允许式纵联保护

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旁路代路的原理及注意事项

旁路代路的原理及注意事项【摘要】在高压开关数量较多或者比较重要的220kV变电站，大都设有220kV旁路开关，虽然在最新的变电站已经不设旁路开关，可原有的开关仍然要继续使用，对于旁路代路时保护的运行情况多年来未有相关的规定，未引起足够的重视。

本文即分析了旁路代路的原理及操作注意事项。

【关键词】旁路代路；保护配置；开关；倒闸；纵联电流差动保护一、将旁路具备代路条件（一）保护定值区域的切换随着科技的发展，现在电力系统继电保护多采用微机型数字保护装置，而且一套保护还可以对多条线路通过切换不同的定值区域实现分别代路，可以对线路开关停电检修，但又不影响对线路的正常供电，大大提高了设备运行的灵活性、可靠性。

代路操作前，首先要进行定制区域切换（包括高频通道区、保护定值区、断控装置定值区），而且要进行定值核对，保证定值的一致性，避免保护人员试验后参数出现偏差；并且对保护压板进行检查，保证应投压板在投。

（二）一次设备的检查现在，母线多采用双母带旁路运行，此种接线方式相对灵活、经济，保护配置相对简单，所以应用较为广泛。

操作前应检查旁母上连接的一4刀闸均在分闸位置，避免同时带2条线路运行，笔者在代带路操作检查中及时发现了某一线路旁母刀闸在合闸位置，因此此项检查必不可少；检查旁路回路无异物、无接地，因正常情况下，旁路处于备用状态，旁母和母线具有同等长度，在外界影响下可能出现悬挂漂浮异物。

二、旁路保护配置220 kV旁路保护应根据所代的开关的保护配置做相应的配置。

（一）旁路开关代负荷线开关首先考虑带线路的情况，如果所带线路为负荷线，因为目前负荷线保护没有纵联保护，而且现在的一套微机型保护装置可以同时具备纵联保护及后备保护的功能；旁路保护具备纵联保护，即可以同时具备后备保护，故旁路带负荷线路的情况可不予考虑。

（二）旁路开关代联络线开关当旁路开关带联络线时，要根据所带线路配置的保护情况加以研究，使旁路开关代路时，至少具备一套纵联保护可以投入运行。

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。

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

允许式、闭锁式纵联保护

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。
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。

线路保护-(纵联保护)

2）区外故障当线路外部短路时， IM、IN中有一个电流反相。例如在图（d）中，流过本线路的电流是穿越性的短路电流，如果忽略线路上的电容电流。则
满足正方向方向元件动作、反方向方向元件不动作的条件（对纵联距离保护是不满足阻抗继电器动作的条件），那么纵联保护再要动作的话要另加25ms的延时。动作期间收到对侧允许信号，那么该正方向元件动作后延时 25~35mS向对侧发允许信号。
b.保护启动后先反方向元件动作然后再正方向元件动作且反方向
a.保护启动后如果纵联保护在连续35ms内一直未收到信号或不
制动电流
I d IM IN I r IM IN
I d I qd Id Kr Ir
动作判据
制动系数
1）区内故障当线路内部短路时，如图（c）所示，两端电流的方向与规定的正方向相同。
IM IN IK
Id IM IN IK
1.闭锁式高频纵联保护
（1）闭锁式高频纵联保护的通道介绍
（2）闭锁式高频纵联方向保护简化原理框图：
（3）关于闭锁式的几个基本特点
1.收不到高频信号是保护动作于跳闸的必要条件。 2.闭锁信号主要是在非故障线路上传输的（并不表示在故障线路上从来没有传送过闭锁信号）， 3.在非故障线路上一直存在闭锁信号，保护收到闭锁信号把保护闭锁。 4.在故障线路上最后应该没有闭锁信号，保护才能跳闸。 5.在使用闭锁信号时，一般都采用相-地耦合的高频通道（当然也可采用相-相耦合高频通道，允许式高频保护一般使用相相耦合通道）。需要指出的是虽然收发信机接在一相输电线路与大地之间，但由于相与相之间和相与地之间是有分布电容的，所以实际上三相输电线路和部份大地都是参与高频电流的传输的。 6.闭锁式纵联保护区内故障时不怕通道断，怕区外故障时通道断。 7.闭锁式纵联保护使用单频制。正常运行时保护通道中无高频信号。

允许式纵联保护分析

信机配合，组成专用闭锁式高频纵联方向（离）距保
护；在５０ｋ系统中，纵联保护利用复用载波机０Ｖ或微波通道，组成允许式高频纵联方向（离）保距
护。本文主要介绍纵联允许式距离（向）护。方保允许式纵联方向（离）保护的工作原理是在距
超高压线路中得到了广泛的应用。
根据通道类型、保护原理以及线路两侧交换信
息方式的不同，可组合不同的纵联保护。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和分相电流差动保护。通道可采用电力线载波、微波和光纤通道。在以往的２０ｋ系统２Ｖ
路最重要、应用最广泛的保护方案之一。纵联距离方向保护按超范围整定的距离继电器
启动后判断为正方向时向对端发送允许信号，每端的保护必须在本端方向元件动作，且又收到对端的允许信号之后，才能动作于跳闸。允许式保护采用双频制，每端的保护只能接收对端的信号，而不能接收自身的信号。
闭锁式纵联方向（距离）保护的优势在于：当
线路发生故障时，载波通道可能被阻塞，但并不影
响闭锁式纵联保护的正确动作。而允许式保护是在
构成方向比较元件，其动作特性与距离保护基本一致，由接地距离继电器、相间距离继电器组成：第

纵连保护

什么是纵联保护，纵联保护原理介绍，纵联保护原理我们先来看一下反映一侧电气量变化的保护有什么不足？对于反映单侧电气量变化的M侧保护来说，它无法区分是本侧线路末端故障还是下级线路始端故障。

反映单侧电气量变化的保护不能瞬时切除本线路全长内的故障。

因此，引入了纵联保护，纵联保护是综合反映线路两侧电气量变化的保护，对本线路全长范围内的故障均能瞬时切除。

为了使保护能够做到全线速动，有效的办法是让线路两端的保护都能够测量到对端保护的动作信号，再与本侧带方向的保护动作信号比较、判定，以确定是否为区内故障，若为区内故障，则瞬时跳闸。

这样无论在线路的任何一处发生故障，线路两侧的保护都能瞬时动作跳闸。

快速性、选择性都得到了保证。

在构成保护上，是将对侧对故障的判断量传送到本侧，本侧保护经过综合判断，来决定保护是否应该动作。

有将对侧电气量转化为数字信号通过微波通道或光纤传送到本侧进行直接计算（如纵联差动保护），有将对侧对故障是否在本线路正方向的判断量通过高频（载波、微波）通道传送到本侧，本侧保护进行综合判别（如纵联方向保护、纵联距离保护等等）一、实现纵联保护的方式：1、闭锁式：也就是说收不到高频信号是保护动作和跳闸的必要条件。

一般应用于超范围式纵联保护（所谓超范围即两侧保护的正方向保护范围均超出本线路全长）；高频信号采用收发同频，即单频制。

2、允许式：也就是说收到高频信号是保护动作和跳闸的必要条件。

一般应用于超范围式纵联保护（所谓欠范围即两侧保护的正方向保护范围均超过本线路全长的50%以上，但没有超出本线路全长）；高频信号采用收发不同频率，即双频制。

3、直跳式：也就是说收到高频信号是保护跳闸的充分必要条件。

一般应用于欠范围式纵联保护。

4、差动式：也就是说将对侧电气量转化为数字信号传送到本侧进行直接计算二、故障时允许式信号、闭锁式信号的特点闭锁式信号主要在非故障线路上传输允许式信号主要在故障线路上传输所以说，对于闭锁信号可以利用电力线路相-地通道构成闭锁式保护；而允许信号由于主要在故障线路上传输，则只能采用相-相通道或者是复用载波、复用微波、专用光纤通道。

纵联保护

高频闭锁方向保护的构成（电流启动方式） 2. 高频闭锁方向保护的构成（电流启动方式）
1（灵敏度高）启动高频发信机发出闭锁信号；起动元件： 2（灵敏度低）准备好跳闸回路。功率方向元件3：判断短路功率方向；中间继电器4ZJ：内部故障时停止发出高频信号；极化继电器5ZJ：控制保护的跳闸回路。工作线圈由本端保护动作后供电；制动线圈在收信机收到高频闭锁信号时，将高频电流整流后供电。因此，只有两端保护都不发出闭锁信号时，5ZJ才能动作。
4. 高频闭锁距离保护方向元件采用距离（方向阻抗）继电器
优点：兼有距离保护、高频保护特点内部故障瞬时动作；外部故障带时限。可作相邻母线和线路后备。
ZIII：起动发信机；起动tIII延时跳闸回路。 ZII ：停止发信。（1）起动tII延时跳闸回路；（2）经2ZJ瞬时跳闸。 ZI ：瞬时跳闸。区内d1点短路：ZII使两侧发信机都不发信，并经2ZJ瞬时跳闸。区外d2点短路：A侧ZII起动，发信机不发信；但B侧ZIII起动发信机发信，使得 A、B两侧的2ZJ动作，触点打开，A侧ZII不能瞬时跳闸，而经tII 延时跳闸。
（2）距离保护：反应故障点至保护安装点之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间。是反应测量阻抗降低而动作的阻抗保护。
一、输电线纵联保护概述
1. 反映一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。 ∴ 无法实现全线速动。纵联保护：用某种通信通道将输电线路两端或各端的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量（电流、功率的方向）传送到对端，将各端的电气量进行比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围以外，从而决定是否切除被保护线路。是双端电气量保护，具有绝对的选择性，动作速度快。

允许式纵联保护代路的相关问题

允许式纵联保护代路的相关问题甘景福1,刘宝志2(1.河北唐山供电公司调度所,河北唐山063000;　2.华北电力大学,河北保定071003)摘要:允许式纵联保护在220k V以上电压等级的线路保护中占有非常重要的地位,但是由于其自身的一些特点现实工作中普遍存在当一次设备进行代路操作时允许式纵联保护不能保持正常运行的情况。

结合一次实际的设备改造工作分析了其中存在的问题并提出了解决的方法。

关键词:允许式;　纵联保护;　代路中图分类号:T M773 文献标识码:B 文章编号:100324897(2006)22200692020　引言允许式纵联保护由于其相对闭锁式纵联保护有较高的安全性,在电流纵联差动保护普及前的220 k V线路保护中曾经占有非常重要的地位。

按照双重化标准配置的220kV线路保护中一般配置一套闭锁式纵联保护和一套允许式纵联保护,甚至有的时候会配置两套允许式纵联保护。

然而由于其本身的一些特点,现实工作中一般对允许式纵联保护不能进行代路操作。

这样一来当一次设备代路时就会出现两套纵联保护仅有一套闭锁式保护保持运行甚至两套均不能运行的局面,极大地影响了继电保护设备的可靠性。

本文将结合一次实际的设备改造工作就这一问题进行讨论。

本文所涉及的设备改造情况大致为:某站旁路保护型号为RCS-901;站内220k V线路保护均配置一套闭锁式纵联保护和一套允许式纵联保护,闭锁式纵联保护的配置情况为RCS-901保护与专用收发信机LFX-912配合,一次设备代路操作时闭锁式纵联保护进行相应的操作,采用切换收、发信触点的方式使用旁路单元的RCS-901和线路保护屏的收发信机LFX-912配合保持线路闭锁式纵联保护的运行。

本期新增一条220kV线路,其保护配置为两套RCS901和音频接口CAT-50构成的允许式纵联保护。

为了保证新增线路在断路器代路操作时仍有至少一套纵联保护运行,则必须对旁路单元设备进行必要的改造以保证旁路单元的继电保护装置能够在一次设备代路时既可以实现闭锁式保护的代路操作,也可以实现允许式纵联保护的正常运行。

纵联保护的原理及通道

Irm= |Im-In|= |△Im-△In+2Ifh|
当发生重负荷大过渡电阻接地故障时，故障电流受负荷电
流抵消而产生两端故障相电流反相的现象;Ifh >> IF Idm < kIrm 保护拒动.
稳态量相量差动： 1) 负荷电流受穿越性负荷电流影响较大； 2) 高阻故障、重负荷下故障、振荡中故障灵敏度低。
装置后端子有远跳开入接点，通过此接点传输至对侧跳闸。
＋220V(G11)
开入
光
光
远跳（823）
发
光纤
收
开入远跳（824）
光
光
收
2Mb/s 发
TA TB
A01
A02 跳闸
A03
TC
A04
单跳三跳
A21
A22 三跳 A23 闭重
永跳
A24
WXH-803A 系列光纤纵
联保护
M
WXH-803A 系列光纤纵
Im In Icd
比例制动差动保护判据 Im In k Im In
|Im+In|
Icd:应躲过正常运行不平衡电流
Icd
采样误差、同步误差、
输电线路对地电容电流等
|Im-In|
原理介绍----差动保护
M Im
F IF
N In
M Im
N In F
IF
线路内部流出电流只成为动作电流
穿越性的电流只成为制动电流
个）。
TX
光端机
RX
入
衰耗仪
出
需要注意的一些问题
• 1、通道状态的查看 • 2、如何检查通道是否良好 • 3、保护定值的整定与容抗的整定 • 4、接口设备的注意事项 • 5、运行中的注意事项

纵联保护基础知识

纵联保护的基础知识一、输电线的纵联保护(Pilot Protection)仅反应线路一侧的电气量不可能区分本线末端和对侧母线(或相邻线始端)故障，只有反应线路两侧的电气量才可能区分上述两点故障，达到有选择性地快速切除全线故障的目的。

为此需要将线路一侧电气量的信息传输到另一侧去，也就是说在线路两侧之间发生纵向的联系。

这种保护称为输电线的纵联保护(Pilot Protection)。

二、按使用通道分类为了交换信息，需要利用通道。

纵联保护按照所利用通道的不同类型可以分为4种，通常纵联保护也按此命名，它们是：（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（简称载波保护）；（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）。

三、各种传送信息通道的特点通道虽然只是传送信息的手段，但纵联保护采用的原理往往受到通道的制约。

纵联保护在应用以下4种通道时应注意以下的特点：（1）导引线通道。

这种通道需要铺设电缆，其投资随线路长度而增加。

当线路较长(超过十余公里)时就不经济了。

导引线越长，安全性越低。

导引线中传输的是电信号。

在中性点接地系统中，除了雷击外，在接地故障时地中电流会引起地电位升高，也会产生感应电压，对保护装置和人身安全构成威胁，也会造成保护不正确动作。

所以导引线的电缆必须有足够的绝缘水平，例如15KV的绝缘水平，从而使投资增大。

导引线直接传输交流电量，故导引线保护广泛采用差动保护原理，但导引线的参数(电阻和分布电容)直接影响保护性能，从而在技术上也限制了导线保护用于较长的线路。

（2）电力线载波通道。

这种通道在保护中应用最广。

载波保护是纵联保护中应用最广的一种。

载波通道由高压输电线及其加工和连接设备(阻波器、结合电容器及高频收发信机)等组成。

高压输电线机械强度大，十分安全可靠。

但正是在线路发生故障时通道可能遭到破坏(高频信号衰减增大)，为此需考虑在此情况下高频信号是否能有效传输的问题。

浅谈RCS-900系列允许式光纤线路纵联保护的通道联调

ｄｂｕｇｎａｕｔＲＣＳ一ｅｇｉｇｂｏ９００ｏｔｃｌｆｂｅｉｅａｒｔｃｉｆｅｒｎｉｐｉａ— ｉｒｌｎｅｒｌｙｐｏｅｔｏｎｂｅｏｒｕｎｎｇ．
ＫｅｒｓＲＣＳ９０；ｏｔａ — ｂｒｉｅｌｎｉｄｎｌｒｔｃｉｎｃａｎｌｏｎｌｅｕｇｎｙｗｏｄ：一０ｐｉｌｆｅｎｇｔｉａｏｅｔ；ｈｎｅｉｔｄｂｇｉｇｃｉｌｏｕｐｏｊｙ
ｑａｔｙｉＡｈｉ２ｋｉｒｕｅｏｅｒ．ｅｏｅｃｍｍｉｉｎｎ，ｈｎｅｊｉｔｅｕｇｎｆｂｒｐｉｒｌｙｐｏｅｔｎｕｎｉｎｕ２０ＶＤｓｉｔＰｗｒｉＢｆｒｏｔｎｔｂｄＧｄｓｏｉｇｃａｎｌｏｎｌｄｂｇｉｇｏｅ— ｔｅａｒｔｃｏｓｙｉｆｏｃｉ
１Ｒ８９１纤保护的通道联调Ｃ－３Ａ光
浅谈ＲＳ９０系列允许式光纤线路纵联保护的通道联调Ｏ一０
沈淼，邱宏瑜
（．肥工业大学电气与自动化学院，安徽合肥２００；２宣城供电公司，安徽宣城２２０）１合０９３．４００
摘要：近几年，Ｃ一０ＲＳ９０系列高压输电线路光纤保护在安徽２０ｋ２Ｖ电网中得到大量应用，在投运之前，光纤保护的通道联调
中图分类号：Ｔ７Ｍ７
文献标识码：Ｂ
文章编号：１７ —４５２０）８０９ —３６４３１（０８１—０６０

220kV线路保护

概述：1、220kV电网必需满足四性要求（可靠性、速动性、选择性、灵敏性）。

可靠性由保护合理配置、本身的技术、正常运行来保证；速动性由高频、相间和接地的保护速断来保证；选择性和灵敏度由保护整定及快速切除故障来实现。

2、220kV系统不允许无保护运行；两套直流回路相互独立；线路保护双重化，跳圈双重化，线路应采用近后备保护方式，配断路器失灵保护。

近后备是指当主保护拒动时，由该线路的另一套保护实现后备的保护；或当断路器拒动时，由断路失灵保护来实现的后备保护。

3、对于配置两套全线速动保护的线路旁路代出线时，至少应保证有一套全线速动保护在运行。

4、以汊河变汊盘线保护配置为例，说明220kV线路保护的典型配置5、汊盘线保护及开关配置情况：PSL602+RCS931+PSL631+CZX-12R+GXC-01+3AQ1EE6、采用开关本体防跳，采用开关本体三相不一致功能，操作箱防跳短接、631保护三相不一致停用（压板不投，保护控制字置0）。

7、除液压压力低闭锁重合闸接点之外，其它闭锁分合闸接点均采用开关本体压力接点，操作箱相关压力接点短接8、220kV联络线重合闸时间是指由重合闸启动开始记时，到合闸脉冲发出为止这一段时间，该时间不含断路器合闸时间。

当线路高频（纵联）保护全停，重合闸停。

线路采用双微机保护，为简化保护与重合闸的配合方式，只启用602保护重合闸（两套微机保护均启动该重合闸实现重合闸功能），931重合闸不用9、2公里及以下线路（对任何型号导线）微机保护其距离Ⅰ段和接地距离Ⅰ段停用。

PSL-602保护对于5公里及以下线路（对任何型号导线）快速距离Ⅰ段停用。

602部分：主要性能特征：1、PSL602保护装置以纵联距离和零序作为全线速动主保护（CPU1），以距离和零序方向电流保护作为后备保护（CPU2），配有自动重合闸功能（CPU3）。

与“GXC-01”光纤信号传输装置构成允许式光纤高频保护2、动作速度快，线路近处故障动作时间小于10ms，线路70％处故障典型动作时间达到12ms，线路远处故障小于25ms。

电力系统纵联保护

Im In Iop0
动作区
I
I res
op0
制动特性：整定值不是定值，而是随制动电流变化的特性。
特点：内部短路时提高了灵敏性；外部短路时提高了可靠性。
电气信息工程系
3. 两侧电流的同步测量
M
k1 N k2
“同步数据”：同步采样、同时刻采样点计算 1）基于数据通道的同步方法
采样时刻调整法采样数据修正法时钟校正法
3. 重负荷线路经高阻接地时灵敏度不足的问题故障分量电流小，而负荷电流大，负荷电流为穿越性质，降低保护动作灵敏度。
电气信息工程系
表2 各种电压等级下每百公里线路的正序及零序容抗值和额定电压下的工频电容电流值
线路电压（KV）正序容抗（）电容电流（A）
220
3700
34
330
2860
原理：纵联电流分相差动保护
电气信息工程系
四、光纤通信（Optical Fiber Communication）
电信号－光信号
光纤
优点：通信容量大、抗干扰、节省金属材料等
原理：纵联电流分相差动保护
220kV线路光纤化率达到45%以上，500kV线路的纵联保护光纤化率已达75%以上。
电气信息工程系
电气信息工程系
内部故障： IM IN IK
2. 保护特性
1）无制动作用
Id Im In Iset
M IM
Im
k1 IN N k2
KD
Id
In
Im
1 nTA
IM IM
In
1 nTA
IN IN
不平衡电流：
Iunb
Im
In
1 nTA

纵联保护

2/87
单端电气量保护：仅利用被保护元件的一侧电气量，无法区分线路末端
和相邻线路的出口短路，可以作为后备保护或出口故障
的第二种保护。
（通常设计为：三段式）。
纵联保护：比较各侧：电流大小、电流相位、方向等。利用被保护元件的各侧电气量，可以识别：内部和外部的故障，但是，不能作为后备保护。
3/87
高频（载波）保护应用仍很广泛。
32/87
电力线载波
输电线 (传输信号)
2
1 3 4 4 3
2
7
6 5 5
6
7
保护
收信发信
8
8
收信发信
保护
“相-地”制高频通道示意图
33/87
电力线载波
2
1 3 4 4 3
2
7
6 阻波器
6 5 5
7
Z
保护收信发信收信保护对高频呈现开路，发信
8
8
对工频呈现 < 0.04欧
t1≈100ms(确保两侧阻抗元件返回后,才撤销高频) 高频闭锁距离保护的原理接线图
II
保证：Z II 动作时，两侧的启动元件I都已经动作。
M 1 M侧正方向范围 2 N
I启动，Z II没有动作没有影响。
46/87
一般t2为4～16ms (等对侧信号发过来)
延时比较 (保证有两侧信号)
三个时间的作用
t2 0
跳闸
短时开放 150ms
Z II
I
0 t1
发收信信
防振荡
延时返回
结合电容器
M侧阻抗区域
K
N侧阻抗区域 I
IM
两侧阻抗均动作。

允许式纵联保护代路的相关问题

允许式纵联保护代路的相关问题
允许式纵联保护代路是一种常见的保护方式，它主要用于多路隔离系统，可以大大减少重新定位时间，保证系统的可靠性。

由于允许式纵联保护代路的出现，可以让系统获得更高的可靠性。

允许式纵联保护代路主要由开关、路由器、保护装置和传感器等设备组成，开关主要用于控制输出端以及控制整个系统的运行，而路由器则用于做路由定位，保护装置就是核心设备，它可以检测到失效并快速定位，传感器则主要用于检测系统负荷，当系统负荷超出预设值时，传感器就会触发保护装置的自动跳闸。

使用允许式纵联保护代路的系统，可以有效的提高系统的可靠性，而且可以很大程度上减少定位时间，从而提高整个系统的运行效率。

允许式纵联保护

&
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。
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。
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；

☆允许式纵联距离保护原理

第二季度技术讲课
允许式纵联距离保护原理 b）逻辑图
收讯跳闸
&a）允许信号传送示意图
1P
允许信号23M 允许信号K 54N
Q
6允许信号发允许信号3Z
允许式纵联距离保护用方向距离继电器作方向判别元件，一般无反方向元件。

一般规定从母线流向线路为正方向，线路流向母线为反方向。

如图a ）所示，在功率方向为正的一端向对端发送允许信号，此时每端的收发信机只能接收对端的信号而不能接收自身的信号。

每端的保护必须在方向元件动作，同时又收到对端的允许信号之后，才能动作于跳闸。

显然只有故障线路两侧的保护才符合这个条件。

对非故障线路而言，一端是方向元件动作，但收不到允许信号，而另一端是收到了允许信号但方向元件不动作，因此都不能跳闸。

允许式纵联距离保护通常采用复用载波通道构成。

也有复用微波和复用光纤通道的。

允许式纵联距离保护在区内故障时，必须要求收到对端的允许信号
才能跳闸，因此就会遇到高频信号通过故障点时衰耗增大的问题，只是它的一个主要缺点。

最严重的情况是区内故障伴随有通道破坏，例如发生三相接地短路等，造成允许信号衰减过大甚至完全送不过去，此时将造成保护拒动。

允许式纵联距离保护通常采用超范围工作方式，即由距离II或III段键控发讯。