超前I角度默认值。
3）零序补偿系数：根据定值设置0.67。
4）转换性故障：此处不需要转换型故障可不选择。
系统参数界面，其中：
1）试验过程控制方式：有时间控制，接点控制，GPS触发三种方式。
此处已接点控制为例，不需要设定各个状态时间。
2）故障触发方式：时间触发，按键触发，开入量触发三种方式，触发方式为了保证足够的时间放PT断线返回和重合闸充满电，此处可选择按键触发。
3）故障方向：正方向。
正方向动作反方向不会动作。
4）故障性质：瞬时性和永久性。
模拟重合闸故障可选择瞬时性故障。
5）PT位置：根据时间安装情况选择，有母线侧和线路侧两种，一般选择母线侧。
6）跳闸方式：三相跳闸或者单相跳闸，根据时间情况选择。
7）开出量设置：此处不需要用到开出量可不设置。
8）其他的参数设置均取默认值，如图所示。
（2）试验操作方法：
开始试验点击或者按键盘上的“运行”“确认”键，测试仪开始输出，电压三相57.735V 正序，电流三相0A正序，直到保护装置上的PT断线指示灯熄灭重合闸充电指示灯点亮，然后点击或者按键盘上的“TAB”键，测试仪输出进入故障态，此时模拟A相接地故障，A相电压下降电流突变为1.2×1=1.2A大于电流变化量启动值1.0A，保护启动延时出口动作，开入量采集到动作时间信息。
由于采用的是接点触发马上又进入重合闸状态正常输出电压三相57.735V正序，电流三相0A正序，重合闸出口动作，开入量R采集到动作时间信息，保护终止。
提示保存试验报告。
试验结果
试验完成后会在开关量跳闸结果和重合结果上记录下保护动作和重合的时间信息。
此次保护试验故障方向用的是正方向，可以将故障方向改为反方向，保护应该不动作。