繼電保護課件二四

第四章回顧距離保護的作用原理和構(gòu)成正常運行時，保護的測量阻抗幅值較大，角度較?。欢搪窌r，保護的測量阻抗幅值較小，角度較大基于測量阻抗的這些變化特征，可以構(gòu)成根據(jù)保護處測量阻抗變化而動作的保護，稱其為距離保護，也稱為阻抗保護距離保護具有靈敏度受運行方式影響小的特點，克服了電流電壓保護的缺點，在110kV及以上的電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用第四章回顧阻抗元件的動作特性和動作方程動作特性：阻抗元件動作范圍的圖形表示動作方程：阻抗元件動作范圍的數(shù)學表達式圓特性阻抗元件的動作方程全阻抗特性圓：方向阻抗特性圓：直線特性阻抗元件、四邊形特性阻抗元件第四章回顧阻抗元件的接線方式及精工電流、電壓阻抗元件的接線方式：接入阻抗元件的測量電壓和測量電流應(yīng)該取什么電壓和電流接線原則：使測量阻抗正確反映故障點至保護安裝處的距離，且準確度不受故障類型的影響相間短路的阻抗測量元件：00接線方式接地短路的阻抗測量元件：帶補償電流的00接線方式精工電流：當阻抗元件的動作阻抗Zop=0.9Zset時，加入阻抗元件的電流稱為阻抗元件的最小精確工作電流第四章回顧影響阻抗元件測量阻抗精度的因素短路點過渡電阻對測量阻抗的影響電力系統(tǒng)振蕩對測量阻抗的影響保護與故障點間分支電路對測量阻抗的影響電壓互感器二次斷線的影響相間距離保護的整定計算及評價距離保護和電流電壓保護存在的問題保護的I段，也就是無延時段，只能保護線路的一部分，不能保護線路的全長當靠近斷路器側(cè)發(fā)生故障時，遠離故障側(cè)的保護只能靠第II段切除故障（動作時間為0.5秒甚至大于0.5秒）這樣長的動作時間對于很多重要的高壓線路是不允許的第五章輸電線路的縱聯(lián)保護第一節(jié)縱聯(lián)保護的基本原理和縱差保護一、縱聯(lián)保護的基本原理縱聯(lián)保護縱差保護高頻保護微波保護全線速動保護二、輸電線路的縱差保護1、縱差保護的基本原理線路正常運行或者外部短路時，流入差動電流元件的電流為不平衡電流線路內(nèi)部短路時，流入差動電流元件的電流為故障點總故障電流的二次值，遠遠大于線路正常運行或者外部短路時流入差動電流元件的不平衡電流根據(jù)差動電流元件的輸入電流，我們可以準確地判斷線路是處于內(nèi)部短路還是外部短路或者正常運行！可以采用差動電流元件構(gòu)成保護，即縱差保護，判斷線路內(nèi)部還是線路外部發(fā)生了故障由于這種保護從原理上區(qū)分了線路內(nèi)部還是外部故障，因此不需要延時元件，可以無延時地切除線路兩側(cè)電流互感器之間任意處故障縱差保護一般作為短線路、發(fā)電機、母線和變壓器的主保護；對于長線路，采用光纖差動保護二、輸電線路的縱差保護1、縱差保護的基本原理保證正常運行和外部短路時保護裝置不動作作跳閘二、輸電線路的縱縱差保護2、縱差保護的整定定計算(1)躲外部短短路時的的最大不不平衡電電流(2)正常運行行時電流流互感器器二次斷斷線時保保護不動動作保護定值值取(1)、(2)中的較大大者保護的靈靈敏度應(yīng)應(yīng)滿足以以下關(guān)系系：二、輸電電線路的的縱差保保護如果外部部短路時時流過差差動元件件的不平平衡電流流較大，，則為了了保證保保護外部部短路時時保護不不誤動作作，保護護動作值值必須大于于不平衡衡電流，這樣就就可能導導致保護護在內(nèi)部部故障時時不滿足靈靈敏度的要求如果為了了提高保保護的靈靈敏度，，則必須須降低保保護的動動作定值值，這樣樣就可能能導致外外部短路路的時候候，保護誤動動作二、輸電電線路的的縱差保保護不平衡電電流穿越性故故障電流流外部故障障時，差差動元件件不平衡衡電流和和穿越性性故障電電流的比比值較小小，為TA的誤差如果能夠夠在保護護動作特特性中引引入穿越越性故障障電流，，當流過過差動元元件的電電流大于于穿越性性故障電電流時，，保護才才動作顯然，引引入穿越越性故障障電流后后，外部部故障時時保護可可以可靠靠的不動動作二、輸電電線路的的縱差保保護3、帶制動動特性的的縱差保保護由于這個個穿越性性故障電電流是使使保護趨趨向于不不動作的的，因此此，我們們稱其為為制動電流流這種引入入了穿越越性故障障電流的的縱差保保護稱為為帶制動特特性的縱縱差保護護引入制動動電流后后，縱差差保護的的動作特性性可以更改改為：其中，為為制動系系數(shù)，為為制制動電流流二、輸電電線路的的縱差保保護3、帶制動動特性的的縱差保保護制動電流流的取法法應(yīng)該滿滿足在外部故障障時等于穿越性電電流。按此要要求制動動電流有有以下三種取法：比率制動動方式標積制動動方式正常運行行、外部部短路或或者單側(cè)側(cè)電源內(nèi)內(nèi)部短路路時，1、2的制動效效果相同同；雙電電源內(nèi)部部短路時時，1具有更高高的靈敏敏度單電源內(nèi)內(nèi)部短路路時，3具有最高高的靈敏敏度二、輸電電線路的的縱差保保護3、帶制動動特性的的縱差保保護外部短路路時，兩兩個制動動線圈產(chǎn)產(chǎn)生的磁磁通相加加，差動動線圈上上產(chǎn)生的的磁通相相減，使使差動電電流元件件不能動動作內(nèi)部短路路時，線線路兩側(cè)側(cè)短路電電流在制制動線圈圈上產(chǎn)生生的磁通通相減，，而在差差動線圈圈上產(chǎn)生生的磁通通相加，，使差動動電流元元件可靠靠動作上一堂課課回顧縱聯(lián)保護護的基本本原理輸電線路的縱差差保護縱差保護的基本本原理縱差保護的整定定計算帶制動特性的縱縱差保護三、平行雙回線線的橫聯(lián)差動保保護1、橫聯(lián)差動保護護為了提高電力系系統(tǒng)并聯(lián)運行的的穩(wěn)定性和增加加線路的傳輸容容量，電力系統(tǒng)統(tǒng)中常采用平行雙回線運行方式平行雙回線一般般采用橫聯(lián)差動保護。所謂的橫聯(lián)差差動保護包括橫聯(lián)差動電流方方向保護和電流平衡保護橫聯(lián)差動保護并并不屬于縱聯(lián)保保護，原理也與與縱聯(lián)保護不同同，不能作為平平行雙回線路的的完善的主保護護，只能作為雙回線路主保護護的補充三、平行雙回線線的橫聯(lián)差動保保護(1)橫聯(lián)差動保護的的基本原理三、平行雙回線線的橫聯(lián)差動保保護1、橫聯(lián)差動保護護采用單端電氣量構(gòu)成當線路I內(nèi)部短路點靠近近B側(cè)母線時，可以以通過相繼動作保證保護的速動動性保護出口短路時時，由于方向元元件上所加電壓壓接近于0，近故障側(cè)方向向元件拒動，若若此故障點又在在遠離故障點側(cè)側(cè)保護的相繼動動作區(qū)內(nèi)，則兩兩側(cè)保護均不能能動作，存在死區(qū)三、平行雙回線線的橫聯(lián)差動保保護1、橫聯(lián)差動保護護相繼動作區(qū)的求求取三、平行雙回線線的橫聯(lián)差動保保護2、電流平衡保護護當線路I發(fā)生故障時，有有I1>I3；當線路II發(fā)生故障時，有有I3>I1；當線路正常運運行或者外部故故障時，有I1=I3可以用比較兩線線路中電流大小小的方法構(gòu)成并并聯(lián)平行線路的的保護，稱為電流平衡保護電流平衡保護是是用電流平衡元件替代橫差保護中中的功率方向測測量元件，作為為故障線選擇元元件構(gòu)成的第二節(jié)高頻保保護概述一、高頻通道及及工作方式輸電線路的高頻頻保護，是將兩側(cè)電流流的相位變成高高頻訊號后，再再經(jīng)加工后的輸輸電線傳至對側(cè)側(cè)，進行直接或或間接的相位比比較，實現(xiàn)全線線速動保護的高頻通道有兩種種構(gòu)成方式。一一種是采用經(jīng)加加工的一相輸電電線和大地作為為高頻通道，稱稱為“相-地制”；另一種是用兩兩相經(jīng)加工的輸輸電線作為高頻頻通道，稱為““相-相制”；各國多多采用“相-地制”一、高頻通道及及工作方式1、高頻通道的構(gòu)構(gòu)成：相-地制輸電線路高頻阻波器耦合電容連接濾波器高頻電纜保護間隙接地刀閘高頻收、發(fā)訊機機繼電保護部分單頻制：兩側(cè)同同頻雙頻制：兩側(cè)異異頻一、高頻通道及及工作方式2、高頻通道的工工作方式高頻通道的工作作方式是指高頻頻通道內(nèi)高頻電電流存在的兩種種狀態(tài)。高頻通通道的工作方式式有兩種：短時發(fā)訊方式和長期發(fā)訊方式發(fā)訊機在發(fā)生故故障時啟動發(fā)訊訊，通道內(nèi)短時有高頻電流的狀狀態(tài)，稱為短時時發(fā)訊方式。當當發(fā)訊機在正常常時發(fā)訊，高頻頻通道內(nèi)長期有高頻電流的狀狀態(tài)，稱為長期期發(fā)訊方式前一種工作方式式必須有發(fā)訊機機的啟動元件；后一種工作作方式，不需需發(fā)訊機的啟啟動元件。前前一種工作方方式，需要定定期檢查通道的完好性；后后一種工作方方式，通道經(jīng)經(jīng)常處于被監(jiān)監(jiān)視狀態(tài)，通通道正常無高高頻電流則表表明通道故障障上一堂課回顧顧平行雙回線的的橫聯(lián)差動保保護輸電線路的高高頻保護什么是高頻保保護將兩側(cè)電流的的相位變成高高頻訊號后，，再經(jīng)加工后后的輸電線傳傳至對側(cè)，進進行直接或間間接的相位比比較，實現(xiàn)全全線速動的保保護高頻通道的構(gòu)構(gòu)成輸電線路、高高頻阻波器、、耦合電容、、連接濾波器器、高頻電纜纜、保護間隙隙、接地刀閘閘、高頻收、、發(fā)訊機、繼繼電保護高頻通道的工工作方式短時發(fā)訊方式式、長期發(fā)訊訊方式二、高頻訊號號的應(yīng)用高頻訊號的應(yīng)應(yīng)用主要有兩兩種：兩側(cè)高頻電流流訊號直接進進行比較，稱稱為高頻訊號號直接比較（交流量比較較）高頻電流的有有或無對故障障進行判別，，再將判別結(jié)結(jié)果送到對側(cè)側(cè)進行比較，，稱為高頻訊訊號的間接比較（直流量比較較）間接比較中，，又可用高頻頻電流的有或或無作為跳閘閘訊號、允許許訊號和閉鎖鎖訊號二、高頻訊號號的應(yīng)用P：線路保護裝裝置R：收訊機高頻閉鎖方向向保護高頻閉鎖距離離保護相差高頻保護護高頻遠方跳閘閘保護第三節(jié)高頻頻閉鎖方向保保護一、高頻閉鎖鎖方向保護的的基本原理高頻閉鎖方向向保護（方向向高頻保護））：電流或功功率方向為負時，啟動元件件啟動發(fā)訊機機一直發(fā)訊，閉鎖出口跳閘回路的保護這種保護的優(yōu)優(yōu)點就是利用用非故障線路一一端的閉鎖信信號，閉鎖非故障線線路不跳閘，而對于故障線路，則不需要閉鎖信信號。這樣在區(qū)內(nèi)內(nèi)故障伴隨有有通道破壞時時，兩端保護護仍能可靠跳跳閘。這是這這種保護得到到廣泛應(yīng)用的的主要原因高頻閉鎖方向向保護采用短時發(fā)訊方式，故高頻頻發(fā)訊機需要要采用啟動元件。因啟動元件件不同，所以以有不同啟動動方式的高頻頻閉鎖方向保保護二、電流啟動動的高頻閉鎖鎖方向保護KA為發(fā)訊機的電電流啟動元件件，經(jīng)記憶元元件1KT(瞬時啟動延時時t1秒返回)和與門4啟動發(fā)訊機，，閉鎖跳閘回回路KA‘和+KW(啟動元件和方方向元件)構(gòu)成方向電流流保護，動作作后，經(jīng)與門門2和3KT(延時t3秒動作瞬時返返回)作好跳閘準備備，并經(jīng)非門門6關(guān)閉與門4，停止本側(cè)發(fā)發(fā)訊機發(fā)訊1、電流啟動的的高頻閉鎖方方向保護的構(gòu)構(gòu)成二、電流啟動動的高頻閉鎖鎖方向保護1、電流啟動的的高頻閉鎖方方向保護的構(gòu)構(gòu)成KA保護范圍超過過被保護線路路兩側(cè)相鄰母母線方向元件KW保護范圍超過過被保護線路路末端二、電流啟動動的高頻閉鎖鎖方向保護2、保護的整定定時間元件的整整定1KT：防止線路外外部故障切除除后近故障側(cè)側(cè)KA先返回而遠側(cè)側(cè)KA’和+KW后返回所引起起的非故障線線路遠離故障障側(cè)保護的誤誤跳閘，取0.5s3KT：防止線路外外部短路時遠遠離故障側(cè)的的保護在未收收到近故障側(cè)側(cè)傳送的高頻頻電流閉鎖訊訊號而誤動作作，取4～16ms電流元件的整整定：保證線線路發(fā)生故障障時，發(fā)訊機機先啟動二、電流啟動動的高頻閉鎖鎖方向保護3、工作情況四、功率啟動動的高頻閉鎖鎖方向保護上一堂課回顧顧高頻訊號的應(yīng)應(yīng)用高頻閉鎖方向向保護高頻閉鎖方向向保護的基本本原理電流或功率方方向為負時，，啟動元件啟啟動發(fā)訊機一一直發(fā)訊，閉閉鎖出口跳閘閘回路的保護護電流啟動的高高頻閉鎖方向向保護構(gòu)成、時間元元件的整定、、工作情況功率啟動的高高頻閉鎖方向向保護五、方向高頻頻保護的功率率方向元件在高頻閉鎖方方向保護中，，方向元件或或者功率方向向測量元件是是保護中的關(guān)關(guān)鍵元件。對對方向元件的的主要要求有有：能夠反映所有有類型的故障障且無死區(qū)線路正常運行行和系統(tǒng)振蕩蕩時不動作功率方向測量量元件之間的的靈敏度容易易配合負序功率方向向元件、方向阻抗元元件、相電壓補償方向元件件、故障分量方向向元件五、方向高頻頻保護的功率率方向元件1、負序功率方方向元件的基基本原理發(fā)生不對稱短短路時，故障障點注入負序序電源，全網(wǎng)網(wǎng)出現(xiàn)負序電電流和負序電電壓故障點負序電電壓最高，電電源點負序電電壓為0故障線路上，，負序電流方方向由線路指指向母線正方向不對稱稱短路：反方向不對稱稱短路：五、方向高頻頻保護的功率率方向元件2、故障分量方方向元件的基基本原理五、方向高頻頻保護的功率率方向元件2、故障分量方方向元件的基基本原理＋