纵联保护技术原理

增加电压（零序）开放条件目的：解决超 长线路出口处高阻接地，一旦对侧保护装 置无法启动时保护的灵敏度问题。
满足差动方程
差动压板投入 CT断线 TWJ
I0qd dIqd
发送差动允许标志
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
纵联保护30技ms 术原理
零序差动特点
❖ 由于采用了以下技术，因此具有极高的灵 敏度：
纵联保护技术原理
变化量差动特点
同稳态Ⅰ段相比，在重负荷情况下具有较 高的灵敏度。
纵联保护技术原理
5. 零序差动
零序差动>0.75零序制动 零序差动>零序启动电流
分相差动>K0*分相制动
作为选相元件
分相差动>1.5Ic或0.6Ic
零序差动投入标志
零序差动 100ms/0
纵联保护技术原理
分相零差继电器
❖ 输电线纵联保护
❖ 将线路一侧的电气量的信息传送到另一 侧去，即线路两侧之间发生纵向的联系。 这种保护称输电线路的纵联保护。
❖ 实现全线速动需同时获取线路首端和末 端的电气量。
D3
D1
D2
纵联保护技术原理
❖ 纵联分类 按通道的不同类型分为: ❖ （1）导引线纵联保护； ❖ （2）电力载波纵联保护（高频保护） ❖ （3）微波纵联保护 ❖ （4）光纤纵联保护
IM IN 0
影响满足基尔霍夫定律的因素
IM
IN
❖ 正常运行时的不平衡电流、包括线路电容电 流
❖ 线路区外故障时，TA饱和引起两侧采样电 流的不一致
❖ TA断线
纵联保护技术原理
稳态相差动继电器
Ⅰ段动作方程：
ICD 0.75 I R
I
CD
IH
A, B,C
Ⅱ段动作方程：
ICD 0.75 I R
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 CD
IH 0.3
I
R
I CD I H
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4. 变化量差动
变化量差动>0.75变化量制动 稳ห้องสมุดไป่ตู้差动>K1×稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
变化量差动 5ms/0
纵联保护技术原理
稳态Ⅰ段特点
❖ 能可靠躲过线路正常运行时的不平衡电流， 包括线路电容电流；但经大过渡电阻的故障 时保护灵敏度较差；
❖ 能可靠躲过线路区外故障引起的TA饱和电流； 线路重负荷时灵敏度较差；
❖ TA断线时能可靠不误动； ❖ 兼顾了可靠性、快速性和选择性。
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3. 稳态差动Ⅱ段
I
CD
IM
A, B,C
延时40ms动作
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2. 稳态差动Ⅰ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流高门槛 分相差动投入标志
稳态差动Ⅰ段 5ms/0
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保护动作区域
ICD
0.75
IH
I R
IH max差动电流,高 4C I,定 4U XN C值
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对侧差动允许标志
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差动允许标志
❖ I0qd＋dIqd：线路正常运行时能保证两侧差 动保护可靠开放；
❖ TWJ：能保证线路合闸于故障时差动保护可 靠开放；
❖ Up＜65%Un：能保证线路三相故障时弱馈侧 装置可靠启动，并发送允许差动信号，确保 两侧保护可靠动作；
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差动允许标志
❖ PT断线时，Ir＞4IL经30ms延时发送差动允 许标志是Up＜65%Un的有效补充。
纵联保护技术原理
按照保护动作原理纵联保护可分为两类 ❖ （1）方向纵联保护与距离纵联保护、零序综联保护。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经过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、零序综联保护。 ❖ （2）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。
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流低门槛 分相差动投入标志
稳态差动Ⅱ段 40ms/0
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保护动作区域
ICD
0.75
IH
IM
I R
IMma差 x 动电流,1低 .5C,1I定 .U 5XN 值 C
纵联保护技术原理
稳态Ⅱ段特点
同稳态Ⅰ段相比： ❖ 增加了保护灵敏度 ❖ 降低了保护动作速度
动作方程：
ICDB0C0.75IRB0C ICDB0CIQD0
选相元件：
IIC CD DBB C C0IL.15IRB C
延时100ms动作
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零序差动投入条件
对侧差动允许标志
满足差流方程
差动压板投入 CT断线
启动 电压开放标志
分相差动投入标志 零序差动投入标志
纵联保护技术原理
零序差动投入条件
零序电压开放 电容电流补偿 零序分量不受负荷电流的影响
❖ 采用零序电流差动元件和低比率制动系数 的分相差动元件相结合的技术，有效地结 合了可靠性和灵敏度，并能实现分相跳闸
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7. 差动保护特点
❖ 差动保护采用两侧差动继电器交换允许信号的 方式，安全性高。装置异常或TA断线，本侧的 起动元件和差动继电器可能动作，但对侧不会 向本侧发允许信号，从而保证差动保护不会误 动
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保护正方向的基本概念
❖ 判断功率的正方向（母线----线路）。
１
２３
４
1DL 2DL 3DL
4DL
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纵联保护技术原理
1. 差动保护基本原理
IM
IN
❖ 不考虑线路电容电流
❖ 不考虑两侧TA的采样误差
根据基尔霍夫定律：
线路正常运行或区外故障 IM IN 0
线路区内故障：
分相差动投入条件
满足差流方程
差动压板投入 TA断线
启动
分相差动投入标志
纵联保护技术原理
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