第八章電網(wǎng)高頻保護講解學習

1、第八章 電網(wǎng)(dinwng)高頻保護主要內容：主要內容：高頻保護高頻保護(boh)(boh)的基本概念的基本概念高頻閉鎖方向保護高頻閉鎖方向保護(boh)(boh)高頻閉鎖距離保護高頻閉鎖距離保護(boh)(boh)相差高頻保護相差高頻保護(boh)(boh)第一頁，共85頁。第一節(jié)第一節(jié) 高頻保護高頻保護(boh)的工作原理及分類的工作原理及分類一、概述一、概述(i sh) 在高壓輸電線路上，要求無延時地從線在高壓輸電線路上，要求無延時地從線路兩端切除路兩端切除(qich)被保護線路內部的故障。被保護線路內部的故障。此時，電流保護和距離保護都不能滿足要求。此時，電流保護和距離保護都不能滿足要

2、求?？v聯(lián)差動保護可以瞬時動作切除縱聯(lián)差動保護可以瞬時動作切除(qich)保護保護范圍內部任何地點的故障。但縱聯(lián)差動保護范圍內部任何地點的故障。但縱聯(lián)差動保護需敷設與被保護線路等長的輔助導線，這在需敷設與被保護線路等長的輔助導線，這在經(jīng)濟上、技術上都有難以實現(xiàn)。經(jīng)濟上、技術上都有難以實現(xiàn)。采用高頻保護采用高頻保護第二頁，共85頁。1、高頻、高頻(o pn)保護：保護：是用高頻是用高頻(o pn)載波代替二次導線，傳送線路兩載波代替二次導線，傳送線路兩側電信號，所以高頻側電信號，所以高頻(o pn)保護的原理是反應被保護保護的原理是反應被保護線路首末兩端電流的差或功率方向信號，用高頻線路首末兩端電

3、流的差或功率方向信號，用高頻(o pn)載波將信號傳輸?shù)綄燃右员容^而決定保護是否動載波將信號傳輸?shù)綄燃右员容^而決定保護是否動作。作。高頻保護高頻保護(boh)與線路的縱聯(lián)差動保護與線路的縱聯(lián)差動保護(boh)類類似，正常運行及區(qū)外故障時，保護似，正常運行及區(qū)外故障時，保護(boh)不動，區(qū)內不動，區(qū)內故障全線速動。故障全線速動。第三頁，共85頁。高頻保護(boh)的構成 電氣量 繼電保護發(fā)信機收信機收信機發(fā)信機繼電保護電氣量 通道 第四頁，共85頁。 2.高頻(o pn)保護的分類(1)方向高頻保護。利用高頻信號間接比較線路兩側的短路功率方向構成的全線速動保護(2)高頻距離保護。以方向阻抗

4、作為測量元件結合高頻信號構成的全線速動保護(3)相差高頻保護。通過(tnggu)高頻信號比較被保護線路兩側電流的相位第五頁，共85頁。3、高頻通道的構成(guchng)方式 高頻(o pn)信號與高壓輸電線路的耦合方式：（1）“相-相”制通道。高頻(o pn)信號耦合在兩相導線之間（2）“相-地”制通道。高頻(o pn)信號耦合在輸電線一相導線和大地之間第六頁，共85頁。“相-地”制高頻通道(tngdo)的組成輸電(shdin)線路123456782346758GFXGSXGFXGSX第七頁，共85頁。二、載波通道二、載波通道(tngdo)的構成的構成 目前應用(yngyng)比較廣泛的載波通

5、道是“導線一大地”制。 1.高頻高頻(o pn)阻波器阻波器 2結合電容器結合電容器 3連接濾波器連接濾波器 4高頻高頻(o pn)電纜電纜 5保護間隙保護間隙 6接地刀閘接地刀閘 7高頻高頻(o pn)收、收、發(fā)信機發(fā)信機組成：組成：QF1QF2繼電部分GR繼電部分GR耦合電容器高頻電纜T高頻阻波器輸電線路高頻通道部分器雷避關開地接MN第八頁，共85頁。第九頁，共85頁?！跋?地”制高頻(o pn)通道示意圖123456782346758GFXGSXGFXGSX 由電感線圈與電容器并聯(lián)組成的回路。其諧振頻率為載波頻率。 對載波電流：Z1000-將高頻電流限制在被保護線路以內。對工頻電流：Z0

6、.04-工頻電流可暢流無阻fZ1f第十頁，共85頁。123456782346758GFXGSXGFXGSX“相-地”制高頻(o pn)通道示意圖第十一頁，共85頁。123456782346758GFXGSXGFXGSX“相-地”制高頻(o pn)通道示意圖第十二頁，共85頁。123456782346758GFXGSXGFXGSX“相-地”制高頻(o pn)通道示意圖第十三頁，共85頁。123456782346758GFXGSXGFXGSX“相-地”制高頻(o pn)通道示意圖第十四頁，共85頁。123456782346758GFXGSXGFXGSX“相-地”制高頻(o pn)通道示意圖第十五頁

7、，共85頁。123456782346758GFXGSXGFXGSX“相-地”制高頻(o pn)通道示意圖第十六頁，共85頁。7高頻高頻(o pn)收、收、發(fā)信機發(fā)信機 高頻收發(fā)信機的作用(zuyng)是發(fā)送和接收高頻信號。發(fā)信機部分是由繼電保護來控制。高頻收信機接收到由本端和對端所發(fā)送的高頻信號。經(jīng)過比較判斷之后，再動作于跳閘或將它閉鎖。第十七頁，共85頁。三、高頻通道工作方式(fngsh)及高頻信號的應用 1. 1. 高頻通道高頻通道(tngdo)(tngdo)的工的工作方式作方式（1）長時發(fā)信(f xn)方式（2）短時發(fā)信(f xn)方式（3）移頻方式第十八頁，共85頁。（1）長時發(fā)信(f

8、 xn)方式。正常運行情況下，收、發(fā)信(f xn)機一直處于工作狀態(tài)，高頻通道中始終有高頻電流通過信號(xnho)無高頻電流(dinli)為有信號第十九頁，共85頁。（2）短時發(fā)信方式。正常情況下，發(fā)信機的功率放大部分不工作，不向通道中發(fā)送信號，高頻通道中沒有高頻電流(dinli)。當系統(tǒng)中發(fā)生故障時，發(fā)信機向高頻通道發(fā)出高頻信號信號有高頻電流(dinli)為有信號第二十頁，共85頁。信號1f2f1f（3）移頻發(fā)信方式。正常情況下，發(fā)信機發(fā)送一個頻率為 的高頻信號，在被保護線路發(fā)生(fshng)故障時，保護控制發(fā)信機移頻，改為發(fā)送頻率為 的高頻信號1f2f第二十一頁，共85頁。2.2.高頻高頻

9、(o pn)(o pn)信號的應用信號的應用 (1) 跳閘(tio zh)信號 高頻(o pn)信號是保護跳閘的充分條件跳閘(2) 允許信號跳閘 高頻信號是跳閘的必要條件，但不是充分條件第二十二頁，共85頁。(3) (3) 閉鎖閉鎖(b (b su)su)信號信號 收不到高頻(o pn)信號是跳閘的必要條件跳閘(tio zh)BHGSX&第二十三頁，共85頁。第二節(jié)第二節(jié) 高頻閉鎖高頻閉鎖(b su)方向保護方向保護高頻閉鎖方向保護是通過高頻閉鎖方向保護是通過(tnggu)高頻通道間接比較高頻通道間接比較被保護線路兩側的功率方向，以判別是被保護范圍內部故障被保護線路兩側的功率方向，以判

10、別是被保護范圍內部故障還是外部故障。還是外部故障。一、高頻一、高頻(o pn)閉鎖方向保護的基本原理閉鎖方向保護的基本原理 當區(qū)外故障時，被保護線路近短路點一側為負短路當區(qū)外故障時，被保護線路近短路點一側為負短路功率，向輸電線路發(fā)高頻波，兩側收信機收到高頻波后功率，向輸電線路發(fā)高頻波，兩側收信機收到高頻波后將各自保護閉鎖。將各自保護閉鎖。 當區(qū)內故障時，線路兩端的短路功率方向為正，發(fā)信機當區(qū)內故障時，線路兩端的短路功率方向為正，發(fā)信機不向線路發(fā)送高頻波，保護的起動元件不被閉鎖，瞬時跳開不向線路發(fā)送高頻波，保護的起動元件不被閉鎖，瞬時跳開兩側斷路器。兩側斷路器。高頻閉鎖信號A13B2d2高頻閉鎖

11、信號C45D6d1第二十四頁，共85頁。高頻閉鎖(b su)方向保護的工作原理 高頻閉鎖高頻閉鎖(b su)方向保護：故障時啟動發(fā)信，正方向保護：故障時啟動發(fā)信，正方向元件動作停止發(fā)信。保護裝置跳閘的條件是：正方向元件動作停止發(fā)信。保護裝置跳閘的條件是：正方向元件動作；收不到閉鎖方向元件動作；收不到閉鎖(b su)信號信號SS S SS SQF1QF2QF3QF4QF5QF6ABCDK第二十五頁，共85頁。k點故障，對BC線路為區(qū)內：保護3和4的正方向功率方向元件動作，兩側都不發(fā)信(f xn)，兩側保護均滿足跳閘條件，QF3、QF4動作于跳閘。 高頻閉鎖(b su)信號 高頻閉鎖信號 S S

12、S S S S123456ABCDK第二十六頁，共85頁。對AB、CD線路(xinl)均為區(qū)外故障。近故障點側的QF2、QF5處保護感受功率方向為負，發(fā)出高頻閉鎖信號，同時將兩側保護閉鎖。所以，AB線路(xinl)的保護不跳閘。CD線路(xinl)的保護也不跳閘高頻閉鎖信號 S S S S S S123456ABCDK第二十七頁，共85頁。 二、高頻閉鎖方向保護(boh)的原理接線圖起動起動(q dn)發(fā)信繼發(fā)信繼電器電器1：靈敏度較高，用來靈敏度較高，用來(yn li)起動高頻發(fā)起動高頻發(fā)信機信機起動跳閘繼電器起動跳閘繼電器2：靈敏度較低，用來起動跳閘回路靈敏度較低，用來起動跳閘回路功率方向

13、繼電器功率方向繼電器3：判斷短路功率的方向判斷短路功率的方向停信繼電器停信繼電器4：在內部故障時停止發(fā)出高頻信號在內部故障時停止發(fā)出高頻信號閉鎖繼電器閉鎖繼電器5：用以控制保護的跳閘回路。用以控制保護的跳閘回路。帶有工作線圈和制動線圈帶有工作線圈和制動線圈 只有當工作線圈有電流時只有當工作線圈有電流時繼電器才動作；而當制動線圈繼電器才動作；而當制動線圈或兩組線圈同時有電流時繼電或兩組線圈同時有電流時繼電器均不動作。器均不動作。第二十八頁，共85頁。1區(qū)外區(qū)外(q wi)故障故障 如在d1點短路，被保護線路AB兩側的起動發(fā)信機電流繼電器1動作(dngzu)，接通發(fā)信機的功放級電源，向高頻通道發(fā)信

14、，并將方向高頻保護閉鎖。對AB線路來說，近短路點B側的短路功率是負的，功率方向繼電器不動作(dngzu)，不去停信。輸電線路AB兩側方向高頻保護的收信機收到高頻信號，將各自的保護閉鎖，不發(fā)出跳閘脈沖。高頻閉鎖信號A13B2d2高頻閉鎖信號C45D6d1第二十九頁，共85頁。2區(qū)內區(qū)內(q ni)故障故障被保護線路被保護線路AB區(qū)內故障如在區(qū)內故障如在d2點短路，兩側起動發(fā)信點短路，兩側起動發(fā)信機繼電器機繼電器1及起動跳閘及起動跳閘(tio zh)繼電器繼電器2動作，繼電器動作，繼電器1起動，起動，向高頻通道發(fā)信，兩側收信機收到高頻信號后，立刻將保向高頻通道發(fā)信，兩側收信機收到高頻信號后，立刻將

15、保護閉鎖，但兩側方向繼電器護閉鎖，但兩側方向繼電器3承受正方向短路功率而起動。承受正方向短路功率而起動。首先停信，解除閉鎖，與此同時閉鎖繼電器起動，發(fā)出跳首先停信，解除閉鎖，與此同時閉鎖繼電器起動，發(fā)出跳閘閘(tio zh)脈沖。脈沖。高頻閉鎖信號A13B2d2高頻閉鎖信號C45D6d1第三十頁，共85頁。3、啟動(qdng)方式第三十一頁，共85頁。第三十二頁，共85頁。第三十三頁，共85頁。 3、高頻(o pn)閉鎖方向保護的組成框圖低定值起動低定值起動t1t2t3第三十四頁，共85頁。t1t2t3手動起動手動起動第三十五頁，共85頁。t1t2t3遠方起動遠方起動第三十六頁，共85頁。t1

16、t2t3高定值起動元件與正方向元件停信高定值起動元件與正方向元件停信第三十七頁，共85頁。t1t2t3斷路器跳閘停信斷路器跳閘停信第三十八頁，共85頁。t1t2t3發(fā)信延時返回時間發(fā)信延時返回時間第三十九頁，共85頁。t1t2t3停信延時時間停信延時時間第四十頁，共85頁。t1t2t3遠方起信解環(huán)遠方起信解環(huán)(ji hun)時間時間第四十一頁，共85頁。t1t2t3保護跳閘條件(tiojin)（1）高定值起動元件動作（2）正方向元件動作（3）收到57ms信號（4）收不到高頻信號第四十二頁，共85頁。系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)振蕩振蕩 當系統(tǒng)(xtng)振蕩，且振蕩中心在保護區(qū)內時，保護會不會動作？高

17、 頻 閉 鎖 信 號A13B2d2高 頻 閉 鎖 信 號C45D6d1第四十三頁，共85頁。二、二、 整定計算整定計算(j sun)：起動保護繼電器的動作電流應大于起動保護繼電器的動作電流應大于IOP.max，以保證，以保證(bozhng)先發(fā)信，防止保護誤動，其動作電流為先發(fā)信，防止保護誤動，其動作電流為 靈敏度校驗(xio yn) : 起動發(fā)信機電流繼電器的動作電流，按繼電器的返回電流大起動發(fā)信機電流繼電器的動作電流，按繼電器的返回電流大于輸電線路的最大負載電流的二次值整定為于輸電線路的最大負載電流的二次值整定為max.reTArelOP.senILIknK IOP.unsen =（142

18、）IOP.sen 2OP.unsen)2(min.IIKdsen第四十四頁，共85頁。三、高頻閉鎖三、高頻閉鎖(b su)負序方向負序方向保護保護方向高頻保護在系統(tǒng)振蕩時可能誤方向高頻保護在系統(tǒng)振蕩時可能誤動，如何防止動，如何防止(fngzh)系統(tǒng)振蕩的影響系統(tǒng)振蕩的影響?解決解決(jiju)方法：方法：采用高頻閉鎖負序方向保護。反應負序功采用高頻閉鎖負序方向保護。反應負序功率方向元件不受系統(tǒng)振蕩的影響，它可以率方向元件不受系統(tǒng)振蕩的影響，它可以反應各種不對稱短路。三相短路一般在短反應各種不對稱短路。三相短路一般在短路開始瞬間總有一個不對稱過程，如采路開始瞬間總有一個不對稱過程，如采用瞬時固定

19、措施，則對三相短路也能反應。用瞬時固定措施，則對三相短路也能反應。第四十五頁，共85頁。高頻閉鎖負序方向保護組成高頻閉鎖負序方向保護組成: 雙向動作的負序功率方向繼電器雙向動作的負序功率方向繼電器KPD2 起動起動(q dn)發(fā)信機繼電器發(fā)信機繼電器1K 閉鎖保護繼電器閉鎖保護繼電器2KL 出口繼電器出口繼電器3KOM第四十六頁，共85頁。1 區(qū)內區(qū)內(q ni)故障故障 負序功率方向繼電器負序功率方向繼電器KPD2觸點向下閉合觸點向下閉合(b h)、停信，、停信，起動閉鎖繼電器起動閉鎖繼電器2KL發(fā)出跳閘脈沖。發(fā)出跳閘脈沖。 第四十七頁，共85頁。2區(qū)外區(qū)外(q wi)故障故障靠近短路點的一

20、側負序功率繼電器靠近短路點的一側負序功率繼電器KPD2的接的接點向上閉合，起動發(fā)信機繼電器向高頻點向上閉合，起動發(fā)信機繼電器向高頻(o pn)通通道發(fā)信，兩側收信機收到高頻道發(fā)信，兩側收信機收到高頻(o pn)信號將各自信號將各自保護閉鎖。保護閉鎖。第四十八頁，共85頁。3整定計算整定計算(j sun) 靈敏靈敏(ln mn)元件的動作電流，按躲開最大負載情元件的動作電流，按躲開最大負載情況下最大負序不平衡電流況下最大負序不平衡電流Iunb.max 整定為整定為 I2OP.sen=0.1IL.max 不靈敏元件的動作電流(dinli)與靈敏元件相配，即 I2OP.unsen =（1.52）I2

21、OP.sen 第四十九頁，共85頁。第三節(jié)第三節(jié) 高頻高頻(o pn)閉鎖距離保護閉鎖距離保護 高頻閉鎖高頻閉鎖(b su)方向保護的優(yōu)點、缺點方向保護的優(yōu)點、缺點 距離保護的優(yōu)點、缺點距離保護的優(yōu)點、缺點能不能把兩者結合起來，取兩者的優(yōu)點能不能把兩者結合起來，取兩者的優(yōu)點,屏棄其屏棄其缺點缺點?答案答案(d n):可以?？梢浴Ｗ龀筛哳l閉鎖的距離保護，使得內部故障做成高頻閉鎖的距離保護，使得內部故障時能夠瞬時動作，而在外部故障時具有不同的時時能夠瞬時動作，而在外部故障時具有不同的時限特性，起到后備保護的作用。限特性，起到后備保護的作用。 第五十頁，共85頁。下圖為高頻閉鎖距離保護的原理下圖為高

22、頻閉鎖距離保護的原理(yunl)說明，假設說明，假設線路兩側均采用三段式距離元件，線路兩側均采用三段式距離元件，I段能保護線路全長的段能保護線路全長的85， II 段能保護線路的全長并具有足夠的靈敏度，段能保護線路的全長并具有足夠的靈敏度，III段作為起動元件并可作為后備保護。段作為起動元件并可作為后備保護。 第三節(jié)第三節(jié) 高頻閉鎖距離高頻閉鎖距離(jl)保護保護 第五十一頁，共85頁。距離部分和高頻部分配合的關系距離部分和高頻部分配合的關系(gun x)是：是： III段起動元件段起動元件ZIII動作時，經(jīng)動作時，經(jīng)1KM的常閉觸點起動發(fā)信機發(fā)出的常閉觸點起動發(fā)信機發(fā)出高頻閉鎖信號，高頻閉鎖

23、信號， II段距離元件段距離元件ZII動作時則起動動作時則起動1KM停止高頻發(fā)信停止高頻發(fā)信機。距離機。距離II段動作后一方面起動時間元件段動作后一方面起動時間元件tII，可經(jīng)一定延時后跳閘，可經(jīng)一定延時后跳閘，同時還可經(jīng)過一收信閉鎖繼電器同時還可經(jīng)過一收信閉鎖繼電器2KL的閉鎖觸點瞬時跳閘。的閉鎖觸點瞬時跳閘。 第三節(jié)第三節(jié) 高頻高頻(o pn)閉鎖距離保護閉鎖距離保護 第五十二頁，共85頁。 當保護范圍內部當保護范圍內部(nib)故障時故障時(如如d1點點)，兩端的起動元，兩端的起動元件動作，起動發(fā)信機，但兩端的距離件動作，起動發(fā)信機，但兩端的距離II段也動作，又停止了段也動作，又停止了發(fā)

24、信機。當收信機收不到高頻信號時，發(fā)信機。當收信機收不到高頻信號時，2KL觸點閉合，使觸點閉合，使距離距離II段可瞬時動作于跳閘。段可瞬時動作于跳閘。 第三節(jié)第三節(jié) 高頻閉鎖距離高頻閉鎖距離(jl)保護保護 第五十三頁，共85頁。當保護范圍外部故障時當保護范圍外部故障時(如如d2點點)，靠近故障點的，靠近故障點的B端距離端距離II段不動作段不動作(dngzu)，不停止發(fā)信，不停止發(fā)信，A端端II段動作段動作(dngzu)停止發(fā)停止發(fā)信，但信，但A端收信機可收到端收信機可收到B端送來的高頻信號使閉鎖繼電器動作端送來的高頻信號使閉鎖繼電器動作(dngzu)，2KL觸點打開，因而斷開了觸點打開，因而斷

25、開了II段的瞬時跳閘回路，使段的瞬時跳閘回路，使它只能經(jīng)過它只能經(jīng)過II段時間元件去跳閘，從而保證了動作段時間元件去跳閘，從而保證了動作(dngzu)的選的選擇性。擇性。第三節(jié)第三節(jié) 高頻高頻(o pn)閉鎖距離保護閉鎖距離保護 第五十四頁，共85頁。缺點缺點(qudin)：高頻閉鎖距離高頻閉鎖距離(jl)保護的評價：保護的評價：主保護主保護(高頻保護高頻保護)和后備保護和后備保護(距離保護距離保護)的接線的接線互相連在一起，不便于互相連在一起，不便于(biny)運行和檢修。運行和檢修。優(yōu)點：優(yōu)點：內部故障時可瞬時切除故障，在外部故障時內部故障時可瞬時切除故障，在外部故障時可起到后備保護的作用

26、?？善鸬胶髠浔Ｗo的作用。第三節(jié)第三節(jié) 高頻閉鎖距離保護高頻閉鎖距離保護 第五十五頁，共85頁。第四節(jié)第四節(jié) 相差相差(xin ch)高頻保護高頻保護 一、相差一、相差(xin ch)高頻保護的工高頻保護的工作原理作原理比較被保護線路兩側電流的相位，即利用高頻信號將比較被保護線路兩側電流的相位，即利用高頻信號將電流的相位傳送到對側去進行電流的相位傳送到對側去進行(jnxng)比較而決定跳閘與比較而決定跳閘與否。否。第五十六頁，共85頁。區(qū)內故障：兩側電流同相位，發(fā)出跳閘脈沖；區(qū)內故障：兩側電流同相位，發(fā)出跳閘脈沖； 區(qū)外故障：兩側電流相位相差區(qū)外故障：兩側電流相位相差180，保護，保護(boh)

27、不動不動作作 。 一、相差高頻保護一、相差高頻保護(boh)的工作原的工作原理理第五十七頁，共85頁。 為了滿足以上要求，采用高為了滿足以上要求，采用高頻通道正常時無信號頻通道正常時無信號(xnho)，而在外部故障時發(fā)出閉鎖信號而在外部故障時發(fā)出閉鎖信號(xnho)的方式來構成保護。的方式來構成保護。實際上，當短路電流實際上，當短路電流(dinli)為正半周，高頻發(fā)信機發(fā)出信號；為正半周，高頻發(fā)信機發(fā)出信號；而在負半周，高頻發(fā)信機不發(fā)出信而在負半周，高頻發(fā)信機不發(fā)出信號。號。 一、相差高頻一、相差高頻(o pn)保護的工作保護的工作原理原理第五十八頁，共85頁。 當被保護范圍內部故障時。當被保

28、護范圍內部故障時。由于兩側電流相位相同，兩側高由于兩側電流相位相同，兩側高頻發(fā)信機同時工作，發(fā)出高頻信頻發(fā)信機同時工作，發(fā)出高頻信號，也同時停止發(fā)信。這樣號，也同時停止發(fā)信。這樣(zhyng)，在兩側收信機收到的，在兩側收信機收到的高頻信號是間斷的，即正半周有高頻信號是間斷的，即正半周有高頻信號，負半周無高頻信號。高頻信號，負半周無高頻信號。 一、相差高頻保護一、相差高頻保護(boh)的工作的工作原理原理第五十九頁，共85頁。當被保護范圍外部故障時，當被保護范圍外部故障時，由于兩側電流相位相差由于兩側電流相位相差180，線路兩側的發(fā)信機交替工作，線路兩側的發(fā)信機交替工作，收信機收到的高頻信號是

29、連續(xù)收信機收到的高頻信號是連續(xù)的高頻信號。由于信號在傳輸?shù)母哳l信號。由于信號在傳輸過程中幅值有衰耗，因此送到過程中幅值有衰耗，因此送到對側的信號幅值就要對側的信號幅值就要(ji yo)小小一些。經(jīng)檢波限幅倒相處理后，一些。經(jīng)檢波限幅倒相處理后，電流為直流。電流為直流。 一、相差高頻保護的工作一、相差高頻保護的工作(gngzu)原理原理第六十頁，共85頁。由以上的分析可見，相位比較實際上是通過收信由以上的分析可見，相位比較實際上是通過收信機所收到的高頻信號機所收到的高頻信號(xnho)來進行的。在被保護范圍來進行的。在被保護范圍內部發(fā)生故障時，兩側收信機收到的高頻信號內部發(fā)生故障時，兩側收信機收

30、到的高頻信號(xnho)重疊約重疊約10ms，于是保護瞬時的動作，立即跳閘。在被，于是保護瞬時的動作，立即跳閘。在被保護范圍外部故障時，兩側的收信機收到的高頻信號保護范圍外部故障時，兩側的收信機收到的高頻信號(xnho)是連續(xù)的，線路兩側的高頻信號是連續(xù)的，線路兩側的高頻信號(xnho)互為互為閉鎖，使兩側保護不能跳閘。閉鎖，使兩側保護不能跳閘。 一、相差高頻保護一、相差高頻保護(boh)的工作原理的工作原理第六十一頁，共85頁。QF1MQF2N保護保護k第六十二頁，共85頁。kQF1MQF2N保護保護第六十三頁，共85頁。 如果內部故障時高頻通道遭破壞，如果內部故障時高頻通道遭破壞，會不會影

31、響會不會影響(yngxing)保護跳閘？保護跳閘？ 一、相差一、相差(xin ch)高頻保護的工高頻保護的工作原理作原理第六十四頁，共85頁。反應不對稱短路的靈敏元件反應不對稱短路的靈敏元件I3I3和不靈敏元件和不靈敏元件I4I4反應對稱短路的靈敏元件反應對稱短路的靈敏元件I1I1和不靈敏元件和不靈敏元件I2I2負序電流濾過器負序電流濾過器綜合綜合(zngh)(zngh)電流電流I1+KI2I1+KI2濾過器濾過器比相閉鎖繼電器比相閉鎖繼電器KDSKDS比相輸出變壓器比相輸出變壓器CTCT操作互感器操作互感器T T收發(fā)信機收發(fā)信機相差相差(xin ch)高頻保護的組成：高頻保護的組成： 二、相

32、差高頻二、相差高頻(o pn)保護的組成保護的組成第六十五頁，共85頁。正常時正常時: 發(fā)信機沒有發(fā)信機沒有(mi yu)電源，所以不能向高電源，所以不能向高頻通道發(fā)送信號。頻通道發(fā)送信號。 第六十六頁，共85頁。 靈敏元件首先靈敏元件首先(shuxin)起動，給發(fā)信機的提供電起動，給發(fā)信機的提供電源，發(fā)信機立刻向通道發(fā)送出故障電流調制的斷續(xù)高源，發(fā)信機立刻向通道發(fā)送出故障電流調制的斷續(xù)高頻波。頻波。系統(tǒng)發(fā)生系統(tǒng)發(fā)生(fshng)故障故障時時: 不靈敏元件起動不靈敏元件起動(q dn)后，準備好后，準備好保護跳閘出口回路電保護跳閘出口回路電源。源。第六十七頁，共85頁。 收信機收到斷續(xù)波收信機

33、收到斷續(xù)波時，時，CT有輸出，有輸出，KDS動動作，發(fā)出跳閘脈沖。若作，發(fā)出跳閘脈沖。若收信機收到連續(xù)高頻波，收信機收到連續(xù)高頻波，說明是區(qū)外故障，經(jīng)檢說明是區(qū)外故障，經(jīng)檢波限幅倒相處理后，波限幅倒相處理后，CT輸出電流為零，輸出電流為零， KDS不不動 作 ， 閉 鎖 了 保 護動 作 ， 閉 鎖 了 保 護(boh)出口回路。出口回路。第六十八頁，共85頁。21AAIKI第六十九頁，共85頁。 起動元件的作用是故障時起動發(fā)信機和開放比相回路，并且要求(yoqi)起動發(fā)信機要比開放比相回路更靈敏，動作更快。 操作元件的作用是將輸電線路上的50Hz電流轉變?yōu)橐粋€50Hz的方波電流，然后以此工頻

34、方波電流對發(fā)信機中的高頻電流進行調制。 比相元件的作用是比較被保護線路兩側操作電流的相位。 第七十頁，共85頁。高定值02tZ1低定值21AAIKI2I2I01t&GFXGSX&ms3 . 303t第七十一頁，共85頁。三、相差高頻保護三、相差高頻保護(boh)的相位特性和相繼動作的相位特性和相繼動作區(qū)區(qū) 相差高頻保護相差高頻保護(boh)是通過測定通道上高頻信號是否是通過測定通道上高頻信號是否間斷，來判斷是保護間斷，來判斷是保護(boh)范圍內部還是外部故障的。當范圍內部還是外部故障的。當間斷角大于閉鎖角時，為保護間斷角大于閉鎖角時，為保護(boh)范圍內部故障，保護范圍內部

35、故障，保護(boh)動作。反之，當間斷角小于閉鎖角時，為保護動作。反之，當間斷角小于閉鎖角時，為保護(boh)范圍外部故障，保護范圍外部故障，保護(boh)不動作。不動作。第七十二頁，共85頁。在電力系統(tǒng)的實際運行中，在被保護范圍內部故障在電力系統(tǒng)的實際運行中，在被保護范圍內部故障(gzhng)時，兩側高頻信號不會完全重疊；在外部故障時，兩側高頻信號不會完全重疊；在外部故障(gzhng)時，兩側的高頻信號也不會是連續(xù)的。所以，時，兩側的高頻信號也不會是連續(xù)的。所以，就需要進一步分析相差高頻保護的相位特性。就需要進一步分析相差高頻保護的相位特性。相位特性：是指相位比較相位特性：是指相位比較(bj

36、io)繼電器中的電流繼電器中的電流Ir和高頻和高頻信號的相位角信號的相位角關系曲線，亦即關系曲線，亦即Ir=f（）的曲線，稱為相）的曲線，稱為相位特性曲線。位特性曲線。三、相差高頻保護的相位三、相差高頻保護的相位(xingwi)特性和相繼動特性和相繼動作區(qū)作區(qū) 第七十三頁，共85頁。1相差高頻保護在線路兩側相差高頻保護在線路兩側(lin c)操作電流的相位操作電流的相位關系關系 (1)外部外部(wib)三相短路三相短路:l060Vl50360wt. 總誤差總誤差(wch)角為角為 為了保證保護的選擇性，應考慮一定的裕度，令為了保證保護的選擇性，應考慮一定的裕度，令y15 l060157bhTA

37、. 電流互感器約有電流互感器約有TA7角誤差，復合濾過器及保護約角誤差，復合濾過器及保護約有有bh15角誤差。高頻信號在輸電線路上傳輸需要時間，角誤差。高頻信號在輸電線路上傳輸需要時間，以光速以光速V3.0108 m/s傳送至對側所需時間傳送至對側所需時間t產生的延遲角產生的延遲角誤差誤差三、相差高頻保護的相位特性和相繼動作區(qū)三、相差高頻保護的相位特性和相繼動作區(qū) 第七十四頁，共85頁。外部故障：兩側操作電流的相位差不是外部故障：兩側操作電流的相位差不是180，收到的兩，收到的兩側斷續(xù)高頻波不是連續(xù)的，而是側斷續(xù)高頻波不是連續(xù)的，而是180+，即出現(xiàn)，即出現(xiàn)(chxin)間間斷角為斷角為l06

38、037l060rybhTA. 外外三、相差高頻保護的相位特性三、相差高頻保護的相位特性(txng)和相繼動和相繼動作區(qū)作區(qū) 第七十五頁，共85頁。 (2)內部故障內部故障(gzhng): 雙側電源系統(tǒng)在雙側電源系統(tǒng)在d點發(fā)生三點發(fā)生三相短路時，線路兩側電勢相短路時，線路兩側電勢EM和和EN之間的相角差為之間的相角差為o ，角一般不超過角一般不超過70 。 M側電流側電流IM落后落后(lu hu)于于EMdM60, N側到短路點側到短路點dN=90。兩側電流的相位差將達到。兩側電流的相位差將達到100。電流互感器的最大。電流互感器的最大誤差角誤差角TA=7，保護裝置的角誤差，保護裝置的角誤差bh

39、=15，高頻信號沿輸電，高頻信號沿輸電線路傳輸需要時間，造成的延遲誤差角線路傳輸需要時間，造成的延遲誤差角=0.06l。三、相差高頻保護三、相差高頻保護(boh)的相位特性和相繼動作的相位特性和相繼動作區(qū)區(qū) 第七十六頁，共85頁。N側收到兩側高頻載波信號側收到兩側高頻載波信號(xnho)的最大角相差為的最大角相差為M側為側為 llN060122060157100.l060122l060157100M. 三、相差高頻保護的相位特性和相繼三、相差高頻保護的相位特性和相繼(xingj)動作動作區(qū)區(qū) 第七十七頁，共85頁。內部故障時，理論上接收兩側斷續(xù)高頻波的間斷內部故障時，理論上接收兩側斷續(xù)高頻波的間斷(jindun)角為角為180，由于兩側電源電勢的相位差、電流互，由于兩側電源電勢的相位差、電流互感器和保護裝置的角誤差，所以間斷感器和保護裝置的角誤差，所以間斷(jindun)角僅為角僅為l06058180rNN. l06058180rMM. 三、相差高頻保護的相位特性三、相差高頻保護的相位特性(txng)和相繼動作和相繼動作區(qū)區(qū) 第七十八頁，共85頁。2. 保護的相繼動作區(qū)保護的相繼動作區(qū)收信機收到兩調頻信號的相位差與線路的長度收信機收到兩調頻信號的相位差與線路的長度(chngd)有關，保護范圍之外故障時，間斷角為有