輸電線路縱聯(lián)保護(hù)解析課件

6輸電線路縱聯(lián)保護(hù)6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)6.2高頻保護(hù)6.3微波保護(hù)6.4光纖保護(hù)16輸電線路縱聯(lián)保護(hù)6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)16.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)前述的電流、距離保護(hù)僅反應(yīng)線路一側(cè)的電氣量，不可能快速區(qū)分本線末端和對側(cè)母線（或相鄰線始端）故障。為了有選擇性地切除線路上任意點(diǎn)的故障，需要電流、距離階段式保護(hù)的配合，因此不能實(shí)現(xiàn)全線路瞬時切除故障。在雙側(cè)電源線路，瞬時切除故障范圍大約只有線路全長的60％左右。被保護(hù)線路其余部分短路時，只能由延時保護(hù)來切除。這在220kV及以上電壓等級的電力

系統(tǒng)中難于滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性對快速

切除故障的要求。26.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)前述的電流、距離保護(hù)僅反應(yīng)線路6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)帶輔助通道的縱聯(lián)差動保護(hù)，反應(yīng)線路兩側(cè)的電氣量，可以快速、可靠地區(qū)分本線路內(nèi)部任意點(diǎn)短路與外部短路，有選擇、快速地切除全線路任意點(diǎn)短路。保護(hù)需要將線路一側(cè)電氣量信息傳到另一側(cè)去，兩側(cè)的電氣量同時比較、聯(lián)合工作，也就是說在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系，以這種方式構(gòu)成的保護(hù)稱之為輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)。保護(hù)是否動作取決于安裝

在輸電線兩端的裝置聯(lián)合

判斷的結(jié)果，兩端的裝置

組成一個保護(hù)單元，又稱

為輸電線的單元保護(hù)(Unit

Protection)。UnitProtection通信設(shè)備通信設(shè)備通道MNk1k2保護(hù)裝置保護(hù)裝置36.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)帶輔助通道的縱聯(lián)差動保護(hù)，反應(yīng)6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)通道類型及保護(hù)方式輔助導(dǎo)引線——導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù) 通過二次輔助線路，直接比較兩側(cè)

電流的大小和相位（向量或波形）；電力線載波——高頻保護(hù) 利用載波通訊，比較兩側(cè)的功率方向或者電流相位；微波通訊——微波保護(hù) 利用微波通訊容量大的特點(diǎn)，可以傳送電流相位或者電流的實(shí)時波形；

考慮經(jīng)濟(jì)性要求，電力信息系統(tǒng)兼顧保護(hù)需要。光纖通訊——光纖保護(hù) 同微波保護(hù)，且抗干擾能力強(qiáng)，短線路優(yōu)先考慮。UnitProtection通信設(shè)備通信設(shè)備通道MNk1k2保護(hù)裝置保護(hù)裝置46.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)通道類型及保護(hù)方式UnitP6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)縱聯(lián)差動保護(hù)的基本原理（以短線路為例）縱聯(lián)差動保護(hù)是基于比較被保護(hù)線路始端和末端電流

的大小和相位的原理構(gòu)成的。在線路兩端安裝了具有相同型號和變比的電流互感器，

將線路兩端電流互感器二次側(cè)帶?號的同極性端子(遠(yuǎn)

離保護(hù)線路兩端)連接在一起。把線路兩端電流互感器

二次側(cè)不帶?號的端子連接在一起，差動繼電器KD接

在差流回路上。正常運(yùn)行或外部故障時，繼電器中沒有電流；被保護(hù)線路內(nèi)部短路故障時，繼電器中電流等于流向故障

點(diǎn)的短路電流。56.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)縱聯(lián)差動保護(hù)的基本原理（以短線6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障當(dāng)線路正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障時，在理想

情況下，差動繼電器KD流過大小相等、方向相反

的兩個電流，它們互相抵消，所以流過繼電器KD

中的電流為零，即由于在正常運(yùn)行情況下，上述連接方式的縱差動

保護(hù)二次側(cè)的電流在導(dǎo)引線中形成環(huán)流，稱為

環(huán)流法縱差動保護(hù)。66.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障66.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)發(fā)生內(nèi)部故障對于單側(cè)電源，流過繼電器KD中電流當(dāng)大于繼電器KD的動作電流時，差動

繼電器KD立即動作，斷開電源側(cè)的斷路器。對于雙側(cè)電源線路，流過繼電器KD中電流如，則繼電器KD立即動作，將故障線路

兩端斷路器斷開。縱差保護(hù)裝置的保護(hù)范圍：線路兩端電流互感器之間的距離。

在保護(hù)范圍外短路，保護(hù)不動作，不需要與相鄰元件的保護(hù)

在動作值和動作時限上配合，可實(shí)現(xiàn)全線路瞬時切除故障。上述的接線只能用于發(fā)電機(jī)、變壓器、母線和大型電動機(jī)的保護(hù)中，不能用于輸電線路，因?yàn)榫€路有一定的長度，必須有導(dǎo)引線通道。76.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)發(fā)生內(nèi)部故障76.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)差動保護(hù)利用敷設(shè)在輸電線路兩端變電所之間的二次電纜傳遞被保護(hù)線路各側(cè)信息的通信方式稱之為導(dǎo)引線通信，以導(dǎo)引線為通道的縱聯(lián)保護(hù)稱為導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)（簡稱導(dǎo)引線保護(hù)）。導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)常采用電流差動原理，可分為環(huán)流式和均壓式兩種。86.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)差動保護(hù)86.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)環(huán)流式線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子經(jīng)導(dǎo)引線連接起來。動作線圈跨接在兩根導(dǎo)引線之間，流過兩端的和電流起動作作用； 制動線圈被串接在導(dǎo)引線的回路中，流過兩端的循環(huán)電流，起制動作用。

當(dāng)繼電器的動作作用大于制動作用時，保護(hù)動作。在正常運(yùn)行或外部故障時，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子的輸出電流大小相等而方向相反，動作線圈中沒有電流流過，即處在電流平衡狀態(tài)，此時導(dǎo)引線流過兩端循環(huán)電流，故稱環(huán)流式。當(dāng)導(dǎo)引線發(fā)生開路故障時保護(hù)要誤動，

導(dǎo)引線發(fā)生短路故障時保護(hù)卻要拒動。96.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)環(huán)流式96.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)均壓式線路兩端電流互感器的異極性端子經(jīng)由導(dǎo)引線連接起來；繼電器的動作線圈串接在導(dǎo)引線回路中，流過兩端的差電流；

制動線圈則被跨接在兩根導(dǎo)引線之間，流過和電流。在正常運(yùn)行或區(qū)外故障時，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器極性相異的端子的輸出電流大小相等且方向相同，故導(dǎo)引線及動作線圈中均沒有電流通過，二次電流只能分別在各自的制動線圈及互感器二次繞組中流過；兩側(cè)導(dǎo)引線線芯間電壓大小相等

方向相反，處在電壓平衡狀態(tài)，

也稱為電壓平衡原理。導(dǎo)引線發(fā)生開路時保護(hù)將拒動，

導(dǎo)引線發(fā)生短路時保護(hù)將誤動。106.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)均壓式106.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)影響縱聯(lián)差動保護(hù)正確工作的因素電流互感器的誤差和不平衡電流在以上分析中，是忽略電流互感器的勵磁電流并假定兩端的電流互感器特性完全一致的理想情況，所以在正常運(yùn)行和外部故障時，流入繼電器KD中電流。實(shí)際上由于線路兩端電流互感器特性不完全相同，將導(dǎo)致在二次回路中電流不相等。繼電器KD中將流過不平衡電流，即此不平衡電流在穩(wěn)態(tài)負(fù)荷情況下其值較小，而在外部短路的暫態(tài)過程中，由于短路電流很大，使電流互感器鐵芯嚴(yán)重飽和，將達(dá)到很大的值。穩(wěn)態(tài)不平衡電流電流互感器二次電流:116.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)影響縱聯(lián)差動保護(hù)正確工作的因素6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流一次電流較小時，電流互感器不飽和，線路兩端電流互感器l和2的特性曲線差別不明顯。當(dāng)一次電流很大時，電流互感器高度飽和，勵磁電流急劇增大。由于線路兩端電流互感器勵磁特性不同，即兩鐵芯飽和程度不同，造成兩個二次電流有較大差別。鐵芯飽和程度越深，電流差別越大，不平衡電流越大。在正常運(yùn)行和保護(hù)區(qū)外故障進(jìn)入穩(wěn)態(tài)情況下，由于

一次側(cè)電流相等，而兩個電流互感器勵磁特性不會

完全相同，因此流入差動繼電器中電流為不平衡電流為兩端電流互感器勵磁電流之差。126.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流126.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流不平衡電流增大的原因：當(dāng)一次側(cè)電流一定時，二次側(cè)的負(fù)載阻抗越大，則要求二次側(cè)的感應(yīng)電勢越大，因此，要求鐵芯中的磁通密度越大，鐵心就容易飽和。當(dāng)二次負(fù)載已確定之后，一次側(cè)電流的升高也將引起鐵芯中磁通密度增大。因此，一次電流越大，二次電流的誤差也增大。校驗(yàn)：采用外部故障時，流過電流互感器的最大短路電流，并保證在這種最大的一次電流情況下，二次電流的誤差不大于10％。最大不平衡電流的穩(wěn)態(tài)值為因此，減小穩(wěn)態(tài)不平衡電流的方法是選用型號、特性完全相同的電流互感器，并按10％誤差曲線進(jìn)行校驗(yàn)。136.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流136.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)暫態(tài)過程不平衡電流由于差動保護(hù)是瞬時動作的，因此，必須進(jìn)一步分析在保護(hù)區(qū)外短路的暫態(tài)過程中，差動回路中出現(xiàn)的不平衡電流。在暫態(tài)過程中，短路電流含有指數(shù)規(guī)律衰減的非周期分量。在暫態(tài)過程中，勵磁電流將大大超過其穩(wěn)態(tài)值，并含有大量緩慢衰減的非周期分量，這將使不平衡電流大大增加。最大不平衡電流發(fā)生在暫態(tài)過程時間的中段。146.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)暫態(tài)過程不平衡電流146.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)減小不平衡電流是一切差動保護(hù)的核心問題在構(gòu)成差動保護(hù)時，應(yīng)盡可能采用型號相同、勵磁特性一致、鐵心截面較大的高精度的電流互感器；在差動回路中接入具有快速飽和特性的中間變流器；在小容量的發(fā)電機(jī)和變壓器的差動保護(hù)上，還可在差動回路中串聯(lián)電阻，接入電阻可以減小流入差動繼電器的不平衡電流，并加速衰減。156.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)減小不平衡電流是一切差動保護(hù)的6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線的故障和感應(yīng)過電壓應(yīng)有故障監(jiān)視回路保證導(dǎo)引線的完好性導(dǎo)引線可以埋在地下電纜溝內(nèi)或架空敷設(shè)，它們有發(fā)生短路或斷線的可能。對于環(huán)流法接線，導(dǎo)引線斷線將造成保護(hù)誤動作。導(dǎo)引線短路將造成輸電線內(nèi)部短路時保護(hù)拒動。還應(yīng)采取相應(yīng)的過電壓保護(hù)措施因?qū)б€一般與高壓輸電線平行敷設(shè)，在輸電線短路時，短路電流可在導(dǎo)引線回路中感應(yīng)產(chǎn)生過電壓。雷電也可在導(dǎo)引線中感應(yīng)過電壓，這些過電壓有可能進(jìn)入保護(hù)回路，從而造成保護(hù)裝置中元器件的損壞。166.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線的故障和感應(yīng)過電壓166.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線的阻抗和分布電容保護(hù)裝置的性能受導(dǎo)引線參數(shù)和使用長度影響縱差保護(hù)用于較長的輸電線時，導(dǎo)引線的阻抗增大；導(dǎo)引線愈長，分布電容愈大，保護(hù)裝置的安全可靠性愈低；另外，導(dǎo)引電纜造價高，隨著使用長度增加，投資劇增。導(dǎo)引線通道構(gòu)成的縱聯(lián)保護(hù)僅用于少數(shù)重要的短線路（一般應(yīng)在10km以下）。176.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線的阻抗和分布電容176.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)整定計算縱差保護(hù)是瞬時保護(hù)，應(yīng)按躲過保護(hù)區(qū)外短路時最大不平衡電流來整定差動繼電器的動作電流，即當(dāng)正常運(yùn)行時，為防止電流互感器二次回路一相斷線而導(dǎo)致保護(hù)誤動作，應(yīng)大于被保護(hù)線路可能流過最大負(fù)荷電流，即繼電器的整定值，選二者較大的計算值。保護(hù)裝置靈敏系數(shù)，可按單側(cè)電源供電情況下，保護(hù)范圍末端最小短路電流來計算，并要求滿足下式186.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)整定計算186.2高頻保護(hù)高頻保護(hù)是將線路兩端的功率方向（或者電流相位）調(diào)制成高頻信號，利用高頻通道將高頻信號相互送到對側(cè)，設(shè)置在每端的高頻保護(hù)，將接收到的對側(cè)的信號與本側(cè)的信號迸行比較。判斷是內(nèi)部故障還是外都故障，以決定保護(hù)是否動作。按照原理不同可以分為方向高頻和相差動高頻；利用輸電線路構(gòu)成通道，即在輸電線傳送50Hz工頻電流的同時，疊加傳送一個高頻信號（或稱載波信號50~400kHZ），所以高頻保護(hù)又稱為電力線載波縱聯(lián)保護(hù)（PowerLineCarrierPilot）（簡稱載波保護(hù)）。高頻保護(hù)不反應(yīng)保護(hù)范圍外的故障，在參數(shù)選擇上不需要與下一級線路配合，因此，可以達(dá)到無時限地有選擇性地切除內(nèi)部的短路故障。目前，高頻保護(hù)是220kV及以上電壓級復(fù)雜電網(wǎng)的主保護(hù)方式。在110～220kV輸電線路上高頻保護(hù)的動作時間為50ms左右，在330kV及以上的輸電線路上動作時間在40ms以下。196.2高頻保護(hù)高頻保護(hù)是將線路兩端的功率方向（或者電流相6.2高頻保護(hù)電力線高頻通道1阻波器采用電感線圈與可調(diào)電容組成的并聯(lián)諧振回路；將高頻電流阻擋在本線路以內(nèi)，不至于流入相鄰線路上去。而對工頻電流，阻波器僅呈現(xiàn)電感線圈的阻抗(約0.04歐)，不影響工頻電流在輸電線路上傳輸。2耦合電容器電容量極小，對工頻信號呈現(xiàn)非常大

的阻抗，同時可以防止工頻電壓侵入

高頻收、發(fā)信機(jī)；對高頻電流呈現(xiàn)小

阻抗，高頻電流可順利通過。3連接濾波器連接濾波器與耦合電容器共同組成一個

帶通濾波器，使所需頻帶的電流能夠順

利通過。206.2高頻保護(hù)電力線高頻通道206.2高頻保護(hù)4高頻電纜它用來連接室內(nèi)繼電保護(hù)屏、高頻收發(fā)信

機(jī)到室外變電站的連接濾波器。5高頻收、發(fā)信機(jī)高頻收發(fā)信機(jī)由高頻收信機(jī)和高頻發(fā)信機(jī)

兩部分組成，用來發(fā)送和接收高頻信號。

發(fā)信機(jī)發(fā)出的高頻信號通過高頻通道傳送

到對端，被對端和本端的收信機(jī)所接受，

兩端的收信機(jī)既接收來自本側(cè)的高頻信號

又接收來自對側(cè)的高頻信號，兩個信號經(jīng)

比較判斷后，確定繼電保護(hù)動作跳閘或閉鎖。6接地開關(guān)檢修或調(diào)整高頻收發(fā)信機(jī)和連接濾波器時，接通接地開關(guān)，使耦合電容器下端可靠接地，以保證設(shè)備和人身的安全。216.2高頻保護(hù)4高頻電纜216.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的特點(diǎn)無中繼通信距離長電力線載波通信距離可達(dá)幾百公里，中間不需要信號的中繼設(shè)備。經(jīng)濟(jì)、使用方便使用電力線載波通道的裝置與載波機(jī)之間的距離很近，都在同一變電所內(nèi)，高頻電纜短，由于不需要再架信道，整個投資省。工程施工比較簡單輸電線路建好后，裝上阻波器、耦合電容器、結(jié)合濾波器，放好高頻載波電纜，然后安裝載波機(jī)，就可以進(jìn)行調(diào)試?；旧喜恍枇硗膺M(jìn)行基建工程，能較快的建立起通信。易受到干擾由于是直接通過高壓輸電線路傳送高頻載波電流的，因此高壓輸電線路上的干擾直接進(jìn)入載波通道，高壓輸電線路的電暈、短路、開關(guān)操作等都會在不同程度上對載波通信造成干擾。通信速率低難于滿足縱聯(lián)電流差動保護(hù)實(shí)時性的要求，一般用來傳遞狀態(tài)信號，用于構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)保護(hù)和電流相位比較式縱聯(lián)保護(hù)。226.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的特點(diǎn)226.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的工作方式正常時無高頻電流工作方式正常運(yùn)行時，發(fā)信機(jī)不發(fā)信，高頻通道中無高頻電流通過，故障時，發(fā)信機(jī)由保護(hù)啟動發(fā)信，通道中有高頻電流傳輸。又稱故障啟動發(fā)信方式。正常有高頻電流方式正常運(yùn)行時，發(fā)信機(jī)處于發(fā)信狀態(tài)，通道經(jīng)常有高頻電流通過。因此又稱之為長期發(fā)信方式。故障時，發(fā)信機(jī)不發(fā)信，高頻通道中無高頻電流通過，移頻方式正常運(yùn)行時，發(fā)信機(jī)發(fā)信，向?qū)Χ怂统鲱l率為f1的高頻電流，用以監(jiān)視通道及閉鎖高頻保護(hù)。故障時，保護(hù)裝置控制發(fā)信機(jī)停止發(fā)送頻率為f1的高頻電流，而另發(fā)出頻率為f2的高頻電流。又稱為“移頻方式”。236.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的工作方式236.2高頻保護(hù)按傳輸高頻信號的性質(zhì)，高頻通道分為直接比較方式和間接比較方式兩種直接比較方式：線路兩端的工頻交流電氣量→送到對端→兩端的保護(hù)裝置直接進(jìn)行比較→決定保護(hù)是否動作?！倦娏飨辔徊顒痈哳l保護(hù)屬于這一類比較方式】。間接比較方式：兩端保護(hù)對短路故障的判斷結(jié)果→傳送到對端→兩端根據(jù)本端和對端保護(hù)對短路判斷的結(jié)果進(jìn)行間接比較→決定保護(hù)是否動作?！救绶较蚋哳l保護(hù)就屬于這一比較方式】。電力線高頻信號的種類閉鎖信號閉鎖信號是禁止保護(hù)動作于跳閘的信號。允許信號允許信號是允許保護(hù)動作于跳閘的信號。跳閘信號跳閘信號是直接引起跳閘的信號發(fā)信機(jī)工作頻率（單/雙頻制）246.2高頻保護(hù)按傳輸高頻信號的性質(zhì)，高頻通道分為直接比較6.2高頻保護(hù)方向比較式高頻保護(hù)利用輸電線路兩端功率方向相同或相反的特征構(gòu)成方向比較式高頻保護(hù)。在通道中傳送的是邏輯信號，而不是電氣量本身，傳送的信息量較少，但對信息可靠性要求很高。按照保護(hù)判別方向所用的原理可將方向比較式高頻保護(hù)分為：方向高頻保護(hù)距離高頻保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時，兩端保護(hù)的功率方向元件判別流過本端的功率方向功率方向?yàn)樨?fù)者發(fā)出閉鎖信號，閉鎖兩端的保護(hù)，稱為閉鎖式方向高頻保護(hù)；功率方向?yàn)檎甙l(fā)出允許信號，允許兩端保護(hù)跳閘，稱為允許式方向高頻保護(hù)。256.2高頻保護(hù)方向比較式高頻保護(hù)256.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的工作原理規(guī)定：線路兩端功率從母線流向線路時為正方向，由線路流向母線為負(fù)方向。工作方式：正常無高頻電流。外部故障：閉鎖信號由功率方向?yàn)樨?fù)的一側(cè)發(fā)出，被兩端的收信機(jī)接收，閉鎖兩端的保護(hù)。內(nèi)部故障：功率方向都為正，無閉鎖信號，保護(hù)動作。保護(hù)在故障線路上不傳送高頻信號，而只在非故障線路上才傳送高頻信號在內(nèi)部故障伴隨有通道破壞，例如通道相接地或斷線時，兩端保護(hù)仍能可靠跳閘。非故障線路的保護(hù)受通道損壞的影響會誤動。故障線路：非故障線路：兩端功率方向均為正，無閉鎖信號，保護(hù)動作。功率方向?yàn)樨?fù)的一側(cè)發(fā)閉鎖信號，將兩側(cè)保護(hù)閉鎖。266.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)故障線路：非故障線路：兩6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成外部短路（線路BC短路，對線路AB來說就是外部短路）B端保護(hù)2：KAl動作，KW+不動作，Y1無輸出，Y2瞬時啟動發(fā)信機(jī)，發(fā)出高頻閉鎖信號，收信機(jī)收到閉鎖信號，Y3無輸出，閉鎖跳閘回路。A端保護(hù)l：KAl動作，隨后KA2、KW+同時動作，Y1有輸出，立即停止發(fā)信，并經(jīng)t2延時后輸入到Y(jié)3元件，B端保護(hù)2不停地發(fā)閉鎖信號，使A端保護(hù)的Y3無輸出，A端保護(hù)不跳閘。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動停信元件KAl--低定值電流啟動發(fā)信元件t1--瞬時動作延時返回元件t2--延時動作瞬時返回元件276.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成兩端供電線路內(nèi)部短路（線路BC內(nèi)部短路）線路兩端保護(hù)3、4：兩端的KAl都啟動發(fā)信，隨后KA2、功率正方向元件KW+同時動作，Y1將Y2閉鎖，發(fā)信機(jī)停止發(fā)信。輸電線兩端發(fā)信機(jī)都停止發(fā)信，收信機(jī)無輸出，同時經(jīng)t2延時后兩側(cè)都滿足跳閘條件，兩側(cè)均跳閘。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動停信元件KAl--低定值電流啟動發(fā)信元件t1--瞬時動作延時返回元件t2--延時動作瞬時返回元件286.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成單電源供電線路內(nèi)部短路（D母線電源停運(yùn)，線路BC內(nèi)部短路）線路兩端保護(hù)3、4：B側(cè)保護(hù)3的工作情況同上分析，C側(cè)保護(hù)4無電流通過不啟動，因而不發(fā)閉鎖

信號，B側(cè)（電源側(cè)）保護(hù)收不到閉鎖信號并且本側(cè)跳閘條件滿足，則立即跳開B側(cè)斷路器，切除

故障。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動停信元件KAl--低定值電流啟動發(fā)信元件t1--瞬時動作延時返回元件t2--延時動作瞬時返回元件296.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的整定電流的整定啟動元件KA1動作電流按躲開正常運(yùn)行時最大負(fù)荷電流整定啟動元件KA2的動作電流與KA1作靈敏性配合整定。一般取KA2的動作電流Iop.2=（1.5~2)Iop.1，

并按線路末端短路進(jìn)行靈敏系數(shù)校驗(yàn)，要求靈敏系數(shù)大于等于2。時間的整定發(fā)信延時元件的時間t1應(yīng)大于一端的啟動元件返回時間與另一端啟動元件和功率方向元件返回時間的差值（可適量考慮時間裕度）。停信延時元件的時間t2△t——本端功率方向元件和啟動元件與對端啟動元件的動作時間之差；

tx——高頻信號從對端傳送到本端所需時間；

ty——裕度時間。306.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的整定306.2高頻保護(hù)長期發(fā)信的閉鎖式方向高頻保護(hù)正常運(yùn)行情況下，線路保護(hù)兩端保護(hù)控制發(fā)信機(jī)長期連續(xù)發(fā)出閉鎖信號，閉鎖兩端保護(hù)。內(nèi)部故障時，兩端方向元件都判為正方向短路，都停發(fā)閉鎖信號，保護(hù)可以跳閘。由于在內(nèi)部故障時不需要傳送高頻電流，故本線路短路且高頻通道破壞時，不影響保護(hù)的正常動作。外部故障時，近故障點(diǎn)一端方向元件判為反方向短路，不停發(fā)閉鎖信號，兩端保護(hù)都不能跳閘。優(yōu)點(diǎn)：保護(hù)連續(xù)不斷地發(fā)送高頻閉鎖信號，不需要在故障時專門起動發(fā)信機(jī)的起動元件，因而可以避免故障時發(fā)信閉鎖式保護(hù)中必須有兩套靈敏度不同的起動元件相互配合給整定造成的困難，同時提高保護(hù)的靈敏度。故障時不必等待對端發(fā)來的閉鎖信號，不需加人為的延時，可提高保護(hù)的動作速度。缺點(diǎn)：長期傳輸高頻電流會給附近的通信線路造成一定的干擾。在采用微波或光纖通道通信時，不會對通信產(chǎn)生干擾，用這種方式最為理想。316.2高頻保護(hù)長期發(fā)信的閉鎖式方向高頻保護(hù)316.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)只能作為本線路的全線快速保護(hù)，不能作為變電所母線和下級線路的后備保護(hù)。為作為相鄰線路的后備保護(hù)，可在距離保護(hù)上加設(shè)高頻部分，構(gòu)成高頻閉鎖距離保護(hù)。高頻閉鎖距離保護(hù)裝置兼有兩種保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，并且能簡化整個保護(hù)的接線。既能在內(nèi)部故障時快速地切除被保護(hù)范圍內(nèi)的任一點(diǎn)故障；又能在外部故障時，作為下一級線路和變電站母線的后備保護(hù)，目前，高頻閉鎖距離保護(hù)是超高壓輸電線上廣泛采用的一種主保護(hù)之一。326.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)326.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖k1點(diǎn)短路A端：兩端的距離保護(hù)Ⅲ段繼電器動作→啟動發(fā)信元件→兩端的距離保護(hù)Ⅱ段也動作→停止發(fā)信→收信機(jī)收不到高頻信號→A端距離保護(hù)Ⅱ段的瞬時動作的與門元件滿足→立即跳閘；B端：在距離I段范圍內(nèi)，也瞬時跳閘。336.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖336.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖k2點(diǎn)短路A端：兩端的距離保護(hù)Ⅲ段繼電器動作→啟動發(fā)信元件→遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的A端距離保護(hù)Ⅱ段動作→停止發(fā)信→靠近故障點(diǎn)的B端距離保護(hù)Ⅱ段不動作（不停止發(fā)信）→A端收信機(jī)可收到B端送來的高頻信號→A端距離保護(hù)Ⅱ段的瞬時動作的與門元件不滿足跳閘條件→只能經(jīng)過距離保護(hù)Ⅱ段的時間元件延時跳閘，保證了動作的選擇性。B端：由于B端距離保護(hù)Ⅱ段不動作，所以不論是瞬時跳閘還是延時跳閘的條件均不滿足，不動作。346.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖346.2高頻保護(hù)閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)KPD2為雙方向動作的負(fù)序功率方向元件；1KM為串接于起動發(fā)信機(jī)回路中帶延時返回的中間繼電器；2KM為具有工作線圈和制動線圈的極化繼電器；3KM為出口跳閘繼電器。內(nèi)部故障：KPD2的接點(diǎn)向下閉合，2KM的工作線圈帶電，由于兩側(cè)的1KM均不動作，兩端的發(fā)信機(jī)均不起動，

收信機(jī)收不到閉鎖信號，2KM

即可動作接通3KM去跳閘。外部故障：近故障點(diǎn)一端的KPD2

的接點(diǎn)向上閉合，經(jīng)1KM的電流

線圈起動發(fā)信機(jī)，1KM的接點(diǎn)閉

合后，又經(jīng)電阻R實(shí)現(xiàn)對發(fā)信機(jī)的

附加起動，發(fā)出閉鎖信號，從而

把兩端的保護(hù)閉鎖。356.2高頻保護(hù)閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)356.2高頻保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理與閉鎖式距離高頻保護(hù)相同：利用零序電流保護(hù)第Ⅲ段測量元件即零序電流繼電器啟動發(fā)信；利用第Ⅱ段測量元件和零序功率方向元件共同啟動跳閘回路。內(nèi)部故障：兩端保護(hù)Ⅲ段測量元件啟動發(fā)信，兩端Ⅱ段保護(hù)的測量元件和功率方向元件零序功率繼電器啟動后停止發(fā)信，并啟動跳閘回路，兩端斷路器跳閘。外部故障：近故障點(diǎn)端保護(hù)的Ⅲ段測量元件啟動發(fā)信，而零序功率方向繼電器不啟動，故跳閘回路不啟動，遠(yuǎn)故障點(diǎn)端保護(hù)的Ⅲ段測量元件和功率元件均啟動，收到對端傳送來的高頻信號將保護(hù)閉鎖。保護(hù)對接地故障反應(yīng)靈敏，延時短，零序功率方向元件無死區(qū)，電壓互感器二次回路斷線不會誤動作，接線簡單、可靠、系統(tǒng)振蕩時也不會誤動作，不需要采取防止振蕩閉鎖措施，實(shí)現(xiàn)用高頻閉鎖方案比距離保護(hù)更方便。閉鎖式零序方向高頻保護(hù)366.2高頻保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理與閉鎖式距離高頻保護(hù)相同：閉鎖式零6.2高頻保護(hù)影響方向比較式高頻保護(hù)正確工作的因素及采取措施非全相運(yùn)行對方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對措施采用單相重合閘的高壓線路，在重合閘過程中將出現(xiàn)非全相運(yùn)行，閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)的情況與保護(hù)用電壓互感器裝設(shè)的位置有關(guān)，假設(shè)A相在M端斷開，等值電路如（b）：當(dāng)電壓互感器TV接于母線側(cè)時（負(fù)序電壓）相當(dāng)于內(nèi)部故障。兩端正向負(fù)序

功率方向元件啟動，保護(hù)動作于

跳閘。當(dāng)電壓互感器接于線路側(cè)時相當(dāng)于M端的外部故障。M端反向負(fù)序功率方向元件啟動發(fā)信，將兩端保護(hù)閉鎖。為避免在單相重合閘過程中負(fù)序功率高頻閉鎖方向保護(hù)誤動作，應(yīng)將電壓互感器TV接于線路側(cè)。376.2高頻保護(hù)影響方向比較式高頻保護(hù)正確工作的因素及采取6.2高頻保護(hù)功率倒向?qū)Ψ较虮容^式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對措施假設(shè)故障發(fā)生在線路L1上M側(cè)的k點(diǎn)，

在QF3跳閘前，線路L2中短路功率由

N側(cè)流向M側(cè)，線路L2中M側(cè)的功率

方向?yàn)樨?fù)，向N側(cè)發(fā)送閉鎖信號。功率倒向：在QF3跳閘后QF4跳閘前，

線路L2中的短路功率突然倒轉(zhuǎn)方向，由

M側(cè)流向N側(cè)，M側(cè)的功率方向由負(fù)變?yōu)檎?，功率方向元件動作，停止發(fā)信并準(zhǔn)備跳閘；N側(cè)的功率方向由正變負(fù)，方向元件應(yīng)立即返回并向M側(cè)發(fā)閉鎖信號。如果M側(cè)的方向元件動作快，N側(cè)的方向元件返回慢，于是有一段時間兩側(cè)方向元件均處于動作狀態(tài)，M側(cè)沒有閉鎖信號，造成線路兩端的保護(hù)誤動。解決的辦法是增加如圖6-10中的延時返回t1元件，發(fā)信元件動作后延時t1時間返回，此期間一直發(fā)信，閉鎖保護(hù)。386.2高頻保護(hù)功率倒向?qū)Ψ较虮容^式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對措6.2高頻保護(hù)分布電容對方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對措施在超高壓長線路上，分布電容很大，使線路充電電流增大，當(dāng)線路一端斷開，另一端進(jìn)行三相合閘充電時，由于斷路器三相觸頭不同時閉合，出現(xiàn)一相或兩相先合的情況，這時線路電容電流中將出現(xiàn)很大的負(fù)序、零序電容電流和電壓，可能引起方向元件誤動作，從而造成方向比較式高頻保護(hù)誤動作。為了防止線路空載合閘時引起負(fù)序方向元件的誤動作，通常對負(fù)序方向元件采取按躲過空載線路兩相先閉合時出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)負(fù)序電容電流進(jìn)行整定。必要時應(yīng)增大保護(hù)啟動時間躲過空載合閘的過渡過程，或用方向阻抗元件代替負(fù)序方向元件等。396.2高頻保護(hù)分布電容對方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對措6.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)工作原理縱聯(lián)電流差動保護(hù)既比較線路兩側(cè)電流的大小又比較電流的相位，即進(jìn)行相量比較。傳輸兩端的電流相量，其傳輸容量、傳輸速率都對傳輸設(shè)備有較高的要求；并且必須對兩端同一時刻的相量進(jìn)行比較，兩端數(shù)據(jù)必須嚴(yán)格同步，對異地同步技術(shù)也有很高要求，利用電力線載波通道很難滿足以上技術(shù)要求。因而縱聯(lián)電流差動保護(hù)原理主要應(yīng)用在發(fā)電機(jī)、變壓器、母線等集中參數(shù)元件上，并在超短距離輸電線導(dǎo)引線保護(hù)中有所采用；電流相位差動高頻保護(hù)（簡稱為相差高頻保護(hù)）是根據(jù)直接比較線路兩端電流相位而確定保護(hù)是否動作的原理構(gòu)成利用輸電線路兩端電流相位在區(qū)外短路時相差180°、區(qū)內(nèi)短路時相差為0°，區(qū)分區(qū)內(nèi)、外短路。406.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)406.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的工作原理k1點(diǎn)發(fā)生短路故障時：線路兩端電流都從母線流向線路，方向?yàn)檎?；兩端電流相位?/p>

=0°，當(dāng)k2點(diǎn)發(fā)生短路故障時：短路電流由線路流向母線，方向?yàn)樨?fù)；短路電流由母線流向線路，方向?yàn)檎?；兩端電流相位?/p>

=180°。因此，可以根據(jù)線路兩端電流之間相位差

的不同來判斷線路是內(nèi)部故障還是外部故障。416.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的工作原理416.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的工作原理采用高頻通道經(jīng)常無電流，而在外部故障時發(fā)出高頻電流（即閉鎖信號）的方式來構(gòu)成保護(hù)在實(shí)際上可以做成當(dāng)短路電流為正半周時，操作高頻發(fā)信機(jī)發(fā)出高頻電流，而在負(fù)半周則不發(fā)，如此不間斷地交替進(jìn)行。當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時，由于兩端的電流同相位，兩端收信機(jī)所收到的高頻信號就是間斷的。區(qū)內(nèi)故障:高頻電流是間斷的；imwt0inwt0426.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的工作原理區(qū)內(nèi)故障:6.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的工作原理當(dāng)保護(hù)范圍外部故障時，由于兩端電流的相位相反，兩個電流仍然在它自己的正半周發(fā)出高頻信號。兩個高頻電流發(fā)出的時間相差180°，兩端收信機(jī)所收到的信號是連續(xù)不斷的高頻電流。在外部故障時，由對端送來的高頻脈沖電流信號正好填滿本端高頻脈沖的空隙，使本端的保護(hù)閉鎖。填滿本端高頻脈沖空隙的對端高頻脈沖就是一種閉鎖信號。在內(nèi)部故障時，沒有這種填滿空隙的脈沖，構(gòu)成了保護(hù)動作跳閘的必要條件。因此，相差動高頻保護(hù)也是一種傳送閉鎖信號的保護(hù)，也具有閉鎖式保護(hù)所具有的特點(diǎn)。區(qū)外故障:高頻電流是連續(xù)的。wt0iminwt0436.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的工作原理區(qū)外故障:6.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的構(gòu)成啟動元件負(fù)序電流元件：反映不對稱故障相電流元件：反映對稱短路故障低定值元件：靈敏性高，啟動發(fā)信，

并通過延時返回時間元件，保證在

t1=5～7s時間內(nèi)發(fā)信機(jī)連續(xù)發(fā)信。高定值元件：啟動本側(cè)跳閘回路，待

收信機(jī)的輸出滿足跳閘條件即跳閘。446.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的構(gòu)成446.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的構(gòu)成操作元件操作元件的作用是將輸電線路中

50Hz工頻電流轉(zhuǎn)變成50Hz的方波

電流，對發(fā)信機(jī)中高頻電流進(jìn)行

調(diào)制，此電流稱為操作電流。操作電流能反應(yīng)所有類型的故障線路內(nèi)部故障時，兩端操作電流相位

差

=0°或

≈0°，在線路外部故障時，操作電流相位差

=180°或

≈180°。將正序電流和負(fù)序電流的復(fù)合相序電流作為操作電流，通過比較兩側(cè)的電流相位，實(shí)現(xiàn)區(qū)內(nèi)、外故障的區(qū)分。當(dāng)該電流為正（或負(fù)）半波時，操作發(fā)信機(jī)發(fā)出連續(xù)高頻電流；當(dāng)該電流為負(fù)（或正）半波時，不發(fā)高頻電流。456.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的構(gòu)成456.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的構(gòu)成時間元件時間元件t3的作用就是對收到的高頻電流進(jìn)行整流并延時t3后有輸出，并展寬t4時間。內(nèi)部短路時高頻電流間斷時間長，與t3比較，

如果大于t3，收信機(jī)回路有輸出，

保護(hù)跳閘。外部短路時高頻電流間斷時間短，小于t3延時，

收信機(jī)回路無輸出，保護(hù)不能跳閘?？紤]短路前兩側(cè)電動勢的相角差、高頻信號

的傳輸延遲等因素，在內(nèi)部短路時收到的高

頻電流不連續(xù)的時間間隔也會小于半周波，

在外部短路時收到的高頻電流也會有一定的

時間間隔不連續(xù)，因而對t3要進(jìn)行整定。466.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的構(gòu)成466.3微波保護(hù)微波保護(hù)是以微波通道作為通信通道的一種縱聯(lián)保護(hù)。微波保護(hù)與高頻保護(hù)及導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的差別主要是通信方式不同。而它們的保護(hù)原理是相同的。對應(yīng)于高頻保護(hù)，有：方向微波保護(hù)；距離微波保護(hù)；相差微波保護(hù)；對應(yīng)于導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)，有：電流差動微波保護(hù)；電力系統(tǒng)使用的微波通信頻率段一般在300～30000MHz之間，相比電力線載波的50～400KHz頻段，頻帶要寬得多，信息傳輸容量要大得多。微波通信縱聯(lián)保護(hù)使用的頻段屬于超短波的無線電波，大氣電離層已不能起反射作用，只能在“視線”范圍內(nèi)傳播，傳輸距離不超過40～60km；如果兩個變電所之間距離超出以上范圍，就要裝設(shè)微波中繼站，以增強(qiáng)和傳遞微波信號。476.3微波保護(hù)微波保護(hù)是以微波通道作為通信通道的一種縱聯(lián)保6.3微波保護(hù)微波保護(hù)的構(gòu)成486.3微波保護(hù)微波保護(hù)的構(gòu)成486.3微波保護(hù)電流相位差動微波保護(hù)相同：電流相位差動微波保護(hù)（簡稱電流相差微波保護(hù)）與電流相差高頻保護(hù)的原理相同。不同：是使用通道不同，由于微波通道可以提供更多通道，因此，保護(hù)可以按分別比較各相電流

的相位方式構(gòu)成。電流差動微波保護(hù)電流差動微波保護(hù)是根據(jù)比較線路兩端電流的相量或波形原理構(gòu)成，相同：與短距離線路上采用的有輔助導(dǎo)線縱聯(lián)差動保護(hù)原理相同，不同：利用微波通道代替輔助導(dǎo)線，將一端電流的波形完全不斷的傳到對端，進(jìn)行比較各端電流

的相位。它在原理上比電流相位差動保護(hù)更優(yōu)越，特別是應(yīng)用于具有分支線路的網(wǎng)絡(luò)。對通信的要求很高，需要采取有效的抗干擾措施。496.3微波保護(hù)電流相位差動微波保護(hù)496.3微波保護(hù)微波保護(hù)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：有一條獨(dú)立于輸電線路的通信通道，微波通道與輸電線路無直接聯(lián)系，輸電線路上產(chǎn)生的干擾，如故障點(diǎn)電弧、斷路器操作、沖擊過電壓、電暈等，對通信系統(tǒng)沒有影響，微波保護(hù)無需退出運(yùn)行；反之，在檢修微彼通道時也不會影響輸電線的正常運(yùn)行。擴(kuò)展了通信頻段，可以傳遞的信息容量增加、速率加快，可以傳送更多路數(shù)的信號，這就為構(gòu)成性能更加完善的分相相位比較的保護(hù)創(chuàng)造了條件。頻率高，因此通道受外界干擾影響小，可靠性高受。工業(yè)、雷電等干擾的頻譜基本上不在微波頻段內(nèi)，通信誤碼率低，可靠性高。輸電線路的任何故障都不會使通道工作破壞，因此，其工作方式靈活，它既可以采用在外部故障時傳送閉鎖信號的方式，也可以采用在內(nèi)部故障時傳送允許信號和跳間信號的方式。問題：微波在視線距離內(nèi)傳送的特點(diǎn)決定了在通信距離較遠(yuǎn)時，必須架設(shè)微波中繼站，通道價格較貴，而且也增加了維修工作量。由于電磁波在大氣中傳播時存在著折射和反射，信號就有可能產(chǎn)生衰落現(xiàn)象。506.3微波保護(hù)微波保護(hù)的特點(diǎn)506.4光纖保護(hù)在縱聯(lián)保護(hù)中使用光纖通道構(gòu)成的保護(hù)稱為光纖保護(hù)。光纖通道通信容量大，不受電磁干擾，在經(jīng)濟(jì)上也可以與導(dǎo)引線通道競爭，近年來光纖通道成為短線路縱聯(lián)保護(hù)的主要通道形式。光纖通道與微波通道具有相同的優(yōu)點(diǎn)，也廣泛采用脈沖編碼調(diào)制（PCM）方式。保護(hù)使用的光纖通道一般與電力信息系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。以光纖作為信號傳遞媒介的通信稱為光纖通信。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展和光纖制作成本的降低，光纖通信網(wǎng)正在成為電力通信網(wǎng)的主干網(wǎng)，光纖通信在電力系統(tǒng)通信中得到越來越多的應(yīng)用。例如：連接各高壓變電所的電力調(diào)度自動化信息系統(tǒng)、利用光纖通信的縱聯(lián)保護(hù)、配電自動化通信網(wǎng)等都應(yīng)用光纖通信。516.4光纖保護(hù)在縱聯(lián)保護(hù)中使用光纖通道構(gòu)成的保護(hù)稱為光纖保6.4光纖保護(hù)光纖通信的構(gòu)成由光發(fā)射機(jī)、光纖、中繼器和光接收機(jī)組成526.4光纖保護(hù)光纖通信的構(gòu)成526.4光纖保護(hù)光纖通信的特點(diǎn)通信容量大從理論上講，用光作載波可以傳輸100億個話路。實(shí)際上目前一對光纖一般可通過幾百路到幾千路，而一根細(xì)小的光纜又可包含幾十根光纖到幾百根光纖。可以節(jié)約大量金屬材料光纖由玻璃或硅制成，其來源豐富，供應(yīng)方便。光纖很細(xì)，直徑約100μm，對于最細(xì)的“單模纖維”光纖，lkg的純玻璃可拉制光纖幾萬公里長；對較粗的“多模纖維”光纖，也可拉制光纖100多公里長。而l00km長的1800路同軸通信電纜就需用銅12噸、鋁50噸。無感應(yīng)性能利用光纖可以構(gòu)成無電磁感應(yīng)的、極為可靠的通道。這一點(diǎn)對繼電保護(hù)來說尤為重要，在易受地電位升高、暫態(tài)過程及其他有嚴(yán)重干擾的金屬線路地段之間，光纖是一種理想的通信媒介。其他光纖通信還有保密性好，敷設(shè)方便，不怕雷擊，不受外界電磁干擾，抗腐蝕和不怕潮等優(yōu)點(diǎn)。不足通信距離不夠長，在長距離通信時，要用中繼器及其附加設(shè)備。此外當(dāng)光纖斷裂時不易找尋或連接，但由于光纜中的光纖數(shù)目多，可以將斷裂的光纖迅速用備用光纖替換。536.4光纖保護(hù)光纖通信的特點(diǎn)53本章完54本章完546輸電線路縱聯(lián)保護(hù)6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)6.2高頻保護(hù)6.3微波保護(hù)6.4光纖保護(hù)556輸電線路縱聯(lián)保護(hù)6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)16.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)前述的電流、距離保護(hù)僅反應(yīng)線路一側(cè)的電氣量，不可能快速區(qū)分本線末端和對側(cè)母線（或相鄰線始端）故障。為了有選擇性地切除線路上任意點(diǎn)的故障，需要電流、距離階段式保護(hù)的配合，因此不能實(shí)現(xiàn)全線路瞬時切除故障。在雙側(cè)電源線路，瞬時切除故障范圍大約只有線路全長的60％左右。被保護(hù)線路其余部分短路時，只能由延時保護(hù)來切除。這在220kV及以上電壓等級的電力

系統(tǒng)中難于滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性對快速

切除故障的要求。566.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)前述的電流、距離保護(hù)僅反應(yīng)線路6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)帶輔助通道的縱聯(lián)差動保護(hù)，反應(yīng)線路兩側(cè)的電氣量，可以快速、可靠地區(qū)分本線路內(nèi)部任意點(diǎn)短路與外部短路，有選擇、快速地切除全線路任意點(diǎn)短路。保護(hù)需要將線路一側(cè)電氣量信息傳到另一側(cè)去，兩側(cè)的電氣量同時比較、聯(lián)合工作，也就是說在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系，以這種方式構(gòu)成的保護(hù)稱之為輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)。保護(hù)是否動作取決于安裝

在輸電線兩端的裝置聯(lián)合

判斷的結(jié)果，兩端的裝置

組成一個保護(hù)單元，又稱

為輸電線的單元保護(hù)(Unit

Protection)。UnitProtection通信設(shè)備通信設(shè)備通道MNk1k2保護(hù)裝置保護(hù)裝置576.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)帶輔助通道的縱聯(lián)差動保護(hù)，反應(yīng)6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)通道類型及保護(hù)方式輔助導(dǎo)引線——導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù) 通過二次輔助線路，直接比較兩側(cè)

電流的大小和相位（向量或波形）；電力線載波——高頻保護(hù) 利用載波通訊，比較兩側(cè)的功率方向或者電流相位；微波通訊——微波保護(hù) 利用微波通訊容量大的特點(diǎn)，可以傳送電流相位或者電流的實(shí)時波形；

考慮經(jīng)濟(jì)性要求，電力信息系統(tǒng)兼顧保護(hù)需要。光纖通訊——光纖保護(hù) 同微波保護(hù)，且抗干擾能力強(qiáng)，短線路優(yōu)先考慮。UnitProtection通信設(shè)備通信設(shè)備通道MNk1k2保護(hù)裝置保護(hù)裝置586.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)通道類型及保護(hù)方式UnitP6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)縱聯(lián)差動保護(hù)的基本原理（以短線路為例）縱聯(lián)差動保護(hù)是基于比較被保護(hù)線路始端和末端電流

的大小和相位的原理構(gòu)成的。在線路兩端安裝了具有相同型號和變比的電流互感器，

將線路兩端電流互感器二次側(cè)帶?號的同極性端子(遠(yuǎn)

離保護(hù)線路兩端)連接在一起。把線路兩端電流互感器

二次側(cè)不帶?號的端子連接在一起，差動繼電器KD接

在差流回路上。正常運(yùn)行或外部故障時，繼電器中沒有電流；被保護(hù)線路內(nèi)部短路故障時，繼電器中電流等于流向故障

點(diǎn)的短路電流。596.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)縱聯(lián)差動保護(hù)的基本原理（以短線6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障當(dāng)線路正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障時，在理想

情況下，差動繼電器KD流過大小相等、方向相反

的兩個電流，它們互相抵消，所以流過繼電器KD

中的電流為零，即由于在正常運(yùn)行情況下，上述連接方式的縱差動

保護(hù)二次側(cè)的電流在導(dǎo)引線中形成環(huán)流，稱為

環(huán)流法縱差動保護(hù)。606.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障66.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)發(fā)生內(nèi)部故障對于單側(cè)電源，流過繼電器KD中電流當(dāng)大于繼電器KD的動作電流時，差動

繼電器KD立即動作，斷開電源側(cè)的斷路器。對于雙側(cè)電源線路，流過繼電器KD中電流如，則繼電器KD立即動作，將故障線路

兩端斷路器斷開?？v差保護(hù)裝置的保護(hù)范圍：線路兩端電流互感器之間的距離。

在保護(hù)范圍外短路，保護(hù)不動作，不需要與相鄰元件的保護(hù)

在動作值和動作時限上配合，可實(shí)現(xiàn)全線路瞬時切除故障。上述的接線只能用于發(fā)電機(jī)、變壓器、母線和大型電動機(jī)的保護(hù)中，不能用于輸電線路，因?yàn)榫€路有一定的長度，必須有導(dǎo)引線通道。616.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)發(fā)生內(nèi)部故障76.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)差動保護(hù)利用敷設(shè)在輸電線路兩端變電所之間的二次電纜傳遞被保護(hù)線路各側(cè)信息的通信方式稱之為導(dǎo)引線通信，以導(dǎo)引線為通道的縱聯(lián)保護(hù)稱為導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)（簡稱導(dǎo)引線保護(hù)）。導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)常采用電流差動原理，可分為環(huán)流式和均壓式兩種。626.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)差動保護(hù)86.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)環(huán)流式線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子經(jīng)導(dǎo)引線連接起來。動作線圈跨接在兩根導(dǎo)引線之間，流過兩端的和電流起動作作用； 制動線圈被串接在導(dǎo)引線的回路中，流過兩端的循環(huán)電流，起制動作用。

當(dāng)繼電器的動作作用大于制動作用時，保護(hù)動作。在正常運(yùn)行或外部故障時，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子的輸出電流大小相等而方向相反，動作線圈中沒有電流流過，即處在電流平衡狀態(tài)，此時導(dǎo)引線流過兩端循環(huán)電流，故稱環(huán)流式。當(dāng)導(dǎo)引線發(fā)生開路故障時保護(hù)要誤動，

導(dǎo)引線發(fā)生短路故障時保護(hù)卻要拒動。636.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)環(huán)流式96.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)均壓式線路兩端電流互感器的異極性端子經(jīng)由導(dǎo)引線連接起來；繼電器的動作線圈串接在導(dǎo)引線回路中，流過兩端的差電流；

制動線圈則被跨接在兩根導(dǎo)引線之間，流過和電流。在正常運(yùn)行或區(qū)外故障時，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器極性相異的端子的輸出電流大小相等且方向相同，故導(dǎo)引線及動作線圈中均沒有電流通過，二次電流只能分別在各自的制動線圈及互感器二次繞組中流過；兩側(cè)導(dǎo)引線線芯間電壓大小相等

方向相反，處在電壓平衡狀態(tài)，

也稱為電壓平衡原理。導(dǎo)引線發(fā)生開路時保護(hù)將拒動，

導(dǎo)引線發(fā)生短路時保護(hù)將誤動。646.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)均壓式106.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)影響縱聯(lián)差動保護(hù)正確工作的因素電流互感器的誤差和不平衡電流在以上分析中，是忽略電流互感器的勵磁電流并假定兩端的電流互感器特性完全一致的理想情況，所以在正常運(yùn)行和外部故障時，流入繼電器KD中電流。實(shí)際上由于線路兩端電流互感器特性不完全相同，將導(dǎo)致在二次回路中電流不相等。繼電器KD中將流過不平衡電流，即此不平衡電流在穩(wěn)態(tài)負(fù)荷情況下其值較小，而在外部短路的暫態(tài)過程中，由于短路電流很大，使電流互感器鐵芯嚴(yán)重飽和，將達(dá)到很大的值。穩(wěn)態(tài)不平衡電流電流互感器二次電流:656.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)影響縱聯(lián)差動保護(hù)正確工作的因素6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流一次電流較小時，電流互感器不飽和，線路兩端電流互感器l和2的特性曲線差別不明顯。當(dāng)一次電流很大時，電流互感器高度飽和，勵磁電流急劇增大。由于線路兩端電流互感器勵磁特性不同，即兩鐵芯飽和程度不同，造成兩個二次電流有較大差別。鐵芯飽和程度越深，電流差別越大，不平衡電流越大。在正常運(yùn)行和保護(hù)區(qū)外故障進(jìn)入穩(wěn)態(tài)情況下，由于

一次側(cè)電流相等，而兩個電流互感器勵磁特性不會

完全相同，因此流入差動繼電器中電流為不平衡電流為兩端電流互感器勵磁電流之差。666.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流126.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流不平衡電流增大的原因：當(dāng)一次側(cè)電流一定時，二次側(cè)的負(fù)載阻抗越大，則要求二次側(cè)的感應(yīng)電勢越大，因此，要求鐵芯中的磁通密度越大，鐵心就容易飽和。當(dāng)二次負(fù)載已確定之后，一次側(cè)電流的升高也將引起鐵芯中磁通密度增大。因此，一次電流越大，二次電流的誤差也增大。校驗(yàn)：采用外部故障時，流過電流互感器的最大短路電流，并保證在這種最大的一次電流情況下，二次電流的誤差不大于10％。最大不平衡電流的穩(wěn)態(tài)值為因此，減小穩(wěn)態(tài)不平衡電流的方法是選用型號、特性完全相同的電流互感器，并按10％誤差曲線進(jìn)行校驗(yàn)。676.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)穩(wěn)態(tài)不平衡電流136.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)暫態(tài)過程不平衡電流由于差動保護(hù)是瞬時動作的，因此，必須進(jìn)一步分析在保護(hù)區(qū)外短路的暫態(tài)過程中，差動回路中出現(xiàn)的不平衡電流。在暫態(tài)過程中，短路電流含有指數(shù)規(guī)律衰減的非周期分量。在暫態(tài)過程中，勵磁電流將大大超過其穩(wěn)態(tài)值，并含有大量緩慢衰減的非周期分量，這將使不平衡電流大大增加。最大不平衡電流發(fā)生在暫態(tài)過程時間的中段。686.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)暫態(tài)過程不平衡電流146.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)減小不平衡電流是一切差動保護(hù)的核心問題在構(gòu)成差動保護(hù)時，應(yīng)盡可能采用型號相同、勵磁特性一致、鐵心截面較大的高精度的電流互感器；在差動回路中接入具有快速飽和特性的中間變流器；在小容量的發(fā)電機(jī)和變壓器的差動保護(hù)上，還可在差動回路中串聯(lián)電阻，接入電阻可以減小流入差動繼電器的不平衡電流，并加速衰減。696.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)減小不平衡電流是一切差動保護(hù)的6.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線的故障和感應(yīng)過電壓應(yīng)有故障監(jiān)視回路保證導(dǎo)引線的完好性導(dǎo)引線可以埋在地下電纜溝內(nèi)或架空敷設(shè)，它們有發(fā)生短路或斷線的可能。對于環(huán)流法接線，導(dǎo)引線斷線將造成保護(hù)誤動作。導(dǎo)引線短路將造成輸電線內(nèi)部短路時保護(hù)拒動。還應(yīng)采取相應(yīng)的過電壓保護(hù)措施因?qū)б€一般與高壓輸電線平行敷設(shè)，在輸電線短路時，短路電流可在導(dǎo)引線回路中感應(yīng)產(chǎn)生過電壓。雷電也可在導(dǎo)引線中感應(yīng)過電壓，這些過電壓有可能進(jìn)入保護(hù)回路，從而造成保護(hù)裝置中元器件的損壞。706.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線的故障和感應(yīng)過電壓166.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線的阻抗和分布電容保護(hù)裝置的性能受導(dǎo)引線參數(shù)和使用長度影響縱差保護(hù)用于較長的輸電線時，導(dǎo)引線的阻抗增大；導(dǎo)引線愈長，分布電容愈大，保護(hù)裝置的安全可靠性愈低；另外，導(dǎo)引電纜造價高，隨著使用長度增加，投資劇增。導(dǎo)引線通道構(gòu)成的縱聯(lián)保護(hù)僅用于少數(shù)重要的短線路（一般應(yīng)在10km以下）。716.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)導(dǎo)引線的阻抗和分布電容176.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)整定計算縱差保護(hù)是瞬時保護(hù)，應(yīng)按躲過保護(hù)區(qū)外短路時最大不平衡電流來整定差動繼電器的動作電流，即當(dāng)正常運(yùn)行時，為防止電流互感器二次回路一相斷線而導(dǎo)致保護(hù)誤動作，應(yīng)大于被保護(hù)線路可能流過最大負(fù)荷電流，即繼電器的整定值，選二者較大的計算值。保護(hù)裝置靈敏系數(shù)，可按單側(cè)電源供電情況下，保護(hù)范圍末端最小短路電流來計算，并要求滿足下式726.1輸電線路縱聯(lián)差動保護(hù)整定計算186.2高頻保護(hù)高頻保護(hù)是將線路兩端的功率方向（或者電流相位）調(diào)制成高頻信號，利用高頻通道將高頻信號相互送到對側(cè)，設(shè)置在每端的高頻保護(hù)，將接收到的對側(cè)的信號與本側(cè)的信號迸行比較。判斷是內(nèi)部故障還是外都故障，以決定保護(hù)是否動作。按照原理不同可以分為方向高頻和相差動高頻；利用輸電線路構(gòu)成通道，即在輸電線傳送50Hz工頻電流的同時，疊加傳送一個高頻信號（或稱載波信號50~400kHZ），所以高頻保護(hù)又稱為電力線載波縱聯(lián)保護(hù)（PowerLineCarrierPilot）（簡稱載波保護(hù)）。高頻保護(hù)不反應(yīng)保護(hù)范圍外的故障，在參數(shù)選擇上不需要與下一級線路配合，因此，可以達(dá)到無時限地有選擇性地切除內(nèi)部的短路故障。目前，高頻保護(hù)是220kV及以上電壓級復(fù)雜電網(wǎng)的主保護(hù)方式。在110～220kV輸電線路上高頻保護(hù)的動作時間為50ms左右，在330kV及以上的輸電線路上動作時間在40ms以下。736.2高頻保護(hù)高頻保護(hù)是將線路兩端的功率方向（或者電流相6.2高頻保護(hù)電力線高頻通道1阻波器采用電感線圈與可調(diào)電容組成的并聯(lián)諧振回路；將高頻電流阻擋在本線路以內(nèi)，不至于流入相鄰線路上去。而對工頻電流，阻波器僅呈現(xiàn)電感線圈的阻抗(約0.04歐)，不影響工頻電流在輸電線路上傳輸。2耦合電容器電容量極小，對工頻信號呈現(xiàn)非常大

的阻抗，同時可以防止工頻電壓侵入

高頻收、發(fā)信機(jī)；對高頻電流呈現(xiàn)小

阻抗，高頻電流可順利通過。3連接濾波器連接濾波器與耦合電容器共同組成一個

帶通濾波器，使所需頻帶的電流能夠順

利通過。746.2高頻保護(hù)電力線高頻通道206.2高頻保護(hù)4高頻電纜它用來連接室內(nèi)繼電保護(hù)屏、高頻收發(fā)信

機(jī)到室外變電站的連接濾波器。5高頻收、發(fā)信機(jī)高頻收發(fā)信機(jī)由高頻收信機(jī)和高頻發(fā)信機(jī)

兩部分組成，用來發(fā)送和接收高頻信號。

發(fā)信機(jī)發(fā)出的高頻信號通過高頻通道傳送

到對端，被對端和本端的收信機(jī)所接受，

兩端的收信機(jī)既接收來自本側(cè)的高頻信號

又接收來自對側(cè)的高頻信號，兩個信號經(jīng)

比較判斷后，確定繼電保護(hù)動作跳閘或閉鎖。6接地開關(guān)檢修或調(diào)整高頻收發(fā)信機(jī)和連接濾波器時，接通接地開關(guān)，使耦合電容器下端可靠接地，以保證設(shè)備和人身的安全。756.2高頻保護(hù)4高頻電纜216.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的特點(diǎn)無中繼通信距離長電力線載波通信距離可達(dá)幾百公里，中間不需要信號的中繼設(shè)備。經(jīng)濟(jì)、使用方便使用電力線載波通道的裝置與載波機(jī)之間的距離很近，都在同一變電所內(nèi)，高頻電纜短，由于不需要再架信道，整個投資省。工程施工比較簡單輸電線路建好后，裝上阻波器、耦合電容器、結(jié)合濾波器，放好高頻載波電纜，然后安裝載波機(jī)，就可以進(jìn)行調(diào)試?；旧喜恍枇硗膺M(jìn)行基建工程，能較快的建立起通信。易受到干擾由于是直接通過高壓輸電線路傳送高頻載波電流的，因此高壓輸電線路上的干擾直接進(jìn)入載波通道，高壓輸電線路的電暈、短路、開關(guān)操作等都會在不同程度上對載波通信造成干擾。通信速率低難于滿足縱聯(lián)電流差動保護(hù)實(shí)時性的要求，一般用來傳遞狀態(tài)信號，用于構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)保護(hù)和電流相位比較式縱聯(lián)保護(hù)。766.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的特點(diǎn)226.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的工作方式正常時無高頻電流工作方式正常運(yùn)行時，發(fā)信機(jī)不發(fā)信，高頻通道中無高頻電流通過，故障時，發(fā)信機(jī)由保護(hù)啟動發(fā)信，通道中有高頻電流傳輸。又稱故障啟動發(fā)信方式。正常有高頻電流方式正常運(yùn)行時，發(fā)信機(jī)處于發(fā)信狀態(tài)，通道經(jīng)常有高頻電流通過。因此又稱之為長期發(fā)信方式。故障時，發(fā)信機(jī)不發(fā)信，高頻通道中無高頻電流通過，移頻方式正常運(yùn)行時，發(fā)信機(jī)發(fā)信，向?qū)Χ怂统鲱l率為f1的高頻電流，用以監(jiān)視通道及閉鎖高頻保護(hù)。故障時，保護(hù)裝置控制發(fā)信機(jī)停止發(fā)送頻率為f1的高頻電流，而另發(fā)出頻率為f2的高頻電流。又稱為“移頻方式”。776.2高頻保護(hù)電力線高頻通道的工作方式236.2高頻保護(hù)按傳輸高頻信號的性質(zhì)，高頻通道分為直接比較方式和間接比較方式兩種直接比較方式：線路兩端的工頻交流電氣量→送到對端→兩端的保護(hù)裝置直接進(jìn)行比較→決定保護(hù)是否動作?！倦娏飨辔徊顒痈哳l保護(hù)屬于這一類比較方式】。間接比較方式：兩端保護(hù)對短路故障的判斷結(jié)果→傳送到對端→兩端根據(jù)本端和對端保護(hù)對短路判斷的結(jié)果進(jìn)行間接比較→決定保護(hù)是否動作?！救绶较蚋哳l保護(hù)就屬于這一比較方式】。電力線高頻信號的種類閉鎖信號閉鎖信號是禁止保護(hù)動作于跳閘的信號。允許信號允許信號是允許保護(hù)動作于跳閘的信號。跳閘信號跳閘信號是直接引起跳閘的信號發(fā)信機(jī)工作頻率（單/雙頻制）786.2高頻保護(hù)按傳輸高頻信號的性質(zhì)，高頻通道分為直接比較6.2高頻保護(hù)方向比較式高頻保護(hù)利用輸電線路兩端功率方向相同或相反的特征構(gòu)成方向比較式高頻保護(hù)。在通道中傳送的是邏輯信號，而不是電氣量本身，傳送的信息量較少，但對信息可靠性要求很高。按照保護(hù)判別方向所用的原理可將方向比較式高頻保護(hù)分為：方向高頻保護(hù)距離高頻保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時，兩端保護(hù)的功率方向元件判別流過本端的功率方向功率方向?yàn)樨?fù)者發(fā)出閉鎖信號，閉鎖兩端的保護(hù)，稱為閉鎖式方向高頻保護(hù)；功率方向?yàn)檎甙l(fā)出允許信號，允許兩端保護(hù)跳閘，稱為允許式方向高頻保護(hù)。796.2高頻保護(hù)方向比較式高頻保護(hù)256.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的工作原理規(guī)定：線路兩端功率從母線流向線路時為正方向，由線路流向母線為負(fù)方向。工作方式：正常無高頻電流。外部故障：閉鎖信號由功率方向?yàn)樨?fù)的一側(cè)發(fā)出，被兩端的收信機(jī)接收，閉鎖兩端的保護(hù)。內(nèi)部故障：功率方向都為正，無閉鎖信號，保護(hù)動作。保護(hù)在故障線路上不傳送高頻信號，而只在非故障線路上才傳送高頻信號在內(nèi)部故障伴隨有通道破壞，例如通道相接地或斷線時，兩端保護(hù)仍能可靠跳閘。非故障線路的保護(hù)受通道損壞的影響會誤動。故障線路：非故障線路：兩端功率方向均為正，無閉鎖信號，保護(hù)動作。功率方向?yàn)樨?fù)的一側(cè)發(fā)閉鎖信號，將兩側(cè)保護(hù)閉鎖。806.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)故障線路：非故障線路：兩6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成外部短路（線路BC短路，對線路AB來說就是外部短路）B端保護(hù)2：KAl動作，KW+不動作，Y1無輸出，Y2瞬時啟動發(fā)信機(jī)，發(fā)出高頻閉鎖信號，收信機(jī)收到閉鎖信號，Y3無輸出，閉鎖跳閘回路。A端保護(hù)l：KAl動作，隨后KA2、KW+同時動作，Y1有輸出，立即停止發(fā)信，并經(jīng)t2延時后輸入到Y(jié)3元件，B端保護(hù)2不停地發(fā)閉鎖信號，使A端保護(hù)的Y3無輸出，A端保護(hù)不跳閘。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動停信元件KAl--低定值電流啟動發(fā)信元件t1--瞬時動作延時返回元件t2--延時動作瞬時返回元件816.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成兩端供電線路內(nèi)部短路（線路BC內(nèi)部短路）線路兩端保護(hù)3、4：兩端的KAl都啟動發(fā)信，隨后KA2、功率正方向元件KW+同時動作，Y1將Y2閉鎖，發(fā)信機(jī)停止發(fā)信。輸電線兩端發(fā)信機(jī)都停止發(fā)信，收信機(jī)無輸出，同時經(jīng)t2延時后兩側(cè)都滿足跳閘條件，兩側(cè)均跳閘。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動停信元件KAl--低定值電流啟動發(fā)信元件t1--瞬時動作延時返回元件t2--延時動作瞬時返回元件826.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成單電源供電線路內(nèi)部短路（D母線電源停運(yùn)，線路BC內(nèi)部短路）線路兩端保護(hù)3、4：B側(cè)保護(hù)3的工作情況同上分析，C側(cè)保護(hù)4無電流通過不啟動，因而不發(fā)閉鎖

信號，B側(cè)（電源側(cè)）保護(hù)收不到閉鎖信號并且本側(cè)跳閘條件滿足，則立即跳開B側(cè)斷路器，切除

故障。KW+--功率正方向元件KA2--高定值電流啟動停信元件KAl--低定值電流啟動發(fā)信元件t1--瞬時動作延時返回元件t2--延時動作瞬時返回元件836.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的構(gòu)成KW+--功率正方6.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的整定電流的整定啟動元件KA1動作電流按躲開正常運(yùn)行時最大負(fù)荷電流整定啟動元件KA2的動作電流與KA1作靈敏性配合整定。一般取KA2的動作電流Iop.2=（1.5~2)Iop.1，

并按線路末端短路進(jìn)行靈敏系數(shù)校驗(yàn)，要求靈敏系數(shù)大于等于2。時間的整定發(fā)信延時元件的時間t1應(yīng)大于一端的啟動元件返回時間與另一端啟動元件和功率方向元件返回時間的差值（可適量考慮時間裕度）。停信延時元件的時間t2△t——本端功率方向元件和啟動元件與對端啟動元件的動作時間之差；

tx——高頻信號從對端傳送到本端所需時間；

ty——裕度時間。846.2高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)的整定306.2高頻保護(hù)長期發(fā)信的閉鎖式方向高頻保護(hù)正常運(yùn)行情況下，線路保護(hù)兩端保護(hù)控制發(fā)信機(jī)長期連續(xù)發(fā)出閉鎖信號，閉鎖兩端保護(hù)。內(nèi)部故障時，兩端方向元件都判為正方向短路，都停發(fā)閉鎖信號，保護(hù)可以跳閘。由于在內(nèi)部故障時不需要傳送高頻電流，故本線路短路且高頻通道破壞時，不影響保護(hù)的正常動作。外部故障時，近故障點(diǎn)一端方向元件判為反方向短路，不停發(fā)閉鎖信號，兩端保護(hù)都不能跳閘。優(yōu)點(diǎn)：保護(hù)連續(xù)不斷地發(fā)送高頻閉鎖信號，不需要在故障時專門起動發(fā)信機(jī)的起動元件，因而可以避免故障時發(fā)信閉鎖式保護(hù)中必須有兩套靈敏度不同的起動元件相互配合給整定造成的困難，同時提高保護(hù)的靈敏度。故障時不必等待對端發(fā)來的閉鎖信號，不需加人為的延時，可提高保護(hù)的動作速度。缺點(diǎn)：長期傳輸高頻電流會給附近的通信線路造成一定的干擾。在采用微波或光纖通道通信時，不會對通信產(chǎn)生干擾，用這種方式最為理想。856.2高頻保護(hù)長期發(fā)信的閉鎖式方向高頻保護(hù)316.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)閉鎖式方向高頻保護(hù)只能作為本線路的全線快速保護(hù)，不能作為變電所母線和下級線路的后備保護(hù)。為作為相鄰線路的后備保護(hù)，可在距離保護(hù)上加設(shè)高頻部分，構(gòu)成高頻閉鎖距離保護(hù)。高頻閉鎖距離保護(hù)裝置兼有兩種保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，并且能簡化整個保護(hù)的接線。既能在內(nèi)部故障時快速地切除被保護(hù)范圍內(nèi)的任一點(diǎn)故障；又能在外部故障時，作為下一級線路和變電站母線的后備保護(hù)，目前，高頻閉鎖距離保護(hù)是超高壓輸電線上廣泛采用的一種主保護(hù)之一。866.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)326.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖k1點(diǎn)短路A端：兩端的距離保護(hù)Ⅲ段繼電器動作→啟動發(fā)信元件→兩端的距離保護(hù)Ⅱ段也動作→停止發(fā)信→收信機(jī)收不到高頻信號→A端距離保護(hù)Ⅱ段的瞬時動作的與門元件滿足→立即跳閘；B端：在距離I段范圍內(nèi)，也瞬時跳閘。876.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖336.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖k2點(diǎn)短路A端：兩端的距離保護(hù)Ⅲ段繼電器動作→啟動發(fā)信元件→遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的A端距離保護(hù)Ⅱ段動作→停止發(fā)信→靠近故障點(diǎn)的B端距離保護(hù)Ⅱ段不動作（不停止發(fā)信）→A端收信機(jī)可收到B端送來的高頻信號→A端距離保護(hù)Ⅱ段的瞬時動作的與門元件不滿足跳閘條件→只能經(jīng)過距離保護(hù)Ⅱ段的時間元件延時跳閘，保證了動作的選擇性。B端：由于B端距離保護(hù)Ⅱ段不動作，所以不論是瞬時跳閘還是延時跳閘的條件均不滿足，不動作。886.2高頻保護(hù)閉鎖式距離高頻保護(hù)的工作原理框圖346.2高頻保護(hù)閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)KPD2為雙方向動作的負(fù)序功率方向元件；1KM為串接于起動發(fā)信機(jī)回路中帶延時返回的中間繼電器；2KM為具有工作線圈和制動線圈的極化繼電器；3KM為出口跳閘繼電器。內(nèi)部故障：KPD2的接點(diǎn)向下閉合，2KM的工作線圈帶電，由于兩側(cè)的1KM均不動作，兩端的發(fā)信機(jī)均不起動，

收信機(jī)收不到閉鎖信號，2KM

即可動作接通3KM去跳閘。外部故障：近故障點(diǎn)一端的KPD2

的接點(diǎn)向上閉合，經(jīng)1KM的電流

線圈起動發(fā)信機(jī)，1KM的接點(diǎn)閉

合后，又經(jīng)電阻R實(shí)現(xiàn)對發(fā)信機(jī)的

附加起動，發(fā)出閉鎖信號，從而

把兩端的保護(hù)閉鎖。896.2高頻保護(hù)閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)356.2高頻保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理與閉鎖式距離高頻保護(hù)相同：利用零序電流保護(hù)第Ⅲ段測量元件即零序電流繼電器啟動發(fā)信；利用第Ⅱ段測量元件和零序功率方向元件共同啟動跳閘回路。內(nèi)部故障：兩端保護(hù)Ⅲ段測量元件啟動發(fā)信，兩端Ⅱ段保護(hù)的測量元件和功率方向元件零序功率繼電器啟動后停止發(fā)信，并啟動跳閘回路，兩端斷路器跳閘。外部故障：近故障點(diǎn)端保護(hù)的Ⅲ段測量元件啟動發(fā)信，而零序功率方向繼電器不啟動，故跳閘回路不啟動，遠(yuǎn)故障點(diǎn)端保護(hù)的Ⅲ段測量元件和功率元件均啟動，收到對端傳送來的高頻信號將保護(hù)閉鎖。保護(hù)對接地故障反應(yīng)靈敏，延時短，零序功率方向元件無死區(qū)，電壓互感器二次回路斷線不會誤動作，接線簡單、可靠、系統(tǒng)振蕩時也不會誤動作，不需要采取防止振蕩閉鎖措施，實(shí)現(xiàn)用高頻閉鎖方案比距離保護(hù)更方便。閉鎖式零序方向高頻保護(hù)906.2高頻保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理與閉鎖式距離高頻保護(hù)相同：閉鎖式零6.2高頻保護(hù)影響方向比較式高頻保護(hù)正確工作的因素及采取措施非全相運(yùn)行對方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對措施采用單相重合閘的高壓線路，在重合閘過程中將出現(xiàn)非全相運(yùn)行，閉鎖式負(fù)序方向高頻保護(hù)的情況與保護(hù)用電壓互感器裝設(shè)的位置有關(guān)，假設(shè)A相在M端斷開，等值電路如（b）：當(dāng)電壓互感器TV接于母線側(cè)時（負(fù)序電壓）相當(dāng)于內(nèi)部故障。兩端正向負(fù)序

功率方向元件啟動，保護(hù)動作于

跳閘。當(dāng)電壓互感器接于線路側(cè)時相當(dāng)于M端的外部故障。M端反向負(fù)序功率方向元件啟動發(fā)信，將兩端保護(hù)閉鎖。為避免在單相重合閘過程中負(fù)序功率高頻閉鎖方向保護(hù)誤動作，應(yīng)將電壓互感器TV接于線路側(cè)。916.2高頻保護(hù)影響方向比較式高頻保護(hù)正確工作的因素及采取6.2高頻保護(hù)功率倒向?qū)Ψ较虮容^式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對措施假設(shè)故障發(fā)生在線路L1上M側(cè)的k點(diǎn)，

在QF3跳閘前，線路L2中短路功率由

N側(cè)流向M側(cè)，線路L2中M側(cè)的功率

方向?yàn)樨?fù)，向N側(cè)發(fā)送閉鎖信號。功率倒向：在QF3跳閘后QF4跳閘前，

線路L2中的短路功率突然倒轉(zhuǎn)方向，由

M側(cè)流向N側(cè)，M側(cè)的功率方向由負(fù)變?yōu)檎?，功率方向元件動作，停止發(fā)信并準(zhǔn)備跳閘；N側(cè)的功率方向由正變負(fù)，方向元件應(yīng)立即返回并向M側(cè)發(fā)閉鎖信號。如果M側(cè)的方向元件動作快，N側(cè)的方向元件返回慢，于是有一段時間兩側(cè)方向元件均處于動作狀態(tài)，M側(cè)沒有閉鎖信號，造成線路兩端的保護(hù)誤動。解決的辦法是增加如圖6-10中的延時返回t1元件，發(fā)信元件動作后延時t1時間返回，此期間一直發(fā)信，閉鎖保護(hù)。926.2高頻保護(hù)功率倒向?qū)Ψ较虮容^式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對措6.2高頻保護(hù)分布電容對方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對措施在超高壓長線路上，分布電容很大，使線路充電電流增大，當(dāng)線路一端斷開，另一端進(jìn)行三相合閘充電時，由于斷路器三相觸頭不同時閉合，出現(xiàn)一相或兩相先合的情況，這時線路電容電流中將出現(xiàn)很大的負(fù)序、零序電容電流和電壓，可能引起方向元件誤動作，從而造成方向比較式高頻保護(hù)誤動作。為了防止線路空載合閘時引起負(fù)序方向元件的誤動作，通常對負(fù)序方向元件采取按躲過空載線路兩相先閉合時出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)負(fù)序電容電流進(jìn)行整定。必要時應(yīng)增大保護(hù)啟動時間躲過空載合閘的過渡過程，或用方向阻抗元件代替負(fù)序方向元件等。936.2高頻保護(hù)分布電容對方向比較式高頻保護(hù)的影響及應(yīng)對措6.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)工作原理縱聯(lián)電流差動保護(hù)既比較線路兩側(cè)電流的大小又比較電流的相位，即進(jìn)行相量比較。傳輸兩端的電流相量，其傳輸容量、傳輸速率都對傳輸設(shè)備有較高的要求；并且必須對兩端同一時刻的相量進(jìn)行比較，兩端數(shù)據(jù)必須嚴(yán)格同步，對異地同步技術(shù)也有很高要求，利用電力線載波通道很難滿足以上技術(shù)要求。因而縱聯(lián)電流差動保護(hù)原理主要應(yīng)用在發(fā)電機(jī)、變壓器、母線等集中參數(shù)元件上，并在超短距離輸電線導(dǎo)引線保護(hù)中有所采用；電流相位差動高頻保護(hù)（簡稱為相差高頻保護(hù)）是根據(jù)直接比較線路兩端電流相位而確定保護(hù)是否動作的原理構(gòu)成利用輸電線路兩端電流相位在區(qū)外短路時相差180°、區(qū)內(nèi)短路時相差為0°，區(qū)分區(qū)內(nèi)、外短路。946.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)406.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的工作原理k1點(diǎn)發(fā)生短路故障時：線路兩端電流都從母線流向線路，方向?yàn)檎?；兩端電流相位?/p>

=0°，當(dāng)k2點(diǎn)發(fā)生短路故障時：短路電流由線路流向母線，方向?yàn)樨?fù)；短路電流由母線流向線路，方向?yàn)檎?；兩端電流相位?/p>

=180°。因此，可以根據(jù)線路兩端電流之間相位差

的不同來判斷線路是內(nèi)部故障還是外部故障。956.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的工作原理416.2高頻保護(hù)電流相位差動高頻保護(hù)的工作原理采用高頻通道經(jīng)常無電流，而在外部故障時發(fā)出高頻電流（即閉鎖信號）的方式來構(gòu)成保護(hù)在實(shí)際上可以做成當(dāng)短路電流為正半周時，操作高頻發(fā)信機(jī)發(fā)出高頻電流，而在負(fù)半周則不發(fā)，如此不間斷地交替進(jìn)行。當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時，由于兩端的電