纵联保护工作原理及故障处理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
复接到PCM交换机，和其它信息复用后一起传输。
纵联保护工作原理及故障处理
一、 纵联保护工作原理
1、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 。
2、原理：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 。
高频保护除输电线路结合加工设备需提供良好的通道、 对二次高频设备必须具有良好的抗干扰性能，避免高频保 护在故障持续干扰时间内因信号的误收、误发而导致保护
动作（误动和拒动）。
三、 差动保护光纤通道的构成
1、光纤保护通道设备（南瑞继保）
RCS-901/2F（M）系列光纤方向、距离保护 RCS-931/943/953系列线路纵差保护 FOX-40/41系列光纤通信接口装置 MUX－64/2M系列光纤通信接口装置
a）采用专用光纤时， “专用光纤”置“1”，时钟方 式采用“主－主”方式；
b）复接PCM方式时， “专用光纤”清“0”，时钟方 式采用“从－从”方式；
c）复接PCM时，采用 “从－从”方式可解决系统同 步问题。
（2）数字复接方式通道配置 复接PCM：保护信息按G.703同向接口形式，以64Kbit/s的速率
2、高频通道的作用 • 高频保护需要良好的高频通道
高频保护依靠两侧收发信机通过高压输电线路传输高 频信号。
电力系统无故障时，干扰相对来说较小，两侧高频保 护基本处于待命状态；
电力系统突发故障时，高频保护要在比正常时严重几 倍的干扰情况下，及时启动，并完成收、发信，把保护动 作信息准确送至对侧高频保护装置；
5）接地刀闸
在调整或检修电力线载波机收发信机和结合滤波器时，将它接地， 耦合电容器下端绝对不能悬空，否则，高压电将危及人身安全。
6）高频电缆 电力线载波机或收发信机与结合滤波器之间连接的电缆。主要存
在的问题：串扰其它通道、阻抗失配、高频电缆接地。
7）高频收发信机 目前电力系统使用的收发信机厂家：
南瑞继保------LFX-912/913、PCS-912/913 国家南自------PSF630 许继电气 ------SF-500、600、960 扬州电讯------YBX1、3、10 宏图高科------GSF-1、3、9
（1）导引线纵联保护 （2）电力线载波纵联保护 （3）微波纵联保护 （4）光纤纵联保护
采用电力线载波通道传输，以高频方向保护和高频闭锁距离保护 为保护的双微机保护是220kV高压线路保护配置的主要方式。
随着光纤技术在电力系统通信中的广泛应用，目前已实现用光纤 通道传输保护信息。光纤通道具有传输速率高、抗干扰性能好、安全 可靠性高、能保持长期不间断地传输信号的特点，已成为纵联保护传 输通道的首选方式。
图1 专用光纤的通道结构
时钟设置：
采用专用光纤通道，两侧保护装置的时钟方式应设置为内时钟方 式，即两侧的装置发送时钟作在“主-主”方式，数据发送采用本机 的内部时钟，接收时钟从接受数据码流中提取，如图2所示。
图2 内时钟“主-主”方式
时钟方式： 通过控制字“专用光纤”
置“1”或清“0”来设置通信时 钟。
3）耦合电容器
工频电流呈很大的阻抗，防止其侵入高频收发信机；高频信号呈 很小的阻抗。与结合滤波器共同组成带通或高通滤波器，只允许此通 带频率之内的高频信号通过。当高频通道衰耗偏大时，如检查阻波器 与结合滤波器没有问题，应检查电容式电压互感器的接线盒中的放电 间隙是否短路
4）结合滤波器
结合滤波器电路一般由排流线圈和耦合电容器以及电感、电容组 成高通或带通电路。与耦合电容器组成带通或高通滤波器；起阻抗匹 配作用，减小高频信号的衰耗（电力架空线的特性阻抗为400Ω、 300Ω（分裂导线）；高频电缆的特性阻抗为75Ω或100Ω）。使电力 线载波机或高频收发信机与高压线路隔离。结合滤波器主要故障：绝 缘水平下降：避雷器损坏：
二、高频通道的组成与作用
图一 纵联保护载波通道的构成
1、高频通道的组成：
1）线路耦合电容器 输电线路耦合方式
相地耦合：
A相：高闭、载波； B相：方向高频（相差高频）； C相：远切、载波。 相相耦合：
A相与B相：高闭 C相：远切、载波。 2）线路阻波器
防止高频信号向母线方向分流的设备。L-C组成并联谐振回路（单 频、宽频等）。高频信号呈很大的阻抗，使高频信号被限制在所保护 的输电线路之内传输。工频电流呈很小的阻抗，不影响工频电力的传Baidu Nhomakorabea输，线路阻波器由主线圈，调谐元件和避雷器组成。阻波器故障较多 的是避雷器和调谐电路故障引起的。
主要应用连接方式如下 ：
2、光纤通道保护的配置
光纤通道保护的应在用主要有两端保护装置间直接使用光纤连接的 专用光纤通道方式和数字复用光纤通道方式两种。 （1）专用光纤通道方式通道配置
专用光纤：一根光纤只用来传输一个方向的保护信息，不与其它 任何信息复用。一对光纤可用来传输（双向）一条线路两侧的保护信 息。专用光纤通道的结构及其时钟设置如图1和图2所示。
第二类是差动纵联保护。这类保护是直接将对侧电流的相位信息
传送到本侧，本侧电流的相位信息也传送到对侧。每侧保护对两侧电 流的相位进行比较，从而判断出区内外故障。这类属于直接比较两侧 电量的纵联保护，目前在电力系统运行的这类保护有高频相差保护、 导引线差动保护、光纤纵差保护、微波电流分相差动保护。
4、纵联保护按信号传输通道，可分为4类：
3、从原理上看，纵联保护分为两类：
第一类是纵联方向保护。即反映线路故障的测量原件为各种不同
原理的方向元件。目前在保护中采用的方向元件主要有：方向阻抗元 件、负序功率方向元件、零序功率方向元件、突变量方向元件。利用 高频通道将线路对侧方向判断的结果传送到另一侧，每侧保护经过逻 辑判断区分内外部故障。可见这类保护属于间接比较线路两侧电量的 纵联保护。目前在电力系统运行的这类保护有高频距离(闭锁/允许)保 护、高频负序(闭锁/允许)保护、高频零序方向(闭锁/允许)保护、高频 突变量方向(闭锁/允许)保护。
纵联保护工作原理及故障处理
一、 纵联保护工作原理
1、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 。
2、原理：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 。
高频保护除输电线路结合加工设备需提供良好的通道、 对二次高频设备必须具有良好的抗干扰性能，避免高频保 护在故障持续干扰时间内因信号的误收、误发而导致保护
动作（误动和拒动）。
三、 差动保护光纤通道的构成
1、光纤保护通道设备（南瑞继保）
RCS-901/2F（M）系列光纤方向、距离保护 RCS-931/943/953系列线路纵差保护 FOX-40/41系列光纤通信接口装置 MUX－64/2M系列光纤通信接口装置
a）采用专用光纤时， “专用光纤”置“1”，时钟方 式采用“主－主”方式；
b）复接PCM方式时， “专用光纤”清“0”，时钟方 式采用“从－从”方式；
c）复接PCM时，采用 “从－从”方式可解决系统同 步问题。
（2）数字复接方式通道配置 复接PCM：保护信息按G.703同向接口形式，以64Kbit/s的速率
2、高频通道的作用 • 高频保护需要良好的高频通道
高频保护依靠两侧收发信机通过高压输电线路传输高 频信号。
电力系统无故障时，干扰相对来说较小，两侧高频保 护基本处于待命状态；
电力系统突发故障时，高频保护要在比正常时严重几 倍的干扰情况下，及时启动，并完成收、发信，把保护动 作信息准确送至对侧高频保护装置；
5）接地刀闸
在调整或检修电力线载波机收发信机和结合滤波器时，将它接地， 耦合电容器下端绝对不能悬空，否则，高压电将危及人身安全。
6）高频电缆 电力线载波机或收发信机与结合滤波器之间连接的电缆。主要存
在的问题：串扰其它通道、阻抗失配、高频电缆接地。
7）高频收发信机 目前电力系统使用的收发信机厂家：
南瑞继保------LFX-912/913、PCS-912/913 国家南自------PSF630 许继电气 ------SF-500、600、960 扬州电讯------YBX1、3、10 宏图高科------GSF-1、3、9
（1）导引线纵联保护 （2）电力线载波纵联保护 （3）微波纵联保护 （4）光纤纵联保护
采用电力线载波通道传输，以高频方向保护和高频闭锁距离保护 为保护的双微机保护是220kV高压线路保护配置的主要方式。
随着光纤技术在电力系统通信中的广泛应用，目前已实现用光纤 通道传输保护信息。光纤通道具有传输速率高、抗干扰性能好、安全 可靠性高、能保持长期不间断地传输信号的特点，已成为纵联保护传 输通道的首选方式。
图1 专用光纤的通道结构
时钟设置：
采用专用光纤通道，两侧保护装置的时钟方式应设置为内时钟方 式，即两侧的装置发送时钟作在“主-主”方式，数据发送采用本机 的内部时钟，接收时钟从接受数据码流中提取，如图2所示。
图2 内时钟“主-主”方式
时钟方式： 通过控制字“专用光纤”
置“1”或清“0”来设置通信时 钟。
3）耦合电容器
工频电流呈很大的阻抗，防止其侵入高频收发信机；高频信号呈 很小的阻抗。与结合滤波器共同组成带通或高通滤波器，只允许此通 带频率之内的高频信号通过。当高频通道衰耗偏大时，如检查阻波器 与结合滤波器没有问题，应检查电容式电压互感器的接线盒中的放电 间隙是否短路
4）结合滤波器
结合滤波器电路一般由排流线圈和耦合电容器以及电感、电容组 成高通或带通电路。与耦合电容器组成带通或高通滤波器；起阻抗匹 配作用，减小高频信号的衰耗（电力架空线的特性阻抗为400Ω、 300Ω（分裂导线）；高频电缆的特性阻抗为75Ω或100Ω）。使电力 线载波机或高频收发信机与高压线路隔离。结合滤波器主要故障：绝 缘水平下降：避雷器损坏：
二、高频通道的组成与作用
图一 纵联保护载波通道的构成
1、高频通道的组成：
1）线路耦合电容器 输电线路耦合方式
相地耦合：
A相：高闭、载波； B相：方向高频（相差高频）； C相：远切、载波。 相相耦合：
A相与B相：高闭 C相：远切、载波。 2）线路阻波器
防止高频信号向母线方向分流的设备。L-C组成并联谐振回路（单 频、宽频等）。高频信号呈很大的阻抗，使高频信号被限制在所保护 的输电线路之内传输。工频电流呈很小的阻抗，不影响工频电力的传Baidu Nhomakorabea输，线路阻波器由主线圈，调谐元件和避雷器组成。阻波器故障较多 的是避雷器和调谐电路故障引起的。
主要应用连接方式如下 ：
2、光纤通道保护的配置
光纤通道保护的应在用主要有两端保护装置间直接使用光纤连接的 专用光纤通道方式和数字复用光纤通道方式两种。 （1）专用光纤通道方式通道配置
专用光纤：一根光纤只用来传输一个方向的保护信息，不与其它 任何信息复用。一对光纤可用来传输（双向）一条线路两侧的保护信 息。专用光纤通道的结构及其时钟设置如图1和图2所示。
第二类是差动纵联保护。这类保护是直接将对侧电流的相位信息
传送到本侧，本侧电流的相位信息也传送到对侧。每侧保护对两侧电 流的相位进行比较，从而判断出区内外故障。这类属于直接比较两侧 电量的纵联保护，目前在电力系统运行的这类保护有高频相差保护、 导引线差动保护、光纤纵差保护、微波电流分相差动保护。
4、纵联保护按信号传输通道，可分为4类：
3、从原理上看，纵联保护分为两类：
第一类是纵联方向保护。即反映线路故障的测量原件为各种不同
原理的方向元件。目前在保护中采用的方向元件主要有：方向阻抗元 件、负序功率方向元件、零序功率方向元件、突变量方向元件。利用 高频通道将线路对侧方向判断的结果传送到另一侧，每侧保护经过逻 辑判断区分内外部故障。可见这类保护属于间接比较线路两侧电量的 纵联保护。目前在电力系统运行的这类保护有高频距离(闭锁/允许)保 护、高频负序(闭锁/允许)保护、高频零序方向(闭锁/允许)保护、高频 突变量方向(闭锁/允许)保护。