第五章电网高频保护
高频保护原理
高频保护原理高频保护是指在高频电路中采取一定的措施,以防止电路受到过载、短路或其他异常情况而损坏。
在高频电路设计中,保护原理是非常重要的,它可以有效地保护电路的稳定运行,延长电路的使用寿命,提高电路的可靠性和安全性。
下面将介绍一些常见的高频保护原理及其应用。
首先,过载保护是高频电路中常见的保护原理之一。
在高频电路中,由于工作环境的复杂性,往往会出现瞬时的过载情况,如果没有有效的保护措施,电路很容易受到损坏。
因此,采用过载保护原理是非常必要的。
过载保护的实现方式有很多种,例如采用过载保险丝、过载保护电路等。
这些保护措施可以在电路受到过载时迅速切断电源,保护电路不受损坏。
其次,短路保护也是高频电路中常见的保护原理之一。
短路是指电路中两个或多个节点之间直接相连,导致电流过大,从而损坏电路。
为了防止短路对电路造成损害,可以采用短路保护原理。
短路保护的实现方式包括采用熔断器、短路保护电路等。
这些保护措施可以在电路发生短路时及时切断电源,防止电路受到损坏。
另外,过压保护也是高频电路中常见的保护原理之一。
在电路工作过程中,往往会受到外部环境的影响,导致电压超过正常范围,从而对电路造成损害。
为了防止过压对电路造成损害,可以采用过压保护原理。
过压保护的实现方式包括采用过压保护电路、过压保护器等。
这些保护措施可以在电路受到过压时迅速切断电源,保护电路不受损坏。
最后,温度保护也是高频电路中常见的保护原理之一。
在电路工作过程中,往往会产生大量的热量,如果不能有效地散热,会导致电路温度过高,从而对电路造成损害。
为了防止温度对电路造成损害,可以采用温度保护原理。
温度保护的实现方式包括采用温度传感器、温度保护电路等。
这些保护措施可以在电路温度过高时及时切断电源,保护电路不受损坏。
总之,高频保护原理在高频电路设计中起着非常重要的作用。
通过采用过载保护、短路保护、过压保护和温度保护等原理,可以有效地保护电路,延长电路的使用寿命,提高电路的可靠性和安全性。
电子信息类专业-继电保护-发电班高频保护课件
“单频制”与“双频制”
• 单频制是指两侧发信机和收信机均使用同一个频
率,收信机收到的信号为两侧发信机信号的叠加, 见下图(a),单频制用于“闭锁式”保护 。
“高频信号”与“高频电流”
• 高频信号是指线路一端的高频保护在故障 时向线路另一端的高频保护所发出的信息。
高频通道
• 对高频通道的要求: ①高频信号在通道中的衰耗尽可能小。 ②接收端收到的波形尽量不失真。 ③信号受外来的干扰影响尽可能小。
高频通道
• 1、电力载波通道 • 2、微波通道 • 3、光纤通道
1、电力线路载波通道
含义:以输电线路作为高频保护的通道传 输高频信号。
传送方式
相-地制:收发信机接在一相导线和地之间 相-相制:收发信机接在两相导线之间
当被保护范围外部故障时,由于两侧电流 相位相差180°,线路两侧的发信机交替工作, 收信机收到的高频信号是连续的高频信号。
.
A 侧高频信号
.
B 侧高频信号
.
两侧收信机收 到的高频信号
.
t
. .t . .t.t.t .
t
.
保护区内故障:两侧收信机收到的高频 信号重叠约10ms,于是保护瞬时动作, 立即跳闸。即使内部故障时高频通道遭 破坏,不能传送高频信号,但收信机仍
(3)光纤通道
• 光纤:是一种很细的空心石英丝或玻璃丝,直径 100~200微米,传送的信号频率为1014Hz左右。
• 缺点:投资大。
• 优点:通信容量大,可节约大量有色金属;敷设方便, 抗腐蚀,不易受潮,不受电磁干扰。
• 应用:500kV线路及一部分重要的220kV线路。
高频保护原理及调试
纵联保护概述及其作用
纵联保护: 纵联保护:是用某种通信通道将输电线路两端的保 护装置纵向联结起来, 护装置纵向联结起来,将本端的电气量信息状态传 送到对端进行比较, 送到对端进行比较,以判断故障在本线路范围内还 是在线路范围之外, 是在线路范围之外,从而实现全线速动切除区内故 障。 纵联保护的作用是在电网中可实现全线速动,从而 纵联保护的作用是在电网中可实现全线速动, 保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率、 保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率、 缩小故障造成的损坏程度、 缩小故障造成的损坏程度、改善与后备保护的配合 性能。 性能。
纵联保护-工作方式1 纵联保护-工作方式1-专用闭锁式
高频电缆: 高频电缆:用来连接户内的收发信机和装在户外的结合滤波 器。 保护间隙:保护间隙是高频通道的辅助设备。用它来保护高 保护间隙:保护间隙是高频通道的辅助设备。 频电缆和高频收发信机免遭过电压的袭击。 频电缆和高频收发信机免遭过电压的袭击。 接地刀闸:接地刀闸也是高频通道的辅助设备。 接地刀闸:接地刀闸也是高频通道的辅助设备。在调整或检 修高频收发信机和结合滤波器时,用它来进行安全接地, 修高频收发信机和结合滤波器时,用它来进行安全接地,以 保证人身和设备的安全。 保证人身和设备的安全。 高频收发信机:高频收发信机的作用是发送和接收高频信号。 高频收发信机:高频收发信机的作用是发送和接收高频信号。 发信机部分是由继电保护来控制, 发信机部分是由继电保护来控制,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, 故障时,保护起动之后它才发出信号,但有时也可以采用长 期发讯的方式。由发信机发出信号, 期发讯的方式。由发信机发出信号,通过高频通道为对端的 收信机所接收,也可为自己一端的收信机所接收。 收信机所接收,也可为自己一端的收信机所接收。高频收信 机接收到由本端和对端所发送的高频信号。 机接收到由本端和对端所发送的高频信号。经过比较判断之 再动作于跳闸或将它闭锁。 后,再动作于跳闸或将它闭锁。
电力系统分析-电网高频保护共63页文档
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里,没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多,公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿;只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
Hale Waihona Puke 63
电力系统中的高频保护方案研究
电力系统中的高频保护方案研究电力系统中,高频保护是非常重要的一项工作。
随着电力系统的发展,系统中高频干扰和故障频繁出现,对系统的稳定运行和设备的安全工作造成了严重的威胁。
因此,研究高频保护方案对于电力系统的安全稳定运行至关重要。
本文将对电力系统中的高频保护进行详细的研究和分析。
首先,我们将介绍电力系统中的高频干扰和故障。
高频干扰指的是在电力系统中出现的高频噪声,这些噪声主要来自于设备的电磁辐射、阻抗不匹配和发射电磁波等。
高频故障则是指在电力系统中出现的高频短路、断路和接地故障等。
高频干扰和故障对电力设备的工作状态和安全运行造成严重的影响,因此需要采取高频保护措施。
接下来,我们将对电力系统中的高频保护方案进行研究。
目前,常用的高频保护方案主要包括滤波器、隔离器和屏蔽器等。
滤波器是将高频干扰从电力系统中滤除的装置,常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
隔离器是将高频故障隔离开的装置,常见的隔离器包括绝缘变压器、隔离开关和绝缘跳闸器等。
屏蔽器是将电力系统和外界的高频干扰隔离开的装置,常见的屏蔽器包括金属屏蔽板、金属屏蔽箱和金属屏蔽套管等。
这些高频保护方案在电力系统中起到了非常重要的作用,有效地降低了高频干扰和故障对系统的影响。
此外,我们还将对高频保护方案的应用进行研究。
高频保护方案的应用主要包括在发电机、变压器和线路等电力设备中的应用。
在发电机中,高频保护方案可以保护发电机的绝缘系统和轴承系统,防止高频干扰和故障对发电机的损坏。
在变压器中,高频保护方案可以保护变压器的油纸绝缘系统和冷却系统,防止高频干扰和故障对变压器的影响。
在线路中,高频保护方案可以保护线路的绝缘系统和导线系统,防止高频干扰和故障对线路的影响。
通过对高频保护方案的应用研究,可以进一步提高电力系统的安全稳定运行。
最后,我们将对高频保护方案的发展趋势进行展望。
随着电力系统的发展,高频干扰和故障的频率和强度不断增加,对高频保护提出了更高的要求。
高频保护原理
闭锁式高频距离保护示意图
25
对远故障点的保护: 若故障点在 ZII 范围内,距离 II 段经 tII 延时动作;若在 ZIII 范围内,距离 III 段经 tIII 延时动作(起后备保护作 用)。 (2)内部故障时:两端ZIII启动,先发闭锁讯号。 两端的 ZII动作 ( 正向保护区内 ) ,闭锁两端 JZ1 ,停止发 讯,两端皆收不到闭锁讯号→ JZ2 动作→保护瞬时动作 跳闸。 若故障点在ZI范围内,还可由距离I段ZI瞬时动作跳闸 * 为了判别方向,ZII一定采用方向阻抗元件 。 * 为了确保外部短路时保护不误动,任一端的ZIII必须在反 方向具有保护范围,且保护范围至少涵盖对端ZII延伸出 26 来的保护范围。
31
相位比较元件XB:
延时t1:用于防止外部短路时存在的间断角→保护 误动 内部故障时:间断时间>t1,保护动作;
外部故障时:间断时间<t1,保护不动
展宽t2:保证内部短路时有一个连续的出口动作信 号
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2、相差高频保护原理接线:
33
1LJ , 3LJ :正、负序灵敏元件 ( 低定值 ) , 用于启动发讯机。 ( 平时无讯 , 故障发 讯) 2LJ , 4LJ :正、负序不灵敏元件 ( 高定 值), 用于启动比相元件XB。
加传送 50~300kHz 的高频讯号(保护测量信号),以进
行线路两端电气量的比较而构成的保护。
由于高频通道干扰大,不能准确传送线路两端电量的全 信息,因此一般只传送两端的状态信息(如:方向,相 位)。 高频保护分类:
┌ 方向高频:比较线路两端功率方向(即要测U又要测I)
└ 相差高频:比较线路两端电流相位(只要测量I)
3
二、高频通道构成原理
1、阻波器(L、C组成的并联电路):通工频,阻高频 * 对高频:并联谐振,呈大阻抗,不能通过,限制在本 段输电线内。 * 对工频:无谐振,呈小阻抗,能顺利通过,不影响工 频电量传输。 2、结合电容器:其电抗Xc=1/(ωC);通高频,阻工频。 (同时起到隔离高压线路与高频收发讯机的作用) 3、连接滤波器(由可调空心变和高频电缆侧电容组成) * 结合电容器+连接滤波器 →带通滤波器 (提取所需高频信号,滤除其余高频干扰)
电力系统中电网的继电高频保护
电力系统中电网的继电高频保护高频保护的优点是动作迅速、灵敏度高,而且能瞬时地从两端切除线路上任何一点的故障,在多电源的复杂电网中也能保证选择性;缺点是价格昂贵,结构复杂,调试技术也较复杂,不能作为相邻线路的后备保护。
所以,只有在超高压远距离的输电线路上,采用其它原理的保护不能满足要求时,才考虑采用高频保护。
一、高频保护的作用及要求在现代的高压电力系统中,为了缩小故障的损害程度,满足并列运行稳定性的要求,常常自线路两侧瞬时的切除线路上的任何一点故障,以前讨论的各种保护除纵联差动保护外,都不能满足这一要求,而纵联差动保护的实现又受到技术经济条件的限制,因此,为了快速切除高压远距离输电线上的故障,必须采用高频保护。
作为超高压输电线路的主保护——高频保护必须满足在系统各种可能运行方式下被保护线路出现的各种形式短路时都可靠动作。
而在被保护线路的外部发生短路时,保护都不动作。
二、高频保护的构成及特点高频保护的结构由继电部分和通讯部分组成。
继电部分,对反应工频电气量的高频保护来说,因这类高频保护是在原有的保护原理上发展起来的,如方向高频保护、距离高频保护、电流相位差动高频保护等,所以它们的继电部分与原有的保护原理相似。
通讯部分由收发讯机和通道(包括加工结合设备)组成。
继电部分是根据被反应的工频电气量性质的高频讯号(这高频讯号通过通道,自线路的一端送到另一端,对端收讯机收到这高频讯号后,将该高频讯号还原成继电部分所需要的讯号并进行比较),以决定保护装置是否动作。
高频保护具有如下一些特点:1、在被保护线路两侧各装半套高频保护,通过高频讯号的传送和比较,以实现保护的目的,它的保护区只限于本线路;2、因高频保护不反应被保护线路以外的故障,因此,不能作下一段线路的后备保护,所以线路上还需装设其它保护做本段及下一段线路的后备保护;3、选择性好,灵敏度高,广泛应用在110—220千伏及超高压电网中作线路主保护;4、保护结构比较复杂,价格也较昂贵。
电气系统继电保护第5章输电线路的高频保护
图5. 2 电流纵差动保护的示意图
如果
I
' K
Iop(电流继电器的动作电流),则保护能无延时地跳1QF
和2QF ,由于引入继电器的电流是被保护线路两端电流之差,故这种保护
称为电流纵差动保护。
电流纵差动保护的优缺点: 无延时切除被保护线路任何点的故障,
用于长线需要路用,与在输经电济线上路是同不样合长算的的辅,助在导技线术来上传也送有电一流定的I困M' 和难。I N' ,因此,
5.1.2 高频通道的工作方式和高频信号的作用
高频通道的工作方式可以分为经常无高频电流(即所谓故障时发信) 和经常有高频电流(即所谓长期发信)两种方式。
在这两种工作方式中,以其传送的信号性质为准,又可以分为传送闭 锁信号、允许信号和跳闸信号三种类型。
“高频信号”和“高频电流”的区别: 所谓高频信号是指线路一端的高频保护在故障时向线路另一端的高频 保护所发出的信息或命令。 因此,在经常无高频电流的通道中,当故障时发出高频电流固然代表 一种信号,但在经常有高频电流的通道中,当故障时将高频电流停止或改 变其频率也代表一种信号,这一情况就表明了“信号”和“电流”的区别。 图5.5列出了故障时发信的三种信号与保护(PH)的逻辑关系。
抗,数值很小(约为0.04 左右),并不影响它的传输。
(2)结合电容器 结合电容器与连接滤波器共同配合,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。由于结合电容器对于工频电 流呈现极大的阻抗,故由它所导致的工频泄漏电流极小。
(3)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。结合电容器与连接滤波器共同组成一个四端网络的“带通滤 波器”,使所需频带的高频电流能够通过。
高频保护
高频保护
高频保护的基本原理是反映被保护线路两端的电流大小和相位,即将两端的电气量调制成高频信号,利用高频通道将高频信号相互送到对侧,再由各自的保护装置将收到对侧的信号与本侧信号进行比较,判断是内部还是外部的,从而决定保护是否动作。
一般采用输电线路的本身,采取“相—地”制方式作为高频通道,高频通道工作方式一般采用短路时发信号方式(即正常时通道中无高频信号)。
高频保护包括相差高频保护和功率方向闭锁高频保护,相差
高频保护是测量比较被保护线路两侧电流和相位的。
功率方向闭锁保护是比较保护线路两侧的功率方向,规定功
率方向由母线指向某线路为正,指向母线为负,线路内部故障,
两侧功率方向都由母线指向线路,保护动作跳闸,信号传递方向
相同。
最大优点,是无时限的从被保护线路两侧切除各种故障,不
需要相邻线路的配合,相差高频保护不受系统振荡影响。
高频保护
禁 止 门 收信机 & 禁 止 门 跳闸 发信机 通道
功率方 向元件
对于保护1的方向元件判断故障为正方向,与 门有输出,经t2延时后使本侧高频收、发信机 停信,另一方面经禁止门2准备出口跳闸。因 保护2的方向元件判断故障为反方向,与门无 输出,高频收、发信机连续发出高频信号,闭 锁本侧保护。
4、相差高频保护
原理:比较被保护线路两侧电流的相位,即 利用高频信号将电流的相位传送到对侧去进 行比较,称为相差高频保护。 假设:线路两侧的电势同相,系统各元件的 阻抗角相同(实际上有差别的)。
I M
K1
I N
K
2
保护
保护
I M I M
I N
同相
I N
反向 , 相位差 180 度 。
为实现比相,须把线路对端的电流的信号传送 到本端且能代表原工频电流的相位,由比相系 统给出比较结果。 若两侧电流相位差近于0°时,保护判断为被 保护范围内部故障,应瞬时动作切除故障。 若两侧流相位差接近于180°时,保护判断 为外部故障,应可靠将保护闭锁。
I M I M
I N
反相 同相
I N
当短路电流为正半周时,高频发信机发出高 频信号,而在负半周时则不发出信号。 当被保护范围内部故障时,由于两侧同时发 出高频信号,也同时停止发信。在两侧收信机收 到的高频信号是间断的。 当被保护范围外部故障时,由于两侧电流 相位相差180°,线路两侧的发信机交替工作, 收信机收到的高频信号是连续的高频信号。
闭锁,使两侧保护不能跳闸。
起动 元件
禁 止 门 收信机 & 禁 止 门 跳闸 发信机 通道
功率方 向元件
延时元件KT2的作用是等待对侧高频信号的到 保护3,4的功率方向元件判断故障为正 记忆元件KT1的作用是防止外部故障切除后, 来,防止区外故障造成保护的误动作。 方向,因此,两侧的收、发信机均停信 近故障点侧的保护起动元件先返回停止发信, “禁2”开放,两侧保护分别动作于出口跳 而远故障点侧的起动元件和功率方向元件后 闸。 返回,造成保护误动作跳闸。
输电线路的高频保护
输电线路的高频保护
高频通道的工作方式: 高频通道的工作方式: • 长期发讯 • 故障时发讯 高频信号的种类: 高频信号的种类: • 闭锁信号 闭锁信号——阻止保护动作与跳闸的信号; 阻止保护动作与跳闸的信号; 阻止保护动作与跳闸的信号 • 允许信号 允许信号——允许保护动作与跳闸的信号; 允许保护动作与跳闸的信号; 允许保护动作与跳闸的信号 • 跳闸信号 跳闸信号——直接使断路器跳闸的信号。 直接使断路器跳闸的信号。 直接使断路器跳闸的信号 高频通道的种类: 高频通道的种类: • 相——地制高频通道; 地制高频通道; 地制高频通道 • 相——相制高频通道。 相制高频通道。 相制高频通道
高频闭锁方向保护
高频闭锁方向保护
• 规定:短路功率从母线流向线路为正方向; 规定:短路功率从母线流向线路为正方向; 区内故障: 区内故障:B、C两侧短路功率从母线流向线 不发闭锁信号,保护动作跳3 路,不发闭锁信号,保护动作跳3、 4开关。 开关。 区外故障:B侧反向保护2处短路功率从线路 区外故障: 侧反向保护2 流向母线,发闭锁信号, AB线路 流向母线,发闭锁信号,将AB线路 两侧保护闭锁。 两侧保护闭锁。
输电线路的高频保护高频保护结来自框图输电线路的高频保护
高频保护—将输电线路两侧电气量转换成 高频保护 将输电线路两侧电气量转换成 高频电流信号( 高频电流信号(40~500KHZ), ), 利用输电线路构成高频通道, 利用输电线路构成高频通道,将 高频信号传送到对侧进行比较, 高频信号传送到对侧进行比较, 来决定是否动作的一种继电保护。 来决定是否动作的一种继电保护。
相—地制高频载波通道各主要元件的作用
1、高频阻波器——阻止高频信号外流,只允许向对端传送; 、高频阻波器 阻止高频信号外流, 阻止高频信号外流 只允许向对端传送; 2、耦合电容器 把高频电流耦合到高压输电线路上去; 、耦合电容器——把高频电流耦合到高压输电线路上去; 把高频电流耦合到高压输电线路上去 3、结合滤波器 阻抗匹配、 、结合滤波器——阻抗匹配、高低压设备隔离; 阻抗匹配 高低压设备隔离; 4、高频电缆 连接室外结合滤波器与室内收发讯机; 、高频电缆——连接室外结合滤波器与室内收发讯机; 连接室外结合滤波器与室内收发讯机 5、发讯机 发出代表本侧工频电气量特征的高频信号; 、发讯机——发出代表本侧工频电气量特征的高频信号; 发出代表本侧工频电气量特征的高频信号 6、收讯机 接收本侧和对侧发讯机发出的高频信号; 、收讯机——接收本侧和对侧发讯机发出的高频信号; 接收本侧和对侧发讯机发出的高频信号 7、接地开关 检修时, 、接地开关——检修时,安全接地措施; 检修时 安全接地措施; 8、放电间隙 线路过电压时, 、放电间隙——线路过电压时,保护收、发讯机免遭雷击。 线路过电压时 保护收、发讯机免遭雷击。
8.电网的高频保护
高频方向保护
高频闭锁方向保护通过高频通道间接比 较被保护线路两端的功率方向,以判断 是保护范围内部故障还是外部故障。 保护采用故障时发信方式,并规定线路 两端功率从母线流向线路时为正方向, 由线路流向母线为负方向。
高频方向保护
当系统发生故障时,若功率方向为正,则高 频发信机不发信,
输 电 线 路 保 护 小 结
对继电保护装置的四个基本要求,最重要的是 可靠性,也是电力系统作保护配置时应首先考 虑的因素。
对于35kV以下的小电流接地系统输电线路保护,要 求发生任何类型的相间短路时跳三相,并进行三相 一次自动重合闸,一般配置电流速断、过电流保护 及三相一次自动重合闸装置;对于单相接地故障, 要求配置单相接地选线保护装置。当有两个以上电 源并联运行时,为获得切除故障的选择性,要求电 流保护具有方向性,即方向电流保护。对于双回平 行输电线路,根据需要配置横差动保护。 对于大电流接地系统110kV环网输电线路,发生任何 类型的相间、接地故障均要求切除三相,并进行检 定重合闸装置,一般配置相间距离保护和反应接地 故障的零序方向电流保护及检定重合闸装配。
高频保护的分类
按高频信号作用分为闭锁信号、允许信 号、跳闸信号; 按高频通道工作方式分为线路正常运行 时长期发信工作方式及只有在线路故障 时才启动发信的故障启动发信方式。 按对高频信号的调制方式可分为幅度调 制和频率调制; 按两端高频信号的频率的异同分为单频 制和双频制。
发展及应用
自20世纪的20年代末和30年代初,高频闭锁方 向保护和电流相位差动高频保护相继问世。从 20世纪50年代起,这两种高频保护得到不断改 进和发展。 目前,高频闭锁方向保护和电流相位差动高频 保护(其中包括高频距离保护)已成为220KV及 以上电网的主保护,在110-220kv输电线路上高 频保护的动作时间为50ms左右,在330kv及以上 线路为40ms以下。它们对于电力系统的稳定运 行和安全可靠的工作起了十分重要作用。
浅谈电网的高频保护
浅谈电网的高频保护摘要:高频保护可以快速切除故障,保障系统的稳定。
充分掌握高频保护的机理对于现场的安全运行有着十分重要的意义。
关键词:电网高频保护在现代大型电力系统的超高压远距离输电线路上,为了缩小故障造成的损坏程度,满足系统稳定的要求,常常需要自线路两侧无延时地切除被保护线路上任何一点的故障。
电流电压保护、方向电流保护和距离保护,由于测量部分只反应被保护线路一侧的电量,从原理上讲,这些保护的无时限速动段都不能保护线路全长,因此都不能满足这一要求。
而纵差动保护,虽反应被专用保护区内两侧的电量,原理上可以无延时地切除保护区内的短路故障,但由于必须敷设的辅助导线,受到技术经济条件的限制,一般只能用在长度不超过5 ~7km 的短线路上。
因此,为了快速切除高压远距离输电线路上的故障,在纵差动保护原理的基础上,利用通信技术中常用的高频载波电流,在输电线路上传送两侧电压的讯号,以代替专用的辅助导线,这样就构成了所谓高频保护。
高频保护是一种速动保护,适用于中长距离的重要输电线路上。
它由安装在被保护线路两端的两套装置组成。
高频保护是由高频电流来实现线路两端的两套保护之间的联系的,而这种联系是保护正确工作所必须的。
由于应用高频电流进行联系,而此高频电流可以被保护线路本身来传送,因此就不需要敷设专门的导线或电缆了。
一、高频保护的分类高频保护按比较信号的方式可分为直接比较和间接比较两类。
直接比较是将两侧的交流电量,经过转换后直接传送到对侧去,装在两侧的保护装置直接比较两侧的交流电量。
属于这一类的有电流相位比较式高频保护,简称相差动高频保护。
每一侧的保护装置发出代表本侧电流相位的高频信号,并同时接收代表两侧电流相位的高频信号。
这样,每一侧的保护都可直接根据两侧电流的相位关系来确定保护装置应否动作。
间接比较是两侧保护装置各自只反应本侧的交流电量,高频信号只是将各侧保护装置对故障判别的结果传送到对侧去。
线路每一侧的保护根据本侧和对侧保护装置对故障判别的结果进行间接比较,最后作出究竟是否应该跳闸的决定。
高频保护原理
I
M
I
保护
SX SX 光纤接口 装置 FX
E
N
保护
FX 光纤接口装 置
• 第一步:短路时,两侧保护都判为正方向并发 讯 M侧,FX=1, SX=1 至少8MS。 N侧, FX=1, SX=1 至少8MS。 • 第二步:第一步条件满足后跳闸
通道类型
• 电力线载波通道 • 微波通道
这是目前使用较多的一种通道类型,其使用的信号频率是KHz。这种 频率在通信上属于高频频段范围,所以把这种通道也称做高频通道。 把利用这种通道的纵联保护称做高频保护。
• 光纤通道
使用的信号频率是MHz。这种频率在通信上属于微波频段范围,所以 把这种纵联保护称做微波保护。微波通道有较宽的频带可以传送多路 信号,采用脉冲编码调制(PCM)方式可以进一步提高通信容量,所 以可利用来构成分相式的纵联保护。
保护动作停信问题
• 母线保护动作停信
在保护装置的后端子上有‘其它 保护动作’的开关量输入端子。该 开关量接点来自于母线保护动作后 的接点。 现在输电线路保护都做成成套的 保护装置。一条线路的主保护、后 备保护都做在一套保护装置内。本 装置内任意一种保护发跳闸命令时 本装置自己当然是知道的,在发跳 闸命令同时立即停信有利于对侧跳 闸。保护装置发三相跳闸命令停信 直至跳闸命令返还后还继续停信 150ms,保护装置发单相跳闸命令时 只停信150ms,这段时间保证让对侧 可靠跳闸。
随着光纤通信技术的快速发展,用光纤作为继电保护通道使用得越来 越多。用光纤通道做成的纵联保护有时也称做光纤保护。光纤通信容 量大又不受电磁干扰,且通道与输电线路有无故障无关。
高频信号的性质
在纵联方向、纵联距离保护中,通道中传送 的是反应方向继电器和阻抗继电器动作行为的 逻辑信号。使用高频信号的性质有下述几种:
电网高频保护
电网高频保护第一节高频保护的基本概念一、概述高频保护:是用高频载波代替二次导线,传送线路两侧电信号,所以高频保护的原理是反应被保护线路首末两端电流的差或功率方向信号,用高频载波将信号传输到对侧加以比较而决定保护是否动作高频保护与线路的纵联差动保护类似,正常运行及区外故障时,保护不动,区内故障全线速动。
二、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,其构成如图所示。
组成:1.高频阻波器2.结合电容器3.连接滤波器4.高频电缆5.保护间隙6.接地刀闸7.高频收、发信机1、高频阻波器高频阻波器是由电感线圈和可调电容组成的并联谐振回路,使高频电流限制在被保护输电线路以内。
而工频电流可畅通无阻.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,可以避免高频信号的电磁波在传输过程中发生反射,并减少高频信号的损耗,增加输出功率。
4.高频电缆用来连接户内的收发信机和装在户外的连接滤波器。
5.保护间隙保护间隙是高频通道的辅助设备。
用它来保护高频电缆和高频收发信机免遭过电压的袭击。
6.接地刀闸接地刀闸也是高频通道的辅助设备。
在调整或检修高频收发信机和连接滤波器时,用它来进行安全接地,以保证人身和设备的安全。
7.高频收、发信机高频收发信机的作用是发送和接收高频信号。
发信机部分是由继电保护来控制,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,但有时也可以采用长期发讯的方式。
由发信机发出信号,通过高频通道为对端的收信机所接收,也可为自己一端的收信机所接收。
高频收信机接收到由本端和对端所发送的高频信号。
经过比较判断之后,再动作于跳闸或将它闭锁。
三、高频信号的利用方式按高频通道的工作方式分成经常无高频电流经常有高频电流在这两种工作方式中,按传送的信号性质,又可以分为传送闭锁信号、允许信号和跳闸信号三种类型。
高频保护——精选推荐
章 高频保护什么叫高频保护高频保护就是将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号,然后利用输电线路本身构成一个高频电流通道,将此信号送至对端,以比较两端电流相位或功率方向的一种保护。
.高频保护是如何分类的按照工作原理分两大类,即方向高频保护和相差高频保护。
①方向高频保护:比较被保护线路两侧的功率方向。
②相差高频保护:比较被保护线路两侧的电流相位。
在高压电网中,高频保护的作用是什么高频保护用在远距离高压输电线路上,对被保护线路上任一点各类故障均能瞬时由两侧切除,从而提高电力系统运行的稳定性和重合闸的成功率。
第6什么叫高频闭锁距离保护高频闭锁距离保护的基本原理是利用增量元件作为启动元件,在故障时启动高频收发信机,发送高频闭锁信号,利用距离段或段方向阻抗继电器作为故障功率判别元件,如果内部故障,两侧距离保护段或段测量元件动作,停发高频闭锁信号,瞬时跳闸切除故障。
如果外部故障,正方向侧距离段方向阻抗继电段或器动作,停止发信,但反方向侧方向阻抗元件不动作,继续发信以闭锁对侧保护。
这样,高频闭锁距离保护既具有高频保护全线速动的功能,段又有距离保护①跳闸信号:跳闸)所示,高频信号是跳闸的充分条件。
②允许信号:跳闸)所示,高频信号是跳闸的必要条件。
③闭锁信号:跳闸)所示,收不到高频信号是跳闸的必要条件。
做相邻后备保护的功能。
高频闭锁距离保护的主要缺点是高频保护和距离保护的接线互相连在一起不便于运行维护和检修。
试述高频信号的分类及应用按高频信号的应用分三类,即跳闸信号、允许信号及闭锁信号。
高频信号逻辑图如图所示。
跳闸门“或”门)跳闸与跳闸“非”门图高频信号逻辑图“或”,如图“与”门,如图“非”,如图试述高频闭锁方向保护的基本原理双电源网络接线如图所示。
当内部接地时,保护动,两侧都不发高频信号,保护动作跳外部接地时,保护动,它们发出高频闭锁信号,送至保护线路均保持不动。
图双电源网络接线这种保护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。
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高频保护:
是用高频载波代替二次导线,传送线路两侧电 信号,所以高频保护的原理是反应被保护线路首末 两端电流的差或功率方向信号,用高频载波将信号 传输到对侧加以比较而决定保护是否动作。
高频保护与线路的纵联差动保护类似,正常运 行及区外故障时,保护不动,区内故障全线速动。
第五章电网高频保护
7.高频收、发信机 高频收发信机的作用是发送和接收高频信号。发信
机部分是由继电保护来控制。高频收信机接收到由本端 和对端所发送的高频信号。经过比较判断之后,再动作 于跳闸或将它闭锁。
第五章电网高频保护
三、高频信号的利用方式
按高频通道的工作方式分成 经常无高频电流 经常有高频电流
第五章电网高频保护
2.区内故障
被保护线路AB区内故障如在D2点短路,两侧起动发 信机继电器1及起动跳闸继电器2动作,继电器1起动,向 高频通道发信,两侧收信机收到高频信号后,立刻将保 护闭锁,但两侧方向继电器3承受正方向短路功率而起动。 首先停信,解除闭锁,与此同时闭锁继电器起动,发出 跳闸脉冲。
第五章电网高频保护
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第一节 高频保护的基本概念
一、概述
在高压输电线路上,要求无延时地从 线路两端切除被保护线路内部的故障。此 时,电流保护和距离保护都不能满足要求。 纵联差动保护可以瞬时动作切除保护范围 内部任何地点的故障。但纵联差动保护需 敷设与被保护线路等长的辅助导线,这在 经济上、技术上都有难以实现。
在这两种工作方式中,按传送的信号性质,又可 以分为传送闭锁信号、允许信号和跳闸信号三种类型。
第五章电网高频保护
三、高频信号的利用方式
闭锁信号:收不到这种信号是高频保护动作跳闸的必 要条件。 允许信号:收到这种信号是高频保护动作跳闸的必要 条件。
传送跳闸信号:收到这种信号是保护动作于跳闸充分 而必要条件的条件。
第五章电网高频保护
1.区外故障
如在D1点短路,被保护线路AB两侧的起动发信机 电流继电器1动作,接通发信机的功放级电源,向高频通 道发信,并将方向高频保护闭锁。对AB线路来说,近短 路点B侧的短路功率是负的,功率方向继电器不动作,不 去停信。输电线路AB两侧方向高频保护的收信机收到高 频信号,将各自的保护闭锁,不发出跳闸脉冲。
第五章电网高频保护
3.系统振荡 当系统振荡,且振荡中心在保护区内
时,保护会不会动作?
第五章电网高频保护
4. 整定计算:
起动发信机电流继电器的动作电流,按继电器的返回 电流大于输电线路的最大负载电流的二次值整定为
I nKK I dzlm
k TA h
f max
起动保护继电器的动作电流应大于Idzlm,以保证先 发信,防止保护误动,其动作电流为
第五章电网高频保护
二、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。 组成:
1.高频阻波器 2.结合电容器 3.连接滤波器 4.高频电缆 5.保护间隙 6.接地刀闸 7.高频收、发信机 第五章电网高频保护
1、高频阻波器 高频阻波器是由电感线圈和可调电容组成的并
联谐振回路,当其谐振频率为选用的载波频率时, 它所呈现的阻抗最大。对工频电流而言,高频阻波 器的阻抗仅是电感线圈的阻抗,因而工频电流可畅 通无阻,不会影响输电线路正常传输。
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灵敏度校验 :
K I 2 lm I 第五章电网高频保护
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二、高频闭锁负序方向保护
方向高频保护在系统振荡时可能 误动,如何防止系统振荡的影响?
解决方法:
采用高频闭锁负序方向保护。反应负序功 率方向元件不受系统振荡的影响,它可以 反应各种不对称短路。三相短路一般在短 路开始瞬间.总有一个不对称过程,如采 用瞬时固第定五章措电网施高,频保则护 对三相短路也能反应。
第五章电网高频保护
高频ห้องสมุดไป่ตู้锁方向保护的原理接线图
起动发信继电器1: 灵敏度较高,用来起动高频发信机 起动跳闸继电器2: 灵敏度较低,用来起动跳闸回路 功率方向继电器3: 判断短路功率的方向 停信继电器4: 在内部故障时停止发出高频信号 闭锁继电器5: 用以控制保护的跳闸回路。
带有工作线圈和制动线圈
只有当工作线圈有电 流时继电器才动作;而当 制动线圈或两组线圈同时 有电流时继电器均不动作。
第五章电网高频保护
4.高频电缆 用来连接户内的收发信机和装在户外的连接滤波 器。为屏蔽干扰信号,减少高频损耗,采用单芯同轴 电缆,其波阻抗为100Ω。
第五章电网高频保护
5.保护间隙 保护间隙是高频通道的辅助设备。用它来保护
高频电缆和高频收发信机免遭过电压的袭击。
第五章电网高频保护
6.接地刀闸 接地刀闸也是高频通道的辅助设备。在调整或检修 高频收发信机和连接滤波器时,用它来进行安全接地, 以保证人身和设备的安全。
第五章电网高频保护
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。
第五章电网高频保护
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, 可以避免高频信号的电磁波在传输过程中发生反射, 并减少高频信号的损耗,增加输出功率。
第五章电网高频保护
第二节 高频闭锁方向保护
一、高频闭锁方向保护的基本原理
高频闭锁方向保护是通过高频通道间接比较被保 护线路两侧的功率方向,以判别是被保护范围内部故 障还是外部故障。
当区外故障时,被保护线路近短路点一侧为负短路 功率,向输电线路发高频波,两侧收信机收到高频波 后将各自保护闭锁。
当区内故障时,线路两端的短路功率方向为正, 发信机不向线路发送高频波,保护的起动元件不被闭 锁,瞬时跳开两侧断路器。
第五章 电网高频保护
本章基本要求 学习内容 复习思考题
第五章电网高频保护
本章基本要求
1、了解什么是高频保护和它是怎样构成的。 2、掌握构成高频载波通道的主要元件的名称及其应用。 3、掌握方向高频保护的基本工作原理和基本组成元件。 4、掌握相差高频保护的基本工作原理和基本组成元件。 5、了解相差动高频保护闭锁角的计算及相继动作问题。 6、了解距离高频保护的基本概念。