允许式、闭锁式纵联保护

允许式纵联保护相关问题（3）
功率倒向时出现的问题及对策
M
N
ES
1
Ⅰ
2
ER
F
3
Ⅱ
4
如果纵联方向图 保2护-5在3功 5m率s倒 内向 一示 直意 未图 收到信号，或不满 足正方向方向元件动作、反方向方向元件不动作的条件， 那么纵联方向保护再要动作的话要加25ms的延时。
前一个35ms的延时用来判断发生了区外故障。用后一 个25ms延时来躲过两侧方向元件的竞赛带来的影响，即满 足纵联保护动作条件的线路发生两侧开关不同时跳闸的情 况。
M
ES
TA
F
1
TA
N ER
2
图2-7 故障发生在断路器与TA之间
闭锁式纵联保护相关问题（5）
采用母线保护动作停信措施的另一个 作用是，如果在母线上发生短路，母线保 护动作但断路器拒跳，母线保护动作后停 信后可以让对侧纵联保护跳闸。
需要指出，在3/2接线方式中，母线保 护动作是不停信的。对断路器与电流互感 器之间的短路靠失灵保护动作停信让对侧 纵联保护动作。
M
ES
TA
F
1
TA
N ER
2
图2-7 故障发生在断路器与TA之间
允许式纵联保护相关问题（2）
采用母线保护动作发信措施的另一个 作用是，如果在母线上发生短路，母线保 护动作但断路器拒跳，母线保护动作后停 信后可以让对侧纵联保护跳闸。
需要指出，在3/2接线方式中，母线保护动作 是不发信的。对断路器与电流互感器之间的短路 靠失灵保护动作停信让对侧纵联保护动作。
闭锁式纵联保护相关问题（4）
位置停信：
如果高定值起动元件起动后，又收到了 任一相跳闸位置继电器动作的信号并确认 该相无电流时立即停信。这种停信称作 ‘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 侧保护动作跳闸了，所以采取马上停信措 施后有利于对侧纵联方向保护跳闸。
解释：因为在线路上发生短路时，弱电侧 如果三相电流全是零，其保护安装处的电 压就是短路点的电压，故障相或故障相间 的电压降低。这时将起动发信推迟一段时 间，对侧的纵联方向保护就可在这段时间 里可靠跳闸。
闭锁式纵联保护相关问题（6）
（2）如果高定值起动元件起动了 当保护检测到 ： ① 所以方向元件和纵联距离中的阻抗继电器均不
闭锁式纵联保护相关问题（4）
在纵联距离保护中采用一相跳闸位置 继电器动作的信号并确认该相无电流时立 即停信还能解决在近一侧发生单相高阻接 地时，由于另一侧阻抗继电器不动使纵联 距离拒动问题。此时近故障点一侧其它保 护动作跳开故障相后并停信，远离故障点 一侧的阻抗继电器动作后纵联距离保护就 能跳闸。
动作； ② 检查到任意一个相电压或相间电压低于0.6倍额
定电压； ③ 收到过高频信号5~8ms。 ④增加一个保护范围超过本线路全长的超范围的
工频变化量阻抗继电器 Z 元件动作。 满足上面四个条件则立即停信，对侧的纵联方向
保护就可以动作跳闸了。而弱电侧本身此时只要 再检查到收不到信号也可跳闸。
允许式纵联保护相关问题（2）
母线保护、失灵保护动作发信： 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 护和失灵保护动作后的接点。若该接点闭合，纵 联方向保护得知母线保护动和失灵保护作后立即 发信是为了在图2-7的断路器与电流互感器之间发 生短路时让纵联保护能立即动作切除故障。
闭锁式纵联保护相关问题（5）
保护后备保护动作停信 ：
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。
允许式纵联保护相关问题（5）
弱电侧允许式纵联保护存在的问题
弱电源侧
如图示：假设N侧是纯负荷侧，故障前为空载或轻载， 变压器中性点不接地，则故障前后IN都是0，保护不起 动，导致弱电侧不能往对侧发允许信号。从而造成电 源侧的纵联方向或纵联距离保护拒动。
允许式纵联保护相关问题（5）
(1) 弱电侧起动元件没有起动
(4)
ER
F √ F－×
F × F √ F－√ F－×
F √ F－×
(a ) 保护原理图 √ ——动作
—— 不动作
设在上面图中F点发生短路。流过MN线路的电
流足以使M侧的两个起动元件起动。可是由于某种
原因N侧的低定值起动元件未起动（譬如起动元件
定值输错等原因）。M侧方向元件动作行为是 F元
件不动，F 元件动作，所以8ms后停信。N侧由于低
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闭锁式纵联保护相关问题（5）
母线保护、失灵保护动作停信： 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和 失灵保护动作后的接点。若该接点闭合，纵联方向 保护得知母线保护和失灵保护动作后立即停信是为 了在图2-7的断路器与电流互感器之间发生短路时让 纵联保护能立即动作切除故障。
补充说明
前面所讲的均为闭锁式纵联方向保护。 如果是闭锁式纵联距离保护，其原理与闭
假如没有8ms延时的话会出现什么问题？在下 图中发生短路后，M侧高定值起动元件起动。M侧 判断反方向元件不动，正方向元件动作以后就立即 停信，此时对侧N侧发的闭锁信号还可能未到达M 侧，尤其是在N侧是远方起信的情况下。所以M侧 保护匆忙停信后由于收信机收不到信号将造成保护 误动。
M
ES (1)
F √ F－×
定值起动元件未起动而根本未发过信。於是M侧收
信机收不到信号而造成保护误动。为避免这种误动
设置了远方起信功能。
闭锁式纵联保护相关问题（1）
远方起信逻辑（2）
远方起信的条件是： ①收信机收到对侧的高频信号; ②低定值起动元件未起动。 满足这两个条件后发信10秒。这种起动发信是收到 了对侧信号后起动发信的，所以叫做远方起信。
①低定值起动元件动作
保护停信条件：
①收信超过8ms
② F正方向元件动作，F 反方向元件不动作。（与）
保护发出跳闸命令条件 ：
① 高定值起动元件动作 ②F 正方向元件动作，F 反方向元件不动作 ③收发信机收不到闭锁信号。
闭锁式纵联保护相关问题（1）
远方起信逻辑（1）
M
ES (1)
N
(2) (3)
P
F
&
1
(b) 简略原理框图
FX
f1
SX
f2
& 2
T
8
0
通道 跳闸
图2-14 超范围允许式纵联方向保护原理及简略原理框图
保护发允许信号条件：
①起动元件动作 ② F 正方向元件动作，F 反方向元件不动作。 （与）
保护发出跳闸命令条件 ：
① 起动元件动作 ② F正方向元件动作，F 反方向元件不动作 ③收到对侧允许信号。
允许式、闭锁式纵联保护
允许式纵联保护
概述
允许式纵联保护区分故障线路和非故障线路的 方法与闭锁式纵联方向保护完全相同。
与闭锁式纵联保护不同的仅是信号使用的方法 不同。
允许式纵联保护原理图
M ES
F√ F－×
起动元件
F F
f1
f3
f2
N
P
F
ER
F× F－√
F√ F－×
F√ F－×
(a) 保护原理图 √——动作 ×——不动作
允许式纵联保护相关问题（1）
收到断路器跳闸位置继电器（TWJ＝1）动作时保护动作 情况：
ES
M
N ER
F
三相断开
图2-6 系统由M侧向线路充电，发生线路内短路时系统图
如果起动元件未起动，又收到了三相跳闸位置继 电器都动作的信号并确认三相均无流，如果收到 对侧的信号立即发信100ms，向对侧提供允许信 号。
在正常运行程序中当检查到任意一个相电 压或相间电压低于0.6倍额定电压时，立即 发信100~120ms。（南瑞100，南自120）
解释：因为在线路上发生短路时，弱电侧 如果三相电流全是零，其保护安装处的电 压就是短路点的电压，故障相或故障相间 的电压降低。这时将起动发信推迟一段时 间，对侧的纵联方向保护就可在这段时间 里可靠跳闸。
允许式纵联保护相关问题（5）
（2）起动元件起动后 当保护检测到 ： ① 所以方向元件和纵联距离中的阻抗继电器均不
动作； ② 检查到任意一个相电压或相间电压低于0.6倍额
定电压； ③ 收到对侧允许信号5~8ms。 ④增加一个保护范围超过本线路全长的超范围的
工频变化量阻抗继电器 Z 元件动作。或者增加 的反方向的阻抗继电器Z-元件也不动作。 满足上面四个条件则立即发信，对侧的纵联方向 保护就可以动作跳闸了。而弱电侧本身此时只要 满足上述条件也可跳闸。
闭锁式纵联保护相关问题（6）
弱电侧闭锁式纵联保护存在的问题
弱电源侧
如图示：假设N侧是纯负荷侧，故障前为空 载或轻载，变压器中性点不接地，则故障 前后IN都是0，保护不起动，由于远方起信， 两侧保护都不能跳闸。
闭锁式纵联保护相关问题（6）
(1) 如果弱电侧高定值起动元件没有起动
在正常运行程序中当检查到任意一个相电 压或相间电压低于0.6倍额定电压时，将起 动发信（含远方起信）推迟100~120ms。 （南瑞100，南自120）
闭锁式纵联保护
纵联保护要解决的问题
电流、电压、零序电流和距离保护都是反应输电 线路一端电气量变化的保护，这种反应一端电气量 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。如图所示，这类保护区分不开 本线路末端K1和相邻线路始端K2的短路。纵联保 护要解决的就是这个问题：对K1点和K2点加以区 分。
闭锁式纵联保护原理图
M
ES (1)
F√ F－ ×
低值 起动 高值 起动
F
F
&
2
&
3
T1
80
N
(2) (3)
F
F × F√ F－√ F－ ×
(a) 保护原理图 √——动作 ×——不动作
≥1
4
&
5
&
6
P
(4)
ER
F√ F－ ×
&
1
发信 收信
&
7
T2
80
f f
跳闸
(b) 简略原理框图
保护发闭锁信号条件：
N
(2) (3)
F × F √ F－√ F－×
(a ) 保护原理图 √ ——动作 —— 不动作
P
F
(4)
ER
F √ F－×
闭锁式纵联保护相关问题（3）
功率倒向时出现的问题及对策
M
N
ES
1
Ⅰ
2
ER
F
3
Ⅱ
4
图2-5 功率倒向示意图
如果纵联方向保护在35ms内一直收到闭锁信号，或不满 足正方向方向元件动作、反方向方向元件不动作的条件，那 么纵联方向保护再要动作的话要加25ms的延时。
允许式纵联保护相关问题（4）
出现通道阻塞现象时防止允许式纵联保护拒动的措施 如果出现通道阻塞时载波机根据原来一直收
到过导频信号（说明通道是正常的），而现在导 频、跳频信号都收不到了判断为通道阻塞。因为 如果在相邻线路上发生短路，对侧不发允许信号 时本侧应该收到对侧的导频信号。现在导频、跳 频信号都没有了证明通道阻塞，载波机里的 ‘UNBLOCKING’接点闭合。 在允许式分相纵联保护中将该接点作为开入量 接到保护装置。保护装置检测到 ‘UNBLOCKING’接点闭合以后，如果是相-相耦 合通道保护再确认是相间故障时就把该接点输入 当作允许信号（跳频信号）使用，并展宽100ms， 避免了纵联保护拒动。
前一个35ms的延时用来判断发生了区外故障。用后一个 25ms延时来躲过两侧方向元件的竞赛带来的影响
闭锁式纵联保护相关问题（4）
收到断路器跳闸位置继电器（TWJ＝1）动作时保护动作 情况：
ES
M
N ER
F
三相断开
图2-6 系统由M侧向线路充电，发生线路内短路时系统图
如果高定值起动元件未起动，又收到了三相跳闸 位置继电器都动作的信号并确认三相均无流，如 果收到对侧的闭锁信号，把起动发信（含远方起 信）往后推迟100ms。
允许式纵联保护相关问题（2）
保护后备保护动作停信 ：
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发信有利于对侧跳 闸。保护装置发三相跳闸命令发信直至跳 闸命令返还后还继续发信150ms，保护装置 发单相跳闸命令时只发信150ms，这段时间 保证让对侧可靠跳闸。
有了远方起信功能后，再发生上述区外短路 故障时，M侧起动元件起动立即发信。N侧由于 起动元件未起动，又收到了M侧发来的信号所以 远方起信，也发信10秒。这样M侧保护就被N侧的 10秒的信号所闭锁不会误动。
远方起信除了有上述作用外在通道检查中还 要用到此功能
闭锁式纵联保护相关问题（2）
为什么要先收到8ms高频信号后才能停信？