变电运行现场应用技术问答

《变电运行现场技术问答》
1`什么是高频保护？对高频保护的基本要求是什么？
高频保护是指根据纵差保护的原理，利用电信技术中常用的高频载波电流，把输电线路作为传送高频电流的通道以代替专用的辅助导线。

高频保护是在纵差保护基础上发展起来的专用保护高压或超高压长距离输电线路的差动保护。

要求：1）动作的快速性。

其动作时间为1～2周波（20～40MS）；
2）高度的可靠性。

即在正常运行状态和被保护线路外部故障时不误动，而在被保护线路内部故障时可靠动作。

3）灵敏度应符合要求。

2、何谓高频闭锁距离保护，高频闭锁距离保护有何优缺点？
利用距离保护的启动元件和方向元件控制收发讯机发出高频闭锁信号，闭锁两侧保护的原理构成的高频保护为高频闭锁距离保护。

它能使保护无延时地切除被保护线路任一点故障。

优缺点：
1）能够灵敏反映各种对称和不对称故障。

2）仍能保持远后备保护的作用（当有灵敏度时）。

3）不受线路分布电容的影响。

4）串补电容可使高频闭锁距离保护误动或拒动。

5）电压二次回路断线是将误动，应采用断线闭锁措施，使保护退出运行。

3、方向高频保护的基本原理是什么？
方向高频保护是按比较线路各端方向的原理构成的。

若约定由母线送至线路的方向为正，则在外部故障时，两侧功率方向相反，保护不动作；区内故障两侧功率近似同相保护应动作。

因此只要得知两侧功率同时为正，就发出跳闸脉冲。

4`什么是输电线路的纵联差动保护？
答：是指用某种通信通道（简称通道）将输电线路两端的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量（电流、功率的方向等）传送到对端，将两端电气量比较，以判断故障在本线路范围内、还是范围外，从而决定是否切除被保护线路。

纵差保护是最简单的一种用辅助导线或称导引线作为通道的纵差保护。

纵差保护有如下特点：
1）方向高频保护是比较线路两端各自看到的故障方向，以判断是内部故障还是外部故障。

如果以被保护线路内部故障时看到故障方向为正方向，则当在被保护线路外部发生故障时，总有一侧看到反方向。

特点：①要正方判别元件对线路末端有足够灵敏度。

②必须采用双频收发信机。

2）相差高频保护是比较被保护线路两侧工频电流相位的保护
当两侧故障电流相位相同保护动作跳闸闭锁。

当两侧故障电流相位相反保护被闭锁。

特点：
①能反应全相状态下的各种对称和不对称故障，装置比较简单；
②不反应系统振荡。

在非全相运行状态下和单相重合过程中保护能继续运行；
③不受电压回路断线影响；
④对收发信机及通道要求很高，在运行中两侧保护需要联调；
⑤当通道或收发信机停用时，正个保护要退出运行。

因此需要配备单独的后备
保护。

3）高频闭锁距离保护是以线路上装有方向性距离保护装置作为基本保护，增加相应发信与收信设备，通过通道构成纵联距离保护。

特点：①能够灵敏和快速地反应各种对称和不对称故障；
②仍保持后备保护的功能；
③电压二次回路断线时保护将会误动，需采取断线闭锁措施使保护退出运行。

5·纵差保护在电网中的重要作用是什么？
答：由于纵差保护在电网中可实现全线速动。

因此可以保证电力系统并列运行的稳定性，提高输送功率，缩小故障造成损坏程度以及改善与后备保护的配合功能。

6·什么是超范围与欠范围式纵差保护？
答：按各端参与比较的故障判别元件保护范围的不同纵差保护有两种方向比较形式。

超范围式纵差保护：当本线路内部故障时，各端的超范围方向元件均判断为正方向故障，各端保护同时动作；外部故障时，靠近故障点一端的超范围方向元件判断为反方向故障，端保护均不能动作（多用于短线路）。

欠范围式纵差保护：各端方向判别元件的动作区均不及对端母线。

故本线路外部故障时，各端欠范围方向元件均不动作；当任一端的欠范围方向元件动作时，即可判定为内部故障，令各端保护同时动作（多用于长线路）。

超范围（POTT）和欠范围（PUTT）允许式：
当方向元件由距离元件承担时，构成方式有两种：
由距离Ⅰ段动作键控发讯叫欠范围允许式。

（多用于长线路）
由距离Ⅱ段或Ⅲ段键控发讯的叫超范围允许式。

（多用于短线路）
7、纵差保护的通道可分为几种类型？
1）电力载波通道（高频保护）。

2）微波通道（微波保护）。

3）光纤通道（光纤保护）。

4）导引线通道（导引线保护）。

A、载波通道：
利用电力线作为传输媒介，具有高度安全性和可靠性，是电力调度继电保护最普
遍使用通道。

对于继电保护来说分专用复用两种。

专用通道用相－地耦合，复用一般为允许式采用相－相耦合。

输入接口：接收发讯、不发讯为停讯
输出接口：将收讯情况传给保护装置
B、光纤通信接口装置
专用光纤直接式（用于短线路）
通信设备复接方式（用于长线路）
通信机房功能：
1）完成光电转换
2）完成单极性向双极性转换（通信电信号要求双极性）
MUX-通道切换装置是用于完成光通道切换的光通信接口设备传输速率－64Kbit/s 、2048kbit/s
通信接口即为：连接接口（FOX-41系列）
8、什么是闭锁式保护？有何特点？
系统故障时，收到对侧闭锁信号（区外故障）保护将闭锁，收不到对侧闭锁信号（区内故障）保护将动作跳闸。

特点：
1）在线路两端装设了跳闸元件（MT）和闭锁元件（MB）。

2）闭锁元件动作，起动闭锁信号，闭锁信号闭锁两端跳闸。

3）跳闸元件动作，且无闭锁信号时，保护将一固定时间起动跳闸出口，并与远端跳闸元件是否动作无关，即一端MT不动，保护仍能跳闸。

4）保护动作时间：t=tl +te
式中：tl_本端MT的动作时间
te_为配合时间（它等于通道响应时间加上信号传播时间）
9、什么是允许式保护？有何特点？
系统故障时，收到对侧信号（区内故障）保护将动作跳闸，收不到对侧信号（区外故障）保护将闭锁。

特点：1）线路每端仅装设跳闸元件。

2）跳闸元件动作，控制发送器将监视频率改为跳闸频率发送至对侧。

3）跳闸元件动作，同时收到对端跳闸信号，就起动跳闸出口。

任何一端跳闸出口，必须两端跳闸元件都动作，任一端跳闸元件拒动两端皆拒动。

4）保护动作时间：t1=t或t2=tr+tch之间较慢者
式中：tl_为本端跳闸元件动作时间
tr_为远端跳闸元件动作时间
tch_为通道时间
10` 纵联保护方向比较
仅反映线路一侧的电气量，不可能区分本线末端和对侧母线（或相邻线路始端）故障，只有反映线路两侧的电气量才可能区分上述两点故障，达到有选择地、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。

方向纵联保护的工作方式
1）闭锁式：
当任一侧方向元件判断为反方向时，不仅本侧保护不跳闸，而且由发信机发出高频电流，对侧收信机接收后就输出脉冲闭锁该侧保护。

在外部故障：近故障侧的方向元件判断为反方向故障，所以是近故障侧闭锁远离故障侧保护。

在内部故障：两侧方向元件都判断为正方向，都不发送高频电流，两侧收信机接收不到高频电流，也就没有输出去闭锁高频保护，于是两侧的方向元件均作用于跳闸。

2) 允许式：
功率方向为正的一端向对端发送允许信号，此时每端的收信机只能接收对端的信号，而不能接受自身信号。

每端的保护必须在方向元件动作，同时又收到对端允许信号之后才动作于跳闸，显然对于只有故障线路保护符合这个条件（区内故障）。

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