零序纵联保护
线路纵联差动 零序差动保护原理
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纵联零序保护原理
纵联零序保护原理那啥是零序呢？简单来说呀，咱们正常的三相电力系统呢，三相电流之和在正常情况下是零哦。
但是呢，一旦系统里发生了接地故障，这个平衡就被打破啦。
就好像原本和谐的三兄弟，突然有个小坏蛋（故障）来捣乱，这时候三相电流之和就不再是零啦，这个多出来的或者少了的部分就是零序电流啦。
纵联零序保护呢，它可聪明啦。
它会专门盯着这个零序电流的动静哦。
你看，当电力系统里某个地方发生接地故障的时候，故障点就会产生零序电流。
这个零序电流呢，就像是故障发出的一个小信号，告诉纵联零序保护：“我这儿出事儿啦！”那纵联又是啥意思呢？这就更酷啦。
纵联就像是在电力系统这个大网络里拉了好多条小专线一样。
不同地方的保护装置可以通过这些专线互相通信呢。
比如说，线路的一端保护装置发现了零序电流的异常，它就会赶紧通过纵联通道跟线路另一端的保护装置说：“喂，兄弟，我这儿感觉有点不对劲，好像有接地故障啦，你那边咋样？”然后另一端的保护装置也会看看自己这边的情况。
如果两边都发现有零序电流的异常，而且符合一定的规则，那它们就会一起判定：“没错，就是有故障了，咱们得采取行动啦！”这个采取行动呢，就是保护装置会迅速地把故障线路给断开。
就像把出问题的那个小分支从电力系统这个大树上给砍掉一样，这样就能防止故障扩大啦。
你想啊，如果不及时砍掉这个有问题的小分支，那故障可能就像传染病一样，慢慢蔓延到整个电力系统这个大家庭，那可就糟糕透顶啦。
而且呀，纵联零序保护还特别靠谱呢。
它不会轻易地被一些小干扰给骗到。
比如说，有时候系统里可能会有一些小的波动，但是这些波动产生的电流变化和真正的接地故障产生的零序电流变化是不一样的。
纵联零序保护就像是一个经验丰富的老侦探，能够准确地分辨出哪些是真正的危险信号，哪些只是小打小闹的干扰。
在实际的电力系统运行中，纵联零序保护可是一直在默默地守护着呢。
不管白天黑夜，不管是夏天电力负荷大的时候，还是冬天用电少一点的时候，它都一刻也不放松。
纵联保护原理
纵联保护原理线路的纵联保护是指反应线路两侧电量的保护，它可以实现全线路速动。
而普通的反应线路一侧电量的保护不能做到全线速动。
纵联差动是直接将对侧电流的相位信息传送到本侧，本侧的电流相位信息也传送到对侧，每侧保护对两侧电流相位就行比较，从而判断出区内外故障。
是属于直接比较两侧电量对纵联保护。
目前电力系统中运行对这类保护有：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。
纵联方向保护：反应线路故障的测量元件为各种不同原理的方向元件，属于间接比较两侧电量的纵联保护。
包括高频距离保护、高频负序方向保护、高频零序方向保护、高频突变量方向保护。
先了解一下纵联差动保护：) `/ b$ {2 {6 E3 x+ t/ R+ f5 ~9 o: D8 a* l7 ~& ~, Y为实现线路全长范围内故障无时限切除所以必须采用纵联保护原理作为输电线保护。
输电线路的纵联差动保护（习惯简称纵差保护）就是用某种通信通道将输电线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,将两端的电气量比较,以判断故障在本线路范围内还是在线路外,从而决定是否切断被保护回路.* [8 N, q6 Q. A& Y- C* m( o) `" z& b3 q8 q5 N. M纵联差动保护的基本原理是基于比较被保护线路始端和末端电流的大小和相位原理构成的。
1 h( ^5 |6 |+ P+ e1 I. q7 F高频保护的工作原理：将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，然后，利用输电线路本身构成高频电流通道，将此信号送至对端，以比较两端电流的相位或功率方向的一总保护装置。
安工作原理的不同可分为两大类：方向高频保护和相差高频保护。
" o* E' b3 d$ n- s3 T0 o2 P% B+ `* ~( M( F- N2 j$ h5 P8 R, Z光纤保护也是高频保护的一总原理是一样的只是高频的通道不一样一个事利用输电线路的载波构成通道一个是利用光纤的高频电缆构成光纤通道。
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。
线路保护-(纵联保护)
3.纵联分相电流差动保护
（1）稳态分相电流差动保护的基本原理
在系统图中，设流过两端保护的电流、以 母线流向被保护线路的方向规定为其正方向， 如图中箭头方向所示。以两端电流的相量和作 为继电器的动作电流，该电流有时也称作差动 电流、差电流。另以两端电流的相量差作为继 电器的制动电流。
差动门槛值
差动电流
3.功率倒向时出现的问题及对策 。
1号保护 F+动作 情况 功率倒向前 功率倒向后 √ × F-动作 情况 × √
2号保护 F+动作 情况 × √ F-动作情 况 √ ×
如果纵联方向保护在35ms内一直不动作（收信时间满35ms） ，那么纵联方向保护再要动作的话要另加25ms的延时。
4.远方启信的作用和通道交换的过程。
电流、电压、零序电流和距离保护都是反应 输电线路单端电气量变化的保护，这种反应 单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 。
凡是反应单端电气量变化的保护都做成多 段式的保护，其中瞬时动作的第Ⅰ段保护， 其定值都要按躲本线路末端短路（其实质 是躲相邻线路始端短路）来整定。这类反 应输电线路单端电气量变化的保护，它的
2.允许式光纤纵联方向保护
1.允许式纵联方向保护的简化框图：
保护启动
正方向元件动作 反方向元件不动作
有对侧允许信号
保护启动
＆
出口
正方向元件动作 反方向元件不动作
＆
向对侧发允许信号
保护启动 开关任一相分位 且该相无流
＆
向对侧发允许信号
有对侧允许信号 开关任三相分位 且三相无流
＆
向对侧发允许信号
2.允许式光纤纵联保护的通道
（2）如果高定值起动元件起动后，又收到了任 一相相跳闸位置继电器都动作的信号并确认该 相无电流时立即停信。这停信通常称作“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，本端保 护动作跳闸了，所以采取马上停信措施后有利 于对端纵联方向保护跳闸。
纵联零序保护
纵联零序保护是在阶段式零序保护的基础上增加通信接口和必要的动作逻辑实现；当通道退出或运行中通道发生故障时纵联零序就是完整的阶段式零序保护。
纵联零序保护利用的远方信号可以是闭锁式也可以是允许式。
闭锁式：由判断为反向故障的一侧负责发信，闭锁两端保护；允许式：由判断为正向故障的一侧负责发信，允许两端保护跳闸；以RCS系列保护为例，正方向元件：零序方向过流元件和F0+元件相“与”输出；反方向元件：零序启动过流元件和F0− 元件相“与”输出；若零序阻抗角为ϕ0 ，则正方向接地故障：3U0超前3I0为180°+ϕ0 ，零序功率为负，F0+元件动作。
反方向接地故障：3U0超前3I0为ϕ0，零序功率为正，F0− 元件动作。
因此，下面以RCS-901B线路保护装置为例，介绍纵联零序保护的测试方法。
其他具有相同保护原理的保护测试可参考此测试方法。
1、保护相关设置：保护定值设置：保护压板设置：在“整定定值”里，把运行方式控制字“投纵联零序方向”置“1”、“允许式通道”置“0”、“投重合闸”、“投重合闸不检”均置“1”，其他的均置“0”（‘1’表示投入，‘0’表示退出）。
在“压板定值”里，“投主保护压板”和“投零序保护压板”均置“1”。
在保护屏上，投“主保护”和“投零序保护”硬压板，并把重合把手切在“综重方式”。
将收发讯机整定在“负载”位置，或将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收。
2、试验接线：本次试验的接线图同图5-1所示。
3、纵联零序保护校验：在“整组试验”菜单里，试验过程由保护的接点动作情况控制，此次试验包括以下几个过程“故障前——故障（跳闸）——重合闸”（1）“整组试验”页面设置：试验参数界面，其中：1）设置方式：此处模拟的是零序故障，最好选择U-I方式。
2）故障态参数：故障类型设为A 相接地，也可根据需要修改。
故障电流可设为整定值1A，故障电压可自由设置。
短路阻抗倍数选择1.2倍，保证保护可靠动作。
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
继电保护大总结之零序保护
继电保护大总结之零序保护华图教育-—崔琳琳继电保护是国家电网考试电学专业类考试的必考科目，根据刚刚过去的2016年国家电网第一批校园招聘的统一考试来看，四门专业课凸显了继电保护的重要性而弱化了电力系统分析，往年的计算型选择题主要集中在电力系统分析这个科目，而今,老大难问题却出现在了继电保护这个人人头疼的科目上。
继电保护的特点就是知识点多而杂，很多小伙伴在电流保护、零序保护、距离保护、纵联保护、纵差保护、高频保护等众多保护措施以及选择上老虎老鼠傻傻分不清楚。
为了方便小伙伴们，尤其是即将参加2016年二批专业类的小伙伴们的专业备考，华图教育细心的给大家分章节整理了继电保护的重要知识点，下面来看看大伙儿的老大难问题—-零序保护。
零序保护与电力系统分析有很大的关联，属于电力系统分析和继电保护两门学科的交叉性知识点，回忆零序电流的出现原因,大家马上就能想到两个字——接地。
确实,要看是否有零序电流关键是看系统的中性点接不接地，在接地的基础上还要看发生短路的类型，我们非常熟悉的三相短路由于是对称短路，只存在正序分量而被排除在外。
而另一个大家很容易混淆的知识点就是负序电流,负序电流是否存在则要看短路的类型究竟是不是不对称短路。
但是在这里,零序保护却不是看是否中性点接地并发生接地短路，零序保护适用于中性点直接接地系统(大接地系统）中。
学好了零序保护能帮你解决很多电力系统分析中的难点，对于零序保护我们就易错点做出以下总结:一。
填空题1.中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电压最高值在(接地故障点）处，最低值在（变压器接地中性点）处.2。
三段式零序电流保护由瞬时零序电流速断保护、（限时零序电流速断）保护和（零序过电流）保护组成。
3.零序电流速断保护与反应相间短路的电流速断保护比较，其保护区(长），而且（稳定)。
4。
零序过电流保护与反应相间短路的过电流保护比较,其灵敏性（高），动作时限（短）。
5。
绝缘监视装置给出信号后,用（依次断开线路）方法查找故障线路，因此该装置适用于（出线较少）的情况。
主要的继电保护原理归纳总结
主要的继电保护相关原理归纳总结一、线路主保护（纵联保护）纵联保护：利用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量传送到对端，将各端的电气量进行比较，一判断故障在本线路范围内还是范围之外，从而决定是否切断被保护线路。
任何纵联保护总是依靠通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内，信号按期性质可分为三类：闭锁信号、允许信号、跳闸信号。
闭锁信号：收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
允许信号：收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
跳闸信号：收到这种信号是保护动作与跳闸的充要条件。
按输电线路两端所用的保护原理分，可分为：（纵联）差动保护、纵联距离保护、纵联方向保护。
通道类型：一、导引线通道；二、载波（高频）通道；三、微波通道；四、光纤通道。
1.（纵联）差动保护（纵联）差动保护：原理是根据基尔霍夫定律，即流向一个节点的电流之和等于零。
差动保护存在的问题：(一).对于输电线路1.电容电流：电容电流从线路内部流出，因此对于长线路的空载或轻载线路容易误动。
解决办法：提高启动电流值（牺牲灵敏度）；加短延时（牺牲快速性）；必要是进行电容电流补偿。
*注：穿越性电流就是在保护区外发生短路时，流入保护区内的故障电流。
穿越电流不会引起保护误动。
2.TA断线，造成保护误动解决办法：使差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件：本侧起动原件起动；本侧差动继电器动作；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：保护起动；差流元件动作3.弱电侧电流纵差保护存在问题（变压器不接地系统的弱电侧在轻载或空载时电流几乎没有变化）解决办法：除两侧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，加装一个低压差流起动元件。
4.高阻接地是保护灵敏度不够在线路一侧发生高阻接地短路时，远离故障点的一侧各个起动元件可能都不启动，造成两侧差动保护都不能切除故障。
解决办法：由零序差动继电器，通过低比率制动系数的稳态相差元件选相，构成零序1 段差动继电器，经延时动作。
纵联保护技术原理
工频变化量相差动继电器
动作方程：
I CD 0.75 I R I CD I H I CD 0.3 I R I CD I H
4. 变化量差动
变化量差动>0.75变化量制动
稳态差动>K1×稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
各种工况下保护投退情况（四）
三相重合或手合 RCS-901A RCS-902A RCS-931A
退纵联变化量方向 投纵联距离保护 投电流差动保护 退纵联零序方向 退纵联零序方向 退工频变化量距离 退工频变化量距离 退工频变化量距离 投零序加速 投零序加速 投零序加速 投距离Ⅱ,Ⅲ段加速 投距离Ⅱ,Ⅲ段加速 投距离Ⅱ,Ⅲ段加速
RCS-931A
投电流差动保护 保留健全相、相间 工频变化量距离 投三段式相间距离 投三段式接地距离 退零序Ⅱ段过流 零序Ⅲ段不经方向
各种工况下保护投退情况（三）
单相重合 RCS-901A RCS-902A RCS-931A
保留健全相纵联变 投纵联距离保护 化量方向 投电流差动保护 退纵联零序方向 退纵联零序方向 退工频变化量距离 退工频变化量距离 退工频变化量距离 投零序加速 投零序加速 投零序加速 投距离Ⅱ,Ⅲ段加速 投距离 Ⅱ,Ⅲ 段加速 投距离Ⅱ,Ⅲ段加速
差动压板投入 TA断线 分相差动投入标志
启动
分相差动投入条件
TA断线瞬间，本侧装置判断不出TA断线，本
侧即使满足所有差动动作条件，由于需要收 到对侧的差动允许标志分相差动才能动作， 因此，断线瞬间保护装置能可靠不动作； 本侧装置判定TA断线后，能可靠闭锁差动保 护
满足差动方程
差动压板投入 CT断线 TWJ I0qd dIqd Up<65%Un PTDX Ir>4IL
纵联保护的基本原理
纵联保护的基本原理纵联保护是指在电力系统中，通过合理的保护配置和设置原则，实现对各级电气设备的保护，以保证电力系统的安全稳定运行。
纵联保护的基本原理包括以下几个方面：1. 故障范围确定。
纵联保护首先需要确定故障范围，即在电力系统中发生故障时，需要确定受影响的设备范围，以便及时采取保护措施。
通过对系统进行合理的分区和设备的分类，可以确定故障范围，从而为后续的保护设置提供依据。
2. 保护动作速度。
纵联保护需要具备快速的动作速度，以便在发生故障时能够迅速切除故障点，保护系统的安全稳定运行。
保护装置的动作速度取决于设备的故障特性和系统的运行要求，需要根据实际情况进行合理设置。
3. 保护动作的协调性。
在纵联保护中，各级保护装置之间需要具备良好的协调性，以确保在故障发生时能够按照一定的优先级顺序进行动作，避免保护的重复动作或者保护盲区的出现。
通过合理的保护设置和装置的协调性设计，可以有效提高系统的可靠性和稳定性。
4. 保护动作的选择性。
纵联保护需要具备良好的选择性，即在发生故障时能够准确地切除故障点，而不影响系统中其他正常运行的设备。
通过合理的保护设置和装置的选择性设计，可以避免误动作和保护失效的情况，确保系统的安全可靠运行。
5. 保护动作的灵活性。
纵联保护需要具备一定的灵活性，即能够根据系统的运行状态和故障情况进行动作的调整和变化。
通过合理的保护设置和装置的灵活性设计，可以适应系统运行的不同工况和故障情况，保证系统的安全稳定运行。
综上所述，纵联保护的基本原理包括确定故障范围、保护动作速度、保护动作的协调性、保护动作的选择性和保护动作的灵活性。
通过合理的保护配置和设置原则，可以实现对电力系统的全面保护，确保系统的安全稳定运行。
考虑零序互感的纵联零序方向保护改进方法研究
（ｊ ａ 线路ＭＮ 发生 区外接地 【 妓障
ｔｊ ∞
ｆ１ 效零 序 ｌ 各 点零 序 ｒ压 分 布 图 ｂ等 叫络 ｎ
Ｍ Ｎ
ｆ１ 序 网络 中 电压 分 布 图 ｂ零
（ 零序方向保护中电压电流相量 ｃ ）
图２ 故 障 线 路 分 析
对 于线 路 Ⅳ是 区 内故障 ， 、 与线 路 按 规 ． 定 正 方 向的首 末 端 零 序 电流 方 向一致 ，所 以 ＝ 一
线路 要： 纵联零序方 向保护广泛应用于 同塔双回线 ， 当线路发 生不对称接地故障时， 但 互感 将 感 应零 序 电 气
量， 可能引起互感线路纵联零序方 向保护的误动。本文分 析 了同塔双 回线独 立运行方 式下 故障点不 同时零序 互
ｌ
感对互感线路纵联零序 方向保 护的影响 ， 此基础上 ， 正常运 行线路 、 在 根据 故障线路、 互感 零 序 电气 量 的 特 线路
ｕｎ ｒｓａ ｄｅ ｔｎｄ—ａｏ ｐ ｒ ｔｏ ｏ ｅ ｆ ｄ ｕｂ ｅ— ｉｃ ｔｌｎｅ ａ ｄ ｐｒ ｐ ｓ ｓ ｗ ｏ ｉ ｉ ａ ｅｏ—ｓ ｑｕ ｎｃ ｐｌ ｔｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ａ ｅ ｏ —ｌ ｎｅ ｏ ｅ ａ ｉｎ ｍ ｄ ｏ ｏ ｌ —ｃｒ ｕｉ ｉ ｓ ｎ ｏ ｏ ｅ ａ ｎｅ ｌｎｇｔ ｎ ｌｚ ｒ —ｅ ｅ ｅ ｉｏ ｒ ｔ ｃｉ ｂ ｓ ｄ ｎ ｕｄ ｏ
！
；
点， 提出新的纵联零序方向保护方法。 利用Ｐ Ｃ Ｄ Ｓ Ａ 仿真了同塔独立运行的双回线， 仿真结果 证 了此 方 法 的 正 确 验
性和有效性
。
｝
关键词 ： 同塔双 回线 ； 独立运行方 式； 纵联零序 方向保护 ；零序互感 中图分类号 ：Ｍ７ ３ Ｔ ７ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ：６ ３ ７ ９ （０ １０ — ０ ３ ０ １７ — ５ ８２ １ ）９ ０ ２— ４
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
4.1线路零序保护
2、构成多段式的保护的两个条件 （1）能区分正常运行和短路故障两种运行状态。 （2）能区分短路点的远近，以便在近处短路时以较短的延时切除故 障而在远处短路时以较长的延时切除故障，以满足选择性的要求。
M
ZMK0
K
N
Z NK 0
ZR0
I 0 C0 I F 0
ZS0
I0
I F0
U K0
零序分支系数
C0
Z MK
I
－电流基准值
P
TP－时间常数
(二）影响流过保护的零序电流大小的诸因素 1、零序电流大小与接地故障的类型有关
单相接地和两相接地短路时流过短路点的零序电流为
(1)
I F0
UF0
2Z1 Z0
(1,1)
I F0
UF0
Z1 2Z0
因为零序电流与故障类型有关，所以在校验零序电流保护的灵敏度时， 就要选择在零序电流比较小的一种故障类型来进行计算。
2、零序电流大小非但与零序阻抗有关而且与正序阻抗有关。
3、零序电流大小与保护背后系统和对端系统中性点接地的变压器多少密 切相关
ES ZS
ZMK
ES ZS
ZMK
系统中变压器中性点接地越多，Z0越小，零序电流越大
(三）零序方向继电器的原理、实现方法
1、零序方向元件的设置 如零序I段不加方向元件就在躲过保护背后母线发生接地短路时的最大 零序电流，如加方向元件可能降低零序电流的定值，也可以不考虑与反 方向元件配合的问题。
2、零序方向继电器的原理
M
ZMK0
K
N
Z NK 0
ZR0
M K
Z NK 0
N ZR0
ZS0
I0
继电保护(纵联保护)
目录
CONTENTS
• 继电保护概述 • 纵联保护基本原理 • 纵联保护主要类型及其特点 • 纵联保护在电力系统中的应用 • 纵联保护性能评估与改进方向 • 总结与展望
01 继电保护概述
CHAPTER
定义与原理
定义
继电保护是一种在电力系统中，当电气设备发生故障或异常运行时，能够自动、 迅速、有选择地将故障设备从系统中切除或发出警报信号的保护措施。
原理
继电保护的原理主要基于电流、电压、功率等电气量的变化，通过测量、比较、 逻辑判断等环节，实现对故障或异常情况的识别和处理。
发展历程及现状
20世纪初
熔断器时代，简单过流保护。
20世纪30年代
电磁型继电器广泛应用于保护系统。
20世纪50年代
晶体管保护开始研究，60年代得到实际应用。
20世纪70年代
保障系统安全稳定运行
当电气设备发生故障时，继电保护能够迅速切除故障设备 ，防止故障扩大，保障系统的安全稳定运行。
提高供电可靠性
通过合理的配置和整定，继电保护能够最大限度地减小故 障对系统的影响，提高供电可靠性。
提供故障信息
继电保护装置能够记录故障发生时的电气量信息，为故障 分析和处理提供重要依据。
促进自动化水平提升
选择性
灵敏性
通过比较线路两端的电气量信息，能够准 护对故障的反应灵敏，能够迅速感 知并切除故障。
纵联保护实现方式
导引线方式
利用专用导引线传输线路两端的 电气量信息，实现纵联保护。这 种方式简单可靠，但导引线的建
设和维护成本较高。
载波通信方式
利用电力线载波或微波等通信方 式传输线路两端的电气量信息， 实现纵联保护。这种方式无需专 用导引线，但通信质量受电力线
线路纵联保护分类及原理
线路纵联保护分类及原理
线路纵联保护是电力系统中的一种保护方式，用于检测和定位线路上的故障，并迅速切除故障部分，以保护电力设备和人身安全。
线路纵联保护根据其分类及原理可以分为以下几种：
1. 过电流保护：过电流保护是最常见的线路纵联保护方式之一。
它基于故障时线路上的电流异常增加的原理，通过设置合适的电流极限值，当故障发生时，电流超过极限值，保护装置会发出信号，切断故障部分。
过电流保护可以进一步分为短路保护和负荷保护，以便对不同类型的故障进行精确保护。
2. 跳闸保护：跳闸保护是一种基于故障时电压异常降低的原理。
当线路发生故障时，电压会下降，跳闸保护装置会检测到电压异常，发出信号，切断故障部分。
跳闸保护常用于短路故障和接地故障的保护。
3. 差动保护：差动保护是一种基于故障时电流差异的原理。
它通过在线路的两端分别安装电流互感器，检测并比较两端电流的差异，当差异超过一定阈值时，差动保护装置会发出信号，切断故障部分。
差动保护适用于线路的短路和接地故障的保护。
4. 零序保护：零序保护是一种专门针对接地故障的保护方式。
接地
故障会导致系统中出现零序电流，通过安装零序电流互感器，零序保护可以检测到零序电流的存在，一旦零序电流超过设定的阈值，零序保护装置会发出信号，切断故障部分。
总之，线路纵联保护分类及原理涉及过电流保护、跳闸保护、差动保护和零序保护等多种保护方式，它们通过检测电流、电压及其差异来判断故障的发生，并及时切除故障部分，以确保电力系统的安全运行。
纵联保护及通道技术讲解
一、纵联保护概述
1、反应一侧电气量变化的保护的缺陷： 当线路末端故障时，需经带延时的二段保护切除故障，也即不能瞬时切除本线路 全长范围内的故障。 2、纵联保护是能够综合反应两侧电气变化量的保护，通过判断两侧故障的方向 来决定保护的动作。
3、纵联保护能瞬时切除本线路全长范围内任何一点的故障，所以一般作为线路 的主保护，反应一侧电气变化量的保护（如距离、零序保护）一般只作为线路的 后备保护。
二、纵联保护通道
（一）、通道类型
1、电力线载波（50-400KHZ）--高频保护，有线传输。 2、微波（3000-30000MHZ）微波保护，可视距离传输。 3、光纤保护
4、导引线保护—一般适用于短线路
• （二）、通道组成
1、原理接线图（相-地）
2、各部件作用 （1）、输电线路 用以传输电能的同时，传送高频信号。 （2）、高频阻波器 LC并联谐振回路，对载波电流呈高阻抗，对工频电流呈低阻抗， 以防 止高频电流向相邻线路分流。 （3）、耦合电容器 与结合滤波器共同组成带通滤波器，对工频电流呈高阻抗，对高频电流呈 低阻抗，防止工频电压进入收发信机。 （4）、结合滤波器 一方面与耦合电容器共同组成带通滤波器，另一方面，可以起到架空线路 与高频电缆的阻抗匹配作用。 （5）、高频电缆 将收发信机与结合滤波器相连。 （6）、保护间隙 过电压保护作用 （7）、接地刀闸 便于检修 （8）、高频收发信机
A、F+方向元件：本线路全长范围内的故障都应可靠动作。 B、F+、F-必须有明确的方向性。 C、F-元件应比F+更灵敏、动作速度更快。 （3）、若干原则说明 A、必须设置两个启动元件（只用一个时，容易误动） B、具备远方启动功能（防止对侧启动元件未启动或拒动 而造成保护误动） C、必须先收到信号8ms以后才允许停信（高频信号往返 一次的时间、对侧发信时间以及足够的裕度时间）
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解决方法
• 对于有互感影响的线路，在选择保护型号时， 应尽量避免选择零序纵联保护，可选择光纤 分相电流差动保护（见第三节）或工频变化 量方向保护（退零序纵联保护，高阻接地用 纵联工频变化量方向保护（见例15））。 • 还可以选择用纵联负序方向保护替代纵联 零序方向的纵联保护。
纵联负序方向 元件动作行为分析
电力系统继电保护动作实例分析 ：
刘思妍
事故情况
某线路区外发生接地故障，纵联零序保护动作并重合成功。
系统接线
系统接线图如下，图中，P1、P2为安装在两侧的 保护，虚线K1表示线路保护区外部有故障。ZM0 为 零序互感电抗。
纵联零序方向元件动作行为分析
※依A侧（变电站）和B侧（电厂）保护所录数据进 行分析，计算出零序电流复制、零序电压幅值、 零序电压相位及零序功率，如下图。
0
3U0 3I0 250 -16VA 3U0 3I0 B
纵联零序方向元件动作行为分析
• 对纵联零序方向保护而言，线路侧的零序 功率方向均判为正方向，且零序电流超过 了零序电压方向过电流定值，故而纵联零 序方向保护动作。动作原因是故障线路对 本线路通过零序互感Zmo在本线路上产生了 一个互感电动势，所讨论的线路上的零序 电压和零序电流发生变化，本应位于反方 向的零序方向保护误判为正方向。
3U2 3I2 800 0.35VA 3U0 3I0 A
纵联负序方向 元件动作行为分析
方和 从 向功 超第 判率 前三 为表 幅 正明＊ 图 约可 方 向侧和 以 。（ 看 电 ＊ 到 的 厂 负 ＊ 相 ） 序 故 位 侧 功 障 关 功 率 后 系 率 为 ＊
0
3U0 3I0 270 -0.27VA 3U0 3I0 B
分 析
• 二、大量接地运行的自耦变压器，零序阻 抗小，零序电压灵敏度可能不足，而负序 电压则不会有这个问题。
Thanks
纵联零序方向元件动作行为分析
向率 从 判表 超第 为明＊前三 正 幅 方侧和 图 向（ 约可 。变 以 电的 看 站相＊ 到 ）位零 ＊ 侧关序 故 功系功 障 率和率 后 方功为 ＊
0
3U0 3I0 210 -2VA 3U0 3I0 A
纵联零序方向元件动作行为分析
向功 从 判率 超第 为表 前三 正明＊ 幅 方 图 向侧和约可 。（ 以 电 看 的 厂 ＊ 到 相 ） 零 ＊ 位 侧 序 故 关 功 功 障 系 率 率 后 和 方 为 ＊
※依A侧（变电站）和B侧（电厂）保护所录数据进行 分析，计算出负序电流复制、负序电压幅值、负序电 压相位及负序功率，如下图。
纵联负序方向 元件动作行为分析
方功 从 向率 超第 判表 前三 为明＊ 幅 反 图 方侧和约可 向（ 以 。变 ＊看 电的 到 负 站相 ＊ 序 ）位 故 功 侧关 障 率 元件动作行为分析
※对纵联负序方向保护而言，线路A侧的负序 功率方向判为反方向，线路B侧的负序功率 方向判为正方向，故而方向判别结果为发生 了区外故障，纵联负序方向保护不动作。 ※因此选择用纵联负序方向保护替代纵联零 序方向的纵联保护，满足要求。
分析
• 纵联零序保护和纵联负序保护均是利用稳 态工频变化量完成的序分量保护，且灵敏 度相同。但纵联负序方向保护还有两大优 点 • 一、对目前广泛使用的电压互感器二次中 性点接地系统而言，在系统故障中，中性 线上往往会由于某种原因误叠加纵向电压， 造成纵联零序方向保护误动，且正常时不 易被发现，纵联负序分量方向保护则不受 影响。