高壓輸電線路縱聯(lián)保護

高壓輸電線路縱聯(lián)保護輸電線路縱聯(lián)保護按構(gòu)成原理可分為縱聯(lián)差動保護、縱聯(lián)方向保護和縱聯(lián)距離保護。利用被保護線路兩端電流的大小和相位來判斷區(qū)內(nèi)外故障的縱聯(lián)保護稱為縱聯(lián)差動保護；利用被保護線路兩端短路功率方向來判斷區(qū)內(nèi)外故障的縱聯(lián)保護稱為縱聯(lián)方向保護；若測量短路功率方向的方向元件用方向阻抗元件來實現(xiàn)，則這種縱聯(lián)方向保護又稱為縱聯(lián)距離保護。一、縱聯(lián)保護通道直接傳送或間接傳送兩端的電氣量的通道有:導(dǎo)引線通道高頻載波通道微波通道光纖通道。1、導(dǎo)引線通道導(dǎo)引線通道就是用二次電纜將線路兩側(cè)保護的電流回路聯(lián)系起來，主要問題是導(dǎo)引線通道長度與輸電線路相當，敷設(shè)困難；通道發(fā)生斷線、短路時會導(dǎo)致保護誤動，運行中檢測、維護通道困難；導(dǎo)引線較長時電流互感器二次阻抗過大導(dǎo)致誤差增大。導(dǎo)引線通道構(gòu)成的縱聯(lián)保護僅用于短線路上。2.高頻載波通道高頻載波通道是利用電力線路、高頻信號加工設(shè)備、收發(fā)信機構(gòu)成的一種有線通信通道，以載波通道構(gòu)成的線路縱聯(lián)保護也稱為高頻保護。載波信號（又稱高頻信號）頻率為50－400kHz。利用一相輸電線和大地構(gòu)成的通信通道稱為“相-地制”通道，3.微波通道

微波通道為無線通信方式，采用頻率為2000MHz、6000～8000MHz，主要用于電力系統(tǒng)通信，由定向天線、連接電纜、收發(fā)信機組成。微波通道容量大，不存在通道擁擠問題，沒有載波通道當線路故障時衰耗加大的問題，但設(shè)備昂貴，每隔40～60km需加設(shè)微波中繼站，維護困難，因此微波通道僅在個別載波通道應(yīng)用確實困難的線路上用于縱聯(lián)保護。4.光纖通道光纖結(jié)構(gòu)如圖3.23（a）所示,纖芯由高折射率的高純度二氧化硅材料制成，直徑僅100～200μm，用于傳送光信號。包層為摻有雜質(zhì)的二氧化硅，作用是使光信號能在纖芯中產(chǎn)生全反射傳輸。涂覆層及套塑用來加強光纖機械強度。圖3.24專用光纖方式連接圖3.25數(shù)字復(fù)接方式連接（單側(cè)示意圖）串/并、編碼、電/光G703國標接口轉(zhuǎn)換SDH數(shù)字傳輸裝置光纜二、縱聯(lián)差動保護

1．縱聯(lián)電流差動保護原理圖3.26縱聯(lián)電流差動保護原理2．光纖分相差動保護光纖分相差動保護采用光纖通道，本側(cè)三相電流和對側(cè)三相電流分別進行差動。輸電線路兩側(cè)電流采樣信號通過編碼變成碼流形式后轉(zhuǎn)換成光信號經(jīng)光纖送至對側(cè)保護，保護裝置收到對側(cè)傳來的光信號先解調(diào)為電信號再與本側(cè)保護的電流信號構(gòu)成差動保護圖3.27分相電流差動保護啟動元件邏輯框圖圖3.28比例差動特性示意圖圖3.29分相電流差動保護原理框圖1）內(nèi)部故障情況

起動元件開放出口繼電器正電源，故障相電流差動元件動作，同時向?qū)?cè)保護發(fā)出“差動保護動作”信號。本側(cè)保護起動且收到對側(cè)“差動保護動作”信號情況下，故障相電流差動元件向跳閘邏輯部分發(fā)出分相電流差動元件動作信號。2）外部故障情況

保護起動元件起動，但兩側(cè)分相電流差動元件均不會動作，也收不到對側(cè)保護的“差動保護動作”信號，保護不出口跳閘。3）TA斷線情況系統(tǒng)正常運行時若TA斷線，差動電流大小為負荷電流。TA斷線瞬間，斷線側(cè)的起動元件和差動繼電器可能動作，但對側(cè)的起動元件不動作，不會向本側(cè)發(fā)差動保護動作信號，從而保證縱聯(lián)差動不會誤動。TA斷線元件判據(jù)為有自產(chǎn)零序電流（三相電流求和得到的零序電流）而無零序電壓，延時10秒動作。TA斷線元件動作后可以閉鎖差動保護防止再發(fā)生外部故障時保護誤動，同時發(fā)出“TA斷線”告警信號。三、縱聯(lián)方向保護

1．縱聯(lián)方向保護基本原理（1）利用故障方向識別區(qū)內(nèi)外故障的方法。圖3.30為比較線路兩側(cè)故障方向的縱聯(lián)方向保護原理示意圖。圖3.33不對稱短路復(fù)合序網(wǎng)分解圖（a）短路狀態(tài)；（b）短路前狀態(tài)；（c）短路附加狀態(tài)圖3.34兩端電源線路發(fā)生短路故障的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)圖圖3.35線路正反向故障時的正序附加狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)圖圖2.縱聯(lián)方向保護需要考慮的問題斷路器位置停信圖3.40閉鎖式縱聯(lián)方向保護