线路保护基本原理
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3. 零序电压的分布特点？
答：故障点零序电压最高，离故障点越远，零序电压越低，变压器中性点接地处 为零。
差动保护的远跳与远传：
区别：
远跳：直接作用于逻辑进行跳闸。
远传：传输一个节点，作用于对侧， 可以用于逻辑，也可以用于开入 （可以理解为：遥信传给你，怎么 用由你自己决定）
另外：
远跳：直接作用于逻辑进行跳闸。六 统一后，931装置集成了925的功能。
三、线路保护基本原理
（二）距离保护
概念：
三、线路保护基本原理
三、线路保护基本原理
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
弱馈对差动保护的影响： 假设N侧是纯负荷侧，故障前负荷IN较小，故障后N侧差动保护如果不起动，则 N侧保护不能跳闸。同时由于N侧保护不起动，不能向M侧发允许信号，M侧保护也 不能跳闸。
解决措施: 除两相电流差突变量起动元件、
零序电流起动元件和不对应起动元件外， 931保护再增加一个低压差流起动元件:
制动电流为： Ir IM IN
差流元件动作方程：
Id Icdqd Id 0.75 Ir
三、线路保护基本原理
M IM
IN N
Id I cdqd
0.75
Ir
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
如果故障在区内： 两侧实际短路电流都是由母线流向线路，差动电流远大于制动电流，Id>>Ir，满 足差动方程，差流元件动作。凡是在线路内部有流出的电流，都成为动作电流。
一、线路保护的配置
（二）南瑞RCS-931系列简要说明
RCS-931 系列保护包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护， 由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及多个零序 方向过流构成的全套后备保护，RCS-931 系列保护有分相出口，配有自动重合闸功 能, 对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
零序功率： 分布：短路点零序功率最大； 方向：对于发生故障的线路，两端的零序功率方向为线路指向母线。
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
夹角取决于保护背后系统的零序阻抗，与被保护线路、故障位
置、过渡电阻有关。
（三）零序保护
（二）距离保护
三段式距离保护时限：
距离保护II段：
三、线路保护基本原理
与相邻线路的距离I段配合(不超过下一条线路距离I 段的保护范围，同时高出一个时限)
ZII set1
K
II rel
(ZAB
ZI set2
)
其中
K II rel
0.8
灵敏度校验：
K sen
ZII set1
ZAB
1.25
（二）距离保护
当短路点在保护范围以内时，即|Zm|<|Zset|时， 继电器动作。
距离保护又称为低阻抗保护.
（二）距离保护
三段式距离保护时限：
三、线路保护基本原理
（二）距离保护
三段式距离保护时限：
距离保护I段： 按躲过线路末端短路整定。
ZI set1
K
I rel
ZAB
其中
K
I rel
0.8
~
0.85
三、线路保护基本原理
输电线路纵联保护采用光纤通道，将输电线路两端的电流信号通过编码流形式 转换为光信号，经光纤传送到对端，保护装置收到对端传来的光信号，先转换为电 信号，再与本端的电信号构成纵差保护。
（一）光纤纵联差动保护
规定TA的正极性端靠近母线侧， 电流的参考方向以母线流向线路为正 方向。
动作电流为： Id IM IN
三段式距离保护时限：
三、线路保护基本原理
距离保护III段： 定值计算： 按躲过正常运行最小负荷阻抗整定 本线路的近后备，相邻线路远后备。
（二）距离保护
三段式距离保护时限：
三、线路保护基本原理
（三）零序保护
概念：
三、线路保护基本原理
根据零序分量的特点，可知系统发生接地短路，会出现零序电流和零 序电压。可根据有无零序分量，可判断系统是否发生接地短路，从而构成 接地短路保护。
线路保护基本原理 培训课件
2020.10.20
目录
一
线路保护的配置
二
线路保护通道情况
三
线路保护基本原理
一、线路保护的配置
（一）线路保护的典型配置
一、线路保护的配置
一、线路保护的配置
（二）南瑞RCS-931系列简要说明
RCS-931 系列保护包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护， 由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及多个零序 方向过流构成的全套后备保护，RCS-931 系列保护有分相出口，配有自动重合闸功 能, 对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。
（二）距离保护
作用原理：
1S 2
正常情况下： 测量阻抗
故障时： 测量阻抗
三、线路保护基本原理
M 3I
U Z
Biblioteka Baidu
N4
K
Zm
U m Im
ZLD
Zm
U m Im
U 残 Ik
Zmk
（二）距离保护
作用原理：
三、线路保护基本原理
距离保护的实质是用测量阻抗Zm与被保护线路的整定阻抗Zset比较。
当短路点在保护范围以外时，即|Zm|>|Zset|时， 继电器不动作；
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
从以上讨论可以看出，以下情况会给对侧发差动允许信号：
装置起动且有差流 TWJ开入且有差流（线路空充） PT未断线+低电压且有差流（弱馈） PT断线且有差流，本对侧电流比，延时给对侧发出允许信号（弱馈补充） 本保护动作（联跳）
（一）光纤纵联差动保护
当保护装置检测到三相的TWJ都已动 作的信号并且差流元件也动作后立即发“差 动动作”允许信号。加了本措施后断路器三 相都断开的一侧，由于三相的TWJ都已动 作并且差流元件也动作，所以可以一直向 对侧提供允许信号，对侧的纵联差动保护 可以跳闸。
三、线路保护基本原理
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
答：分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件 构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流构成的全套 后备保护。
2. 哪些情况会给对侧发差动允许信号？
答：装置起动且有差流；TWJ开入且有差流（线路空充）；PT未断线+低电压且 有 差流（弱馈）；PT断线且有差流，本对侧电流比，延时给对侧发出允许信 号（弱馈补充）；本保护动作（联跳）
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
零序电压：故障点零序电压最高，离故障点越远，零序电压越低，变压 器中性点接地处为零。
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
零序电流： 分布：与变压器中性点接地的多少和位置有关； 大小：与线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关。
TA断线对差动保护的影响： 此时Id=IM，Ir=IM，满足差动动作方程。 如果不采取措施，那么，差动保护会误动。
防止TA析线保护误动的措施： 为了防止TA断线差动保护误动,差动 保护要发跳闸命令必须满足如下条件:
①本侧起动元件起动 ②本侧差动继电器动作 ③收到对侧差动动作的允许信号。 保护向对侧发允许信号条件: ①保护起动动作 ②差流元件动作 这样当一侧TA断线,由于电流有突变 或者有零序电流,起动元件可能起动, 差动继电器也可能动作。但对侧没有 断线,起动元件没有起动,不能向本侧 发差动动作'的允许信号。所以本侧不 误动。
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
如果故障在区外： M侧电流由母线流向线路，N侧电流由线路流向母线，为负值，两个电流大小相 同，方向相反，所以差动电流为0，差流元件不动作。此时制动电流为穿越电流的2 倍。
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
在实际情况下，由于电流互感器误差等因素的存在，在正常运行及外部故障时 也会有一定量的不平衡电流流入差动继电器KD，特别是在外部故障电流互感器饱和 的情况下，误差将会大大增加，会有比较大的不平衡电流流入KD。为防止差动保护 误动，KD的动作电流必须按躲过外部故障的最大不平衡电流来整定。
（一）光纤纵联差动保护
TWJ动作信号对差动保护的影响： 主要是空充于故障线路时。
因为断路器三相都断开的一侧突变量 电流起动元件和零序电流起动元件均未起 动，低压差流起动元件由于母线电压未降 低(用母线TV)也不起动。由于起动元件均 未起动，所以该侧不能向对侧发允许信号， 造成另一纵联差动保护拒动的问题。
①差流元件动作。 ②差流元件的动作相或动作相间电 压<0.65UN ③)收到对侧的允许信号。
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
TV断线对差动保护的影响： TV断线且有差流，IR>4*IL，延时30ms给对侧发允许信号（发生PT断线时） 这样，弱电源侧保护依靠此起动元件起动，两侧保护都可以跳闸。 TV断线可以理解成弱馈的一种形式。
距离保护：是反应保护安装处至故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时 限的一种保护装置。
测量保护安装处至故障点的距离，实际上是测量保护安装处至故障点之间的阻抗 大小，故有时又称之为阻抗保护。
U Ik Zk Z0l
两个重要的基本概念：
测量阻抗Zm：加入继电器的电压、电流的比值 整定阻抗Zset：根据保护范围给出的阻抗整定值。发生短路时，当测量阻抗等于或小于 整定阻抗时继电器动作。
带来的问题是动作值过大，内部故障的灵敏度降低。 采用带制动特性的差动保护，是解决可靠性与灵敏性之间矛盾的有效措施。
Id I cdqd
0.75
Ir
（一）光纤纵联差动保护
光纤差动保护动作逻辑见下图：
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
光纤差动启动元件动作框图：
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
分类：零序方向过流保护、纵联零序保护、阶段式零序保护，定时限过电 流保护、反时限过流保护
零序电流保护： 受系统接地点和运行方式的影响较大 零序电流保护只反映接地性质故障
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
直接接地系统零序网络：与线路、接地变压器的数目和位置相关，和 发电机没有关系。
二、线路保护通道情况
二、线路保护的通道情况
线路保护采用光纤保护通道，保护双重化配置，A套保护使用专用光纤通道，B 套保护使用复用光纤通道。
特点：对光纤长度有要求， 信号有衰耗
特点：因大部分为电缆， 不受线路长度限制，但 是相对专用通道环节较 多
三、线路保护基本原理
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
差动联跳对差动保护的影响： 主要是空充于故障线路时。为了防止长距离输电线路出口经高过渡电阻接地时， 近故障侧保护能立即启动，但由于助增的影响，远故障侧可能故障量不明显，从而 不能启动，差动保护不能快速动作。
本侧任何保护动作元件动作（如距离、 零序保护等）后，立即发对应相的联跳信号 给对侧，对侧收到联跳信号后，启动保护装 置，并结合差动允许信号联跳对应相。
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
夹角取决于保护面对系统的零序阻抗
（三）零序保护
三、线路保护基本原理
（四）重合闸
概念：
瞬时性故 障
利
三、线路保护基本原理
永久性故 障 弊
（四）重合闸
概念：
三、线路保护基本原理
单相重合闸
三相重合闸
综合重合闸
前 加速
后加 速
课件回顾（思考题）
1. 线路保护的配置？
答：故障点零序电压最高，离故障点越远，零序电压越低，变压器中性点接地处 为零。
差动保护的远跳与远传：
区别：
远跳：直接作用于逻辑进行跳闸。
远传：传输一个节点，作用于对侧， 可以用于逻辑，也可以用于开入 （可以理解为：遥信传给你，怎么 用由你自己决定）
另外：
远跳：直接作用于逻辑进行跳闸。六 统一后，931装置集成了925的功能。
三、线路保护基本原理
（二）距离保护
概念：
三、线路保护基本原理
三、线路保护基本原理
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
弱馈对差动保护的影响： 假设N侧是纯负荷侧，故障前负荷IN较小，故障后N侧差动保护如果不起动，则 N侧保护不能跳闸。同时由于N侧保护不起动，不能向M侧发允许信号，M侧保护也 不能跳闸。
解决措施: 除两相电流差突变量起动元件、
零序电流起动元件和不对应起动元件外， 931保护再增加一个低压差流起动元件:
制动电流为： Ir IM IN
差流元件动作方程：
Id Icdqd Id 0.75 Ir
三、线路保护基本原理
M IM
IN N
Id I cdqd
0.75
Ir
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
如果故障在区内： 两侧实际短路电流都是由母线流向线路，差动电流远大于制动电流，Id>>Ir，满 足差动方程，差流元件动作。凡是在线路内部有流出的电流，都成为动作电流。
一、线路保护的配置
（二）南瑞RCS-931系列简要说明
RCS-931 系列保护包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护， 由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及多个零序 方向过流构成的全套后备保护，RCS-931 系列保护有分相出口，配有自动重合闸功 能, 对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
零序功率： 分布：短路点零序功率最大； 方向：对于发生故障的线路，两端的零序功率方向为线路指向母线。
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
夹角取决于保护背后系统的零序阻抗，与被保护线路、故障位
置、过渡电阻有关。
（三）零序保护
（二）距离保护
三段式距离保护时限：
距离保护II段：
三、线路保护基本原理
与相邻线路的距离I段配合(不超过下一条线路距离I 段的保护范围，同时高出一个时限)
ZII set1
K
II rel
(ZAB
ZI set2
)
其中
K II rel
0.8
灵敏度校验：
K sen
ZII set1
ZAB
1.25
（二）距离保护
当短路点在保护范围以内时，即|Zm|<|Zset|时， 继电器动作。
距离保护又称为低阻抗保护.
（二）距离保护
三段式距离保护时限：
三、线路保护基本原理
（二）距离保护
三段式距离保护时限：
距离保护I段： 按躲过线路末端短路整定。
ZI set1
K
I rel
ZAB
其中
K
I rel
0.8
~
0.85
三、线路保护基本原理
输电线路纵联保护采用光纤通道，将输电线路两端的电流信号通过编码流形式 转换为光信号，经光纤传送到对端，保护装置收到对端传来的光信号，先转换为电 信号，再与本端的电信号构成纵差保护。
（一）光纤纵联差动保护
规定TA的正极性端靠近母线侧， 电流的参考方向以母线流向线路为正 方向。
动作电流为： Id IM IN
三段式距离保护时限：
三、线路保护基本原理
距离保护III段： 定值计算： 按躲过正常运行最小负荷阻抗整定 本线路的近后备，相邻线路远后备。
（二）距离保护
三段式距离保护时限：
三、线路保护基本原理
（三）零序保护
概念：
三、线路保护基本原理
根据零序分量的特点，可知系统发生接地短路，会出现零序电流和零 序电压。可根据有无零序分量，可判断系统是否发生接地短路，从而构成 接地短路保护。
线路保护基本原理 培训课件
2020.10.20
目录
一
线路保护的配置
二
线路保护通道情况
三
线路保护基本原理
一、线路保护的配置
（一）线路保护的典型配置
一、线路保护的配置
一、线路保护的配置
（二）南瑞RCS-931系列简要说明
RCS-931 系列保护包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护， 由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及多个零序 方向过流构成的全套后备保护，RCS-931 系列保护有分相出口，配有自动重合闸功 能, 对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。
（二）距离保护
作用原理：
1S 2
正常情况下： 测量阻抗
故障时： 测量阻抗
三、线路保护基本原理
M 3I
U Z
Biblioteka Baidu
N4
K
Zm
U m Im
ZLD
Zm
U m Im
U 残 Ik
Zmk
（二）距离保护
作用原理：
三、线路保护基本原理
距离保护的实质是用测量阻抗Zm与被保护线路的整定阻抗Zset比较。
当短路点在保护范围以外时，即|Zm|>|Zset|时， 继电器不动作；
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
从以上讨论可以看出，以下情况会给对侧发差动允许信号：
装置起动且有差流 TWJ开入且有差流（线路空充） PT未断线+低电压且有差流（弱馈） PT断线且有差流，本对侧电流比，延时给对侧发出允许信号（弱馈补充） 本保护动作（联跳）
（一）光纤纵联差动保护
当保护装置检测到三相的TWJ都已动 作的信号并且差流元件也动作后立即发“差 动动作”允许信号。加了本措施后断路器三 相都断开的一侧，由于三相的TWJ都已动 作并且差流元件也动作，所以可以一直向 对侧提供允许信号，对侧的纵联差动保护 可以跳闸。
三、线路保护基本原理
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
答：分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件 构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流构成的全套 后备保护。
2. 哪些情况会给对侧发差动允许信号？
答：装置起动且有差流；TWJ开入且有差流（线路空充）；PT未断线+低电压且 有 差流（弱馈）；PT断线且有差流，本对侧电流比，延时给对侧发出允许信 号（弱馈补充）；本保护动作（联跳）
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
零序电压：故障点零序电压最高，离故障点越远，零序电压越低，变压 器中性点接地处为零。
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
零序电流： 分布：与变压器中性点接地的多少和位置有关； 大小：与线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关。
TA断线对差动保护的影响： 此时Id=IM，Ir=IM，满足差动动作方程。 如果不采取措施，那么，差动保护会误动。
防止TA析线保护误动的措施： 为了防止TA断线差动保护误动,差动 保护要发跳闸命令必须满足如下条件:
①本侧起动元件起动 ②本侧差动继电器动作 ③收到对侧差动动作的允许信号。 保护向对侧发允许信号条件: ①保护起动动作 ②差流元件动作 这样当一侧TA断线,由于电流有突变 或者有零序电流,起动元件可能起动, 差动继电器也可能动作。但对侧没有 断线,起动元件没有起动,不能向本侧 发差动动作'的允许信号。所以本侧不 误动。
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
如果故障在区外： M侧电流由母线流向线路，N侧电流由线路流向母线，为负值，两个电流大小相 同，方向相反，所以差动电流为0，差流元件不动作。此时制动电流为穿越电流的2 倍。
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
在实际情况下，由于电流互感器误差等因素的存在，在正常运行及外部故障时 也会有一定量的不平衡电流流入差动继电器KD，特别是在外部故障电流互感器饱和 的情况下，误差将会大大增加，会有比较大的不平衡电流流入KD。为防止差动保护 误动，KD的动作电流必须按躲过外部故障的最大不平衡电流来整定。
（一）光纤纵联差动保护
TWJ动作信号对差动保护的影响： 主要是空充于故障线路时。
因为断路器三相都断开的一侧突变量 电流起动元件和零序电流起动元件均未起 动，低压差流起动元件由于母线电压未降 低(用母线TV)也不起动。由于起动元件均 未起动，所以该侧不能向对侧发允许信号， 造成另一纵联差动保护拒动的问题。
①差流元件动作。 ②差流元件的动作相或动作相间电 压<0.65UN ③)收到对侧的允许信号。
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
TV断线对差动保护的影响： TV断线且有差流，IR>4*IL，延时30ms给对侧发允许信号（发生PT断线时） 这样，弱电源侧保护依靠此起动元件起动，两侧保护都可以跳闸。 TV断线可以理解成弱馈的一种形式。
距离保护：是反应保护安装处至故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时 限的一种保护装置。
测量保护安装处至故障点的距离，实际上是测量保护安装处至故障点之间的阻抗 大小，故有时又称之为阻抗保护。
U Ik Zk Z0l
两个重要的基本概念：
测量阻抗Zm：加入继电器的电压、电流的比值 整定阻抗Zset：根据保护范围给出的阻抗整定值。发生短路时，当测量阻抗等于或小于 整定阻抗时继电器动作。
带来的问题是动作值过大，内部故障的灵敏度降低。 采用带制动特性的差动保护，是解决可靠性与灵敏性之间矛盾的有效措施。
Id I cdqd
0.75
Ir
（一）光纤纵联差动保护
光纤差动保护动作逻辑见下图：
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
光纤差动启动元件动作框图：
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
分类：零序方向过流保护、纵联零序保护、阶段式零序保护，定时限过电 流保护、反时限过流保护
零序电流保护： 受系统接地点和运行方式的影响较大 零序电流保护只反映接地性质故障
（三）零序保护
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
直接接地系统零序网络：与线路、接地变压器的数目和位置相关，和 发电机没有关系。
二、线路保护通道情况
二、线路保护的通道情况
线路保护采用光纤保护通道，保护双重化配置，A套保护使用专用光纤通道，B 套保护使用复用光纤通道。
特点：对光纤长度有要求， 信号有衰耗
特点：因大部分为电缆， 不受线路长度限制，但 是相对专用通道环节较 多
三、线路保护基本原理
三、线路保护基本原理
（一）光纤纵联差动保护
差动联跳对差动保护的影响： 主要是空充于故障线路时。为了防止长距离输电线路出口经高过渡电阻接地时， 近故障侧保护能立即启动，但由于助增的影响，远故障侧可能故障量不明显，从而 不能启动，差动保护不能快速动作。
本侧任何保护动作元件动作（如距离、 零序保护等）后，立即发对应相的联跳信号 给对侧，对侧收到联跳信号后，启动保护装 置，并结合差动允许信号联跳对应相。
直接接地系统零序网络：
三、线路保护基本原理
夹角取决于保护面对系统的零序阻抗
（三）零序保护
三、线路保护基本原理
（四）重合闸
概念：
瞬时性故 障
利
三、线路保护基本原理
永久性故 障 弊
（四）重合闸
概念：
三、线路保护基本原理
单相重合闸
三相重合闸
综合重合闸
前 加速
后加 速
课件回顾（思考题）
1. 线路保护的配置？