第4章 輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)

第4章輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)4.1概述4.2縱聯(lián)保護(hù)基本原理4.4縱聯(lián)差動保護(hù)4.5縱聯(lián)方向保護(hù)4.3縱聯(lián)保護(hù)通道4.6縱聯(lián)距離、零序方向保護(hù)4.1概述圖4-1線路兩端距離保護(hù)的共同覆蓋區(qū)域4.2縱聯(lián)保護(hù)基本原理雙側(cè)測量線路保護(hù)的基本原理主要有以下3種：①以基爾霍夫電流定律為基礎(chǔ)的電流差動保護(hù)；

②比較線路兩側(cè)電流相位關(guān)系的相位差動保護(hù)；

③比較兩側(cè)線路保護(hù)故障方向的縱聯(lián)方向保護(hù)。1．縱聯(lián)差動保護(hù)圖4-2電流差動保護(hù)原理2．縱聯(lián)方向保護(hù)圖4-3縱聯(lián)方向保護(hù)原理3．縱聯(lián)相位保護(hù)圖4-4相位差動保護(hù)原理4.3縱聯(lián)保護(hù)通道1．導(dǎo)引線2．無線電通道3．高頻載波通道圖4-5“相地制”電力線載波通道示意圖（1）高頻阻波器（2）耦合電容器（3）結(jié)合濾波器（4）電纜（5）保護(hù)間隙（6）接地刀閘圖4-7收信機(jī)原理框圖圖4-6發(fā)信機(jī)原理框圖4．光纖通道圖4-9光纖結(jié)構(gòu)與光纜結(jié)構(gòu)圖4-8光纖通信原理圖4-11數(shù)字復(fù)接方式連接（單側(cè)示意圖）圖4-10專用光纖方式連接

光纖通信有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。①頻帶寬，信息容量大。

②傳輸損耗低，傳輸距離遠(yuǎn)。

③制造光纖、光纜的原材料資源豐富，可節(jié)約大量制造電纜所需要的銅和鉛。

④光纜具有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，便于通信線路的敷設(shè)。

⑤光纖通信系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，使用安全。

光纖通信有以下缺點(diǎn)。

①光纖彎曲半徑不能過小，一般不小于30mm。②光纖的切斷和連接工藝要求高。

③分路、耦合復(fù)雜。4.4縱聯(lián)差動保護(hù)4.4.1導(dǎo)引線保護(hù)4.4.2光纖分相差動保護(hù)4.4.1導(dǎo)引線保護(hù)1．基本工作原理圖4-12導(dǎo)引線保護(hù)接線原理2．不平衡電流（1）不平衡電流形成原因線路正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，差動電流不為零，是一個(gè)較小的數(shù)值，原因是存在不平衡電流以及線路電容電流。（2）不平衡電流計(jì)算4.4.2光纖分相差動保護(hù)1．光纖分相差動保護(hù)原理圖4-13差動電流元件動作特性圖4-14外部故障圖4-15內(nèi)部故障（4）采樣同步問題

電流信號由光纖通道傳輸時(shí)會有ms級的延時(shí)，需考慮兩側(cè)保護(hù)信息的同步問題。兩側(cè)裝置一側(cè)作為同步端，另一側(cè)作為參考端。以同步方式交換兩側(cè)信息，參考端采樣間隔固定，并在每一采樣間隔中固定向?qū)?cè)發(fā)送一幀信息。

同步端隨時(shí)調(diào)整采樣間隔，如果滿足同步條件，就向?qū)?cè)傳輸三相電流采樣值；否則，啟動同步過程，直到滿足同步條件為止。2．分相電流差動保護(hù)原理框圖圖4-16分相電流差動保護(hù)原理框圖（1）內(nèi)部故障情況（2）外部故障情況（3）TA斷線情況（4）通道異常（5）本側(cè)三相跳閘情況圖4-17手合于故障線路情況4.5縱聯(lián)方向保護(hù)4.5.1縱聯(lián)方向保護(hù)工作原理4.5.2縱聯(lián)方向保護(hù)基本原則4.5.3“閉鎖式”縱聯(lián)方向保護(hù)基本邏輯結(jié)構(gòu)4.5.4允許式縱聯(lián)方向保護(hù)基本邏輯結(jié)構(gòu)圖4-19閉鎖式縱聯(lián)方向保護(hù)原理示意圖圖4-18縱聯(lián)方向保護(hù)原理圖4.5.1縱聯(lián)方向保護(hù)工作原理圖4-20允許式縱聯(lián)方向保護(hù)原理示意圖4.5.2縱聯(lián)方向保護(hù)基本原則縱聯(lián)保護(hù)采用雙側(cè)測量原理，不能單側(cè)工作。采用兩套定值啟動發(fā)信、跳閘回路，當(dāng)高定值條件滿足準(zhǔn)備跳閘時(shí)，由于高、低定值間考慮足夠的配合系數(shù)（高定值一般為低定值的1.5～2倍），如果低定值元件未損壞，可以認(rèn)為兩側(cè)低定值元件均已啟動發(fā)信。這樣就保證縱聯(lián)保護(hù)準(zhǔn)備跳閘時(shí)是在兩側(cè)保護(hù)均已啟動的狀態(tài)下。1．啟動元件設(shè)置圖4-21外部故障切除情況2．遠(yuǎn)方啟動遠(yuǎn)方啟動是指收到對側(cè)信號而本側(cè)啟動發(fā)信元件未啟動時(shí)，由收信啟動本側(cè)發(fā)信回路。由于發(fā)信是因?yàn)槭盏搅藢?cè)信號而啟動的，稱遠(yuǎn)方啟動。（1）更加可靠地防止縱聯(lián)保護(hù)單側(cè)工作（2）方便手動檢查通道3．延時(shí)保護(hù)停信圖4-22閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)收信示意圖4．其他保護(hù)停信

5．?dāng)嗦菲魑恢猛Ｐ艌D4-23一側(cè)先合閘于故障線路情況6．弱饋線路4.5.3“閉鎖式”縱聯(lián)方向保護(hù)基本邏輯結(jié)構(gòu)1．程序流程圖圖4-24程序流程圖2．保護(hù)未啟動情況圖4-25閉鎖式縱聯(lián)方向保護(hù)正常運(yùn)行程序框圖

D2輸出至收、發(fā)信機(jī)或光/電轉(zhuǎn)換設(shè)備啟動發(fā)信，有3種啟動發(fā)信情況：（1）系統(tǒng)擾動時(shí)由保護(hù)低定值啟動發(fā)信；（2）檢查通道時(shí)手動啟動發(fā)信；（3）收到對側(cè)信號，由收信遠(yuǎn)方啟動發(fā)信，當(dāng)本側(cè)斷路器打開或處于弱電源側(cè)時(shí)，延時(shí)100ms遠(yuǎn)方啟動，這樣發(fā)生圖4-23所示情況時(shí)，對側(cè)保護(hù)有足夠的時(shí)間跳閘。圖4-26手動檢查通道情況3．保護(hù)啟動后情況保護(hù)啟動后轉(zhuǎn)入故障測量程序，故障測量程序原理框圖如圖4-27所示。圖4-27閉鎖式縱聯(lián)方向保護(hù)故障測量程序框圖

停信有以下3種情況。

①保護(hù)停信（D4）

②其他保護(hù)停信（T5、D16）③斷路器位置停信（D14、D16），斷路器為跳閘位置時(shí)始終停信。圖4-28“功