高頻閉鎖方向保護(hù)

1、 3 3高頻閉鎖方向保護(hù)一、高頻閉鎖方向保護(hù)的基本原理基本原理：是比較線(xiàn)路兩端的短路功率方向，保護(hù)采用故障時(shí)發(fā)信方式。在繼電保護(hù)中規(guī)定，從母線(xiàn)流向線(xiàn)路的短路功率為正方向， 從線(xiàn)路流向母線(xiàn) 的短路功率為負(fù)方向。當(dāng)保護(hù)區(qū)外故障時(shí)，接受反向功率的那一側(cè)發(fā)高頻信號(hào)， 收信機(jī)收到高頻信號(hào)（收信機(jī)采用單頻制，及本側(cè)受信機(jī)既可接受本側(cè)發(fā)信機(jī)發(fā) 出的信號(hào)也可接收對(duì)側(cè)發(fā)信機(jī)發(fā)出的信號(hào)）保護(hù)不動(dòng)作，故稱(chēng)為高頻閉鎖方向保 護(hù)。保護(hù)裝置的工作原理說(shuō)明。設(shè)在線(xiàn)路BC上發(fā)生故障優(yōu)點(diǎn)：利用非故障線(xiàn)路功率為負(fù)的一端發(fā)高頻信號(hào)，閉鎖非故障線(xiàn)路的保護(hù)，防 其誤動(dòng)，這樣就可以保證在內(nèi)部故障并伴隨有通道的破壞時(shí)，故障線(xiàn)路的保護(hù)裝置仍

2、然能夠正確地動(dòng)作。這是它的主要優(yōu)點(diǎn)，也是高頻閉鎖信號(hào)工作方式得到廣 泛應(yīng)用的主要原因之一。二、高頻閉鎖方向保護(hù)的構(gòu)成及工作原理繼電部分主要元件組成：起動(dòng)元件，方向元件。 起動(dòng)元件：主要用于故障時(shí)起動(dòng)發(fā)信機(jī)，發(fā)出高頻閉鎖信號(hào)。 方向元件：主要測(cè)量故障方向，在保護(hù)的正方向故障時(shí)準(zhǔn)備好跳閘回路。 高頻閉鎖方向保護(hù)按起動(dòng)元件的不同可以分為三種。11的靈敏度高（整定1 非方向性起動(dòng)元件的高頻閉鎖方向保護(hù) 電流元件起動(dòng)的高頻閉鎖方向保護(hù) 11、12為電流起動(dòng)元件，故障時(shí)起動(dòng)發(fā)信機(jī)和跳閘回路。 值小），用于起動(dòng)發(fā)信；12的靈敏度較低（整定值較高）， 用于起動(dòng)跳閘。S為方向元件，只有測(cè)得正方向故障時(shí) 才動(dòng)作。

3、工作原理：thl111 .I.bu（1）正常運(yùn)行時(shí)，起動(dòng)元件不動(dòng)作，發(fā)信機(jī)不發(fā)信，保護(hù)不動(dòng)作。(2) 區(qū)外故障，起動(dòng)元件動(dòng)作，起動(dòng)發(fā)信機(jī)發(fā)信，但靠近故障點(diǎn)的那套保護(hù) 接受的是反方向電流，方向元件S不動(dòng)作，兩側(cè)收信機(jī)均能收到這側(cè)發(fā)信機(jī)發(fā)出 的高頻信號(hào)，保護(hù)被閉鎖，有選擇地動(dòng)作。(3) 內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)保護(hù)的起動(dòng)元件起動(dòng)。11起動(dòng)發(fā)信，12起動(dòng)跳閘回路， 兩側(cè)方向元件均測(cè)得正方向故障，保護(hù)動(dòng)作， 經(jīng)t2延時(shí)后，將控制門(mén)JZI閉鎖， 便兩側(cè)發(fā)信機(jī)均停信，此時(shí)兩側(cè)收信機(jī)收不到信號(hào)，兩側(cè)控制門(mén) JZ2均開(kāi)放，故 兩側(cè)保護(hù)都動(dòng)作于跳閘。采用兩個(gè)靈敏度不同的電流起動(dòng)元件原因： 是考慮到被保護(hù)線(xiàn)路兩側(cè)電流互

4、感器的誤差不同和兩側(cè)電流起動(dòng)元件動(dòng)作值的誤差。如果只用一個(gè)電流起動(dòng)元 件，在被保護(hù)線(xiàn)路外部短路而短路電流接近起動(dòng)元件動(dòng)作值時(shí)，近短路點(diǎn)側(cè)的電流起動(dòng)元件可能拒動(dòng)，導(dǎo)致該側(cè)發(fā)信機(jī)不發(fā)信；而遠(yuǎn)離短路側(cè)的電流起動(dòng)元件可 能動(dòng)作，導(dǎo)致該側(cè)收信機(jī)收不到高頻信號(hào)，從而引起該側(cè)斷路器誤跳閘。采用兩 個(gè)動(dòng)作電流不等的電流起動(dòng)元件，就可以防止這種無(wú)選擇性動(dòng)作。用動(dòng)作電流較小的電流起動(dòng)元件11去起動(dòng)發(fā)信機(jī)，用動(dòng)作電流較大的起動(dòng) 元件I2起動(dòng)跳閘回路，這樣被保護(hù)線(xiàn)路任一側(cè)的起動(dòng)元件I2動(dòng)作之前，兩側(cè)的 起動(dòng)元件11都已先動(dòng)作，從而保證了在外部短路時(shí)發(fā)信機(jī)能可靠發(fā)信，避免了 上述誤動(dòng)作。t1 作用：是在起動(dòng)元件返回后，

5、使接受反向功率那一側(cè)的發(fā)信機(jī)繼續(xù)發(fā)閉 鎖信號(hào)。這是為了在外部短路切除后，防止非故障線(xiàn)路接受正向功率那一側(cè)的方 向元件在閉鎖信號(hào)消失后來(lái)不及返回而發(fā)生誤動(dòng)。t2 作用：是為了推遲停信和接通跳閘回路的時(shí)間，以等待對(duì)側(cè)閉鎖信號(hào)的到 來(lái)。在區(qū)外故障時(shí)，讓遠(yuǎn)故障點(diǎn)側(cè)的保護(hù)收到對(duì)側(cè)送來(lái)的高頻閉鎖信號(hào)，從而防止保護(hù)誤動(dòng)。_ tlJ212 遠(yuǎn)方起動(dòng)這種起動(dòng)方式只有一個(gè)起動(dòng)元件I，發(fā) 信機(jī)即可由起動(dòng)元件起動(dòng)，也可由收信機(jī)收 到對(duì)側(cè)高頻信號(hào)后，經(jīng)延時(shí)元件t3、或門(mén)H禁止門(mén)JZI起動(dòng)發(fā)信。這種起動(dòng)方式稱(chēng)為遠(yuǎn)方起動(dòng)。在外部短路時(shí)，任何一側(cè)起動(dòng)元件起動(dòng)后，不僅起動(dòng)本側(cè)發(fā)信機(jī)，而且通過(guò) 高頻通道用本側(cè)發(fā)信機(jī)發(fā)出的高頻信號(hào)

6、起動(dòng)對(duì)側(cè)發(fā)信機(jī)。t3應(yīng)大于外部短路可能持續(xù)的時(shí)間，一般取 58s。t3應(yīng)大于高頻信號(hào)在高頻通道上往返一次所需的時(shí)間。主要缺點(diǎn)：在單側(cè)電源下內(nèi)部短路時(shí)，受電側(cè)被遠(yuǎn)方起動(dòng)后不能停信，這樣 就會(huì)造成電源側(cè)保護(hù)拒動(dòng)。因此，單側(cè)電源輸電線(xiàn)路的高頻保護(hù)不采用遠(yuǎn)方起動(dòng) 方式。IS I H力創(chuàng)辰樣址費(fèi)葩占蹄日憎護(hù)3 方向元件起動(dòng)的高頻閉鎖方向保護(hù)方向元件起動(dòng)的高頻閉鎖方向保護(hù)原理框圖如圖3-17所示。它的工作原理與圖3-15的工作原理基本相同, 所不同的是將起動(dòng)元件換成了 S- o線(xiàn)路兩側(cè)裝設(shè)完全相同 的兩個(gè)半套保護(hù)。采用故障時(shí)發(fā)信并使用閉鎖信號(hào)的方 式。圖中s-為反方向短路動(dòng)作的方向元件，即反方向短路時(shí)，

7、s-有輸出，用以 起動(dòng)發(fā)信。S+為正方向短路動(dòng)作的方向元件，即正方向故障時(shí)， S+有輸出，起動(dòng) 跳閘回路。為區(qū)分正常運(yùn)行和故障，方向元件一般采用負(fù)序功率方向元件。 保護(hù) 裝置動(dòng)作過(guò)程如下。正常運(yùn)行時(shí)，兩側(cè)保護(hù)的方向元件均不動(dòng)作，即不起動(dòng)發(fā)信，也不開(kāi)放跳 閘回路。區(qū)外故障時(shí)（k點(diǎn)），遠(yuǎn)故障點(diǎn)M側(cè)的正方向元件SM有輸出，準(zhǔn)備跳閘;近故障點(diǎn)N側(cè)的反方向元件SN-有輸出，起動(dòng)發(fā)信機(jī)發(fā)出高頻閉鎖信號(hào)。兩側(cè)收 信機(jī)均收到閉鎖信號(hào)后，將控制門(mén) JZ2關(guān)閉，兩側(cè)保護(hù)均被閉鎖。雙側(cè)電源線(xiàn)路區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩側(cè)反方向短路方向元件 SM- SN-都無(wú)輸出， 兩側(cè)的發(fā)信機(jī)都不發(fā)信，收信機(jī)收不到信號(hào)， 控制門(mén)JZ2開(kāi)放，同

8、時(shí)兩側(cè)正方向 短路方向元件均有輸出，經(jīng)的延時(shí)后， 兩側(cè)斷路器同時(shí)跳閘。單側(cè)電源線(xiàn)路區(qū)內(nèi) 故障時(shí)，受電側(cè)肯定不發(fā)信，不會(huì)造成保護(hù)拒動(dòng)。設(shè)置t2延時(shí)電路的目的，與圖3-15中t2相同。t2延時(shí)動(dòng)作后將控制門(mén)JZI 關(guān)閉，這可防止區(qū)外故障的暫態(tài)過(guò)程中保護(hù)誤動(dòng)作設(shè)置t1延時(shí)返回電路的目的是，在區(qū)外故障切除后的一段時(shí)間繼續(xù)發(fā)信, 避免遠(yuǎn)故障點(diǎn)側(cè)的保護(hù)因高頻閉鎖信號(hào)過(guò)早消失及本側(cè)的方向元件遲返回而造 成誤動(dòng)。由于起動(dòng)元件換成了方向元件，僅判別方向，沒(méi)有定值，所以靈敏度高三、高頻閉鎖距離保護(hù)tti mum.弧 w am*咼頻閉鎖方向保護(hù)可以快速地切除保護(hù)范 圍內(nèi)部的各種故障，但不能作為下一條線(xiàn)路的 后備保護(hù)

9、。對(duì)距離保護(hù)，當(dāng)內(nèi)部故障時(shí)，利用 高頻閉鎖保護(hù)的特點(diǎn)，能瞬時(shí)切除線(xiàn)路任一點(diǎn) 的故障；而當(dāng)外部故障時(shí)，利用距離保護(hù)的特 點(diǎn)，起到后備保護(hù)的作用。高頻閉鎖距離保護(hù)兼有高頻方向和距離兩種保護(hù)的優(yōu) 點(diǎn)，并能簡(jiǎn)化保護(hù)的接線(xiàn)。高頻閉鎖距離保護(hù)原理框圖如圖 3-18所示。它由距離保護(hù)和高頻閉鎖兩部分組成。距離保護(hù)為三段式，1、U、川段都采用獨(dú)立的方向阻抗繼電器作為測(cè) 量元件。高頻閉鎖部分與距離保護(hù)部分共用同一個(gè)負(fù)序電流起動(dòng)元件12，方向判別元件與距離保護(hù)的第U段（也可用第川段）共用方向阻抗繼電器 乙。當(dāng)被保護(hù)線(xiàn)路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩側(cè)保護(hù)的負(fù)序電流起動(dòng)元件仍和測(cè)量元件 Zn都起動(dòng)，經(jīng)tl延時(shí)，分別跳開(kāi)兩側(cè)斷路器。其高頻閉鎖部分工作情況與前述 基本相同。此時(shí)線(xiàn)路一側(cè)或兩側(cè)故障發(fā)生在線(xiàn)路中間（60%70%長(zhǎng)度以?xún)?nèi)時(shí) 的距離I段保護(hù)（12、Z、出口跳閘繼電器 KOMI也可動(dòng)作于跳閘，但要受振蕩閉 鎖回路的控制。若發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，近故障點(diǎn)側(cè)保護(hù)的測(cè)量元件Zn不起動(dòng)、跳閘回路不會(huì)起動(dòng)。近故障點(diǎn)側(cè)的負(fù)序電流起動(dòng)元件 12起動(dòng)發(fā)信，兩側(cè)收信機(jī)收到信號(hào)，閉 鎖兩側(cè)跳閘回路。此時(shí)，遠(yuǎn)故障點(diǎn)側(cè)距離保護(hù)的n或川段可以經(jīng)出口繼電器KOM跳閘，作相鄰線(xiàn)路保護(hù)的后備。咼頻閉鎖距