第七讲输电线路高频差动保护PPT课件
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8
纵联保护分类
差动纵联保护 这类保护利用通道将本侧电流的波形或代表电流
相位的信号传送到对侧,每侧保护根据对两侧电流 的幅值和相位比较的结果区分是区内还是区外故 障。可见这类保护在每侧都直接比较两侧的电气 量。类似于差动保护,因此称为差动纵联保护。如 果将两侧保护的原理图绘在一张图上(实际每侧只 是整个单元保护的半套),那么前一种保护的通道 是在逻辑图中将两侧保护联系起来,而后一种保护 的通道是将两侧的交流回路联系起来。
保护设备名称
动作时间(单位：ms)
可靠动作周期(50Hz)
继电器
8-10
0.4-0.5
断路器
30-50
1.5-2.5
通道信号传输
10-30
0.5-1.5
整个时间
48-90
2.4-4.5
从上表可以看出纵联保护最快可以在50ms内切除全线范围内的故障，最慢可以在100ms以
内切除。
5
什么是纵联差动保护
所谓输电线的纵联保护，就是用某种通信通道（简称 通道）将输电线两端的保护装置纵向联接起来，将各 端的电气量（电流、电流相位和功率的方向等）传送 到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在本线路 范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断被保 护线路。因此，理论上这种纵联保护具有绝对的选择 性。它是一种利用输电线路双端信息量的保护。
11
电力线载波通道
这种通道在保护中应用最广。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。当载波通道采用“相-地”制,在线路 中点发生单相短路接地故障时衰减与正常时基本相同, 但在线路两端故障时衰减显著增大。当载波通道采用 “相-相”制,在单相短路接地故障时高频信号能够传 输,但在三相短路时仍然不能。为此载波保护在利用高 频信号时应使保护在本线路故障信号中断的情况下仍 能正确动作。
9
各种传送信息通道的特点
(1)导引线通道 (2)电力线载波通道 (3)微波通道 (4)光纤通道
10
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10km以上)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。
方向比较纵联保护 (D irectional Comparison)
距离纵联保护
(D istance Protection)
7
分
纵联保护分类
–方向纵联保护与距离纵联保护 –两侧保护继电器仅反应本侧的电气量,利用
通道将继电器对故障方向判别的结果传送到 对侧,每侧保护根据两侧保护继电器的动作 过程逻辑判断区分是区内还是区外故障。可 见这类保护是间接比较线路两侧的电气量, 在通道中传送的是逻辑信号。按照保护判别 方向所用的继电器又可分为方向纵联保护与 距离纵联保护。
(L ong itud in al D ifferen tial S chem e相s) 位 比 较 纵 联 保 护
单 元 保 护 (U nit Protection)
(Phase Comparison)
纵 联 电 流 差 动 保 护 (Pilot Wire)
非 单 元 保 护 (N on-U nit Protection)
继电保 护装置
通信设备
通信介质
wk.baidu.com
继电保 护装置
通信设备 6
纵联保护分类
输
电
线按 路通 纵信 联
保
护
(Pilot P rotection)
分通按 道通 划信
理动按 划作保 分
原护
分 形按 式保 划护
导 引 线 纵 联 保 护 (Wire Pilot) 电 力 线 载 波 纵 联 保 护 (Power Line Carrier Pilot) 微 波 纵 联 保 护 (M icrowave Pilot)
继电器本身的测量误差等原因，这种保护装置可能将 被保护线路对端所连结的母线上的故障，或母线所连 接的其它线路出口处的故障，误判断为本线路末端的 故障而将被保护线路切断。 为了防止这种非选择性动作，不得不将这种保护的无 时限保护范围缩短到小于线路全长。
3
为什么要采用纵联保护 ?
一般将保护的I段定值整定为线路全长的 80%－85%，对于其余的15%－20%线路 段上的故障，只能等第II段的时限切除， 为了保证故障切除后电力系统的稳定运行， 这样做，对于某些重要线路是不能允许的。
第四讲：输电线路高频、差动保护
2004.11
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为什么要采用纵联保护 ?
利用单端量的保护比如： 输电线的电流电压保护和距离保护，只需将线路一端
的电流电压经过互感器引入保护装置，比较容易实现。 由于互感器传变的误差、线路参数值的不精确性以及
光 纤 纵 联 保 护 (Fiber-O ptic Pilot)
方 向 纵 联 和 距 离 纵 联 保 护 (比 较 两 端 逻 辑 量 ) (D irectional Comparison and D istance Protection)
差动纵联保护（比较两端全量）
(Longitudinal D ifferential Schemes)
II I
4
为什么要采用纵联保护 ?
在这种情况下，只能采用所谓的纵联保护原理保护输电 线路，以实现线路全长范围内故障的无时限切除。反映 单端量的保护不能全线速动,造成在高压保护中速度慢, 对电力系统稳定造成影响,并且有一些情况单端量保护 不能满足要求：比如有零序互感的平行线；T型接线； 串补电容线路等。这些都需要纵联保护。
纵联保护分类
差动纵联保护 这类保护利用通道将本侧电流的波形或代表电流
相位的信号传送到对侧,每侧保护根据对两侧电流 的幅值和相位比较的结果区分是区内还是区外故 障。可见这类保护在每侧都直接比较两侧的电气 量。类似于差动保护,因此称为差动纵联保护。如 果将两侧保护的原理图绘在一张图上(实际每侧只 是整个单元保护的半套),那么前一种保护的通道 是在逻辑图中将两侧保护联系起来,而后一种保护 的通道是将两侧的交流回路联系起来。
保护设备名称
动作时间(单位：ms)
可靠动作周期(50Hz)
继电器
8-10
0.4-0.5
断路器
30-50
1.5-2.5
通道信号传输
10-30
0.5-1.5
整个时间
48-90
2.4-4.5
从上表可以看出纵联保护最快可以在50ms内切除全线范围内的故障，最慢可以在100ms以
内切除。
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什么是纵联差动保护
所谓输电线的纵联保护，就是用某种通信通道（简称 通道）将输电线两端的保护装置纵向联接起来，将各 端的电气量（电流、电流相位和功率的方向等）传送 到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在本线路 范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断被保 护线路。因此，理论上这种纵联保护具有绝对的选择 性。它是一种利用输电线路双端信息量的保护。
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电力线载波通道
这种通道在保护中应用最广。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。当载波通道采用“相-地”制,在线路 中点发生单相短路接地故障时衰减与正常时基本相同, 但在线路两端故障时衰减显著增大。当载波通道采用 “相-相”制,在单相短路接地故障时高频信号能够传 输,但在三相短路时仍然不能。为此载波保护在利用高 频信号时应使保护在本线路故障信号中断的情况下仍 能正确动作。
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各种传送信息通道的特点
(1)导引线通道 (2)电力线载波通道 (3)微波通道 (4)光纤通道
10
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10km以上)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。
方向比较纵联保护 (D irectional Comparison)
距离纵联保护
(D istance Protection)
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分
纵联保护分类
–方向纵联保护与距离纵联保护 –两侧保护继电器仅反应本侧的电气量,利用
通道将继电器对故障方向判别的结果传送到 对侧,每侧保护根据两侧保护继电器的动作 过程逻辑判断区分是区内还是区外故障。可 见这类保护是间接比较线路两侧的电气量, 在通道中传送的是逻辑信号。按照保护判别 方向所用的继电器又可分为方向纵联保护与 距离纵联保护。
(L ong itud in al D ifferen tial S chem e相s) 位 比 较 纵 联 保 护
单 元 保 护 (U nit Protection)
(Phase Comparison)
纵 联 电 流 差 动 保 护 (Pilot Wire)
非 单 元 保 护 (N on-U nit Protection)
继电保 护装置
通信设备
通信介质
wk.baidu.com
继电保 护装置
通信设备 6
纵联保护分类
输
电
线按 路通 纵信 联
保
护
(Pilot P rotection)
分通按 道通 划信
理动按 划作保 分
原护
分 形按 式保 划护
导 引 线 纵 联 保 护 (Wire Pilot) 电 力 线 载 波 纵 联 保 护 (Power Line Carrier Pilot) 微 波 纵 联 保 护 (M icrowave Pilot)
继电器本身的测量误差等原因，这种保护装置可能将 被保护线路对端所连结的母线上的故障，或母线所连 接的其它线路出口处的故障，误判断为本线路末端的 故障而将被保护线路切断。 为了防止这种非选择性动作，不得不将这种保护的无 时限保护范围缩短到小于线路全长。
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为什么要采用纵联保护 ?
一般将保护的I段定值整定为线路全长的 80%－85%，对于其余的15%－20%线路 段上的故障，只能等第II段的时限切除， 为了保证故障切除后电力系统的稳定运行， 这样做，对于某些重要线路是不能允许的。
第四讲：输电线路高频、差动保护
2004.11
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为什么要采用纵联保护 ?
利用单端量的保护比如： 输电线的电流电压保护和距离保护，只需将线路一端
的电流电压经过互感器引入保护装置，比较容易实现。 由于互感器传变的误差、线路参数值的不精确性以及
光 纤 纵 联 保 护 (Fiber-O ptic Pilot)
方 向 纵 联 和 距 离 纵 联 保 护 (比 较 两 端 逻 辑 量 ) (D irectional Comparison and D istance Protection)
差动纵联保护（比较两端全量）
(Longitudinal D ifferential Schemes)
II I
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为什么要采用纵联保护 ?
在这种情况下，只能采用所谓的纵联保护原理保护输电 线路，以实现线路全长范围内故障的无时限切除。反映 单端量的保护不能全线速动,造成在高压保护中速度慢, 对电力系统稳定造成影响,并且有一些情况单端量保护 不能满足要求：比如有零序互感的平行线；T型接线； 串补电容线路等。这些都需要纵联保护。