電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

4輸電線路縱聯(lián)維護(hù)4.1輸電線路縱聯(lián)維護(hù)概述4.2輸電線路縱聯(lián)維護(hù)兩側(cè)的信息交換4.3方向比較縱聯(lián)維護(hù)4.4縱聯(lián)電流差動(dòng)維護(hù)掌握了解1〔重點(diǎn)掌握〕4.1.1輸電線路縱聯(lián)維護(hù)的根本原理和分類(lèi)4.1.2輸電線路縱聯(lián)維護(hù)的通訊通道4.1.3輸電線路的導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)維護(hù)4.1.4方向比較式縱聯(lián)維護(hù)4.1.5相位比較式縱聯(lián)維護(hù)4.1輸電線路縱聯(lián)維護(hù)概述重點(diǎn)掌握了解24.1.1引言〔1〕過(guò)電流維護(hù)：〔2〕間隔維護(hù)：?jiǎn)?dòng)條件：?jiǎn)?dòng)條件：回想3三段式配置方式：如圖：4.1.1引言1：AB線路A處維護(hù)的I段2：AB線路A處維護(hù)的II段3：AB線路A處維護(hù)的III段4：BC線路B處維護(hù)的I段44.1.1引言電流維護(hù)、間隔維護(hù)的缺陷：〔1〕I段不能維護(hù)線路的全長(zhǎng)〔2〕線路末端缺點(diǎn)需II段延時(shí)切除在220kV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)中不能滿足全線快速性的要求54.1.1引言反響線路兩側(cè)的電氣量可以快速、可靠地域分本線路恣意點(diǎn)短路與外部短路，稱(chēng)為縱聯(lián)維護(hù)。線路兩端的維護(hù)安裝組成一個(gè)維護(hù)單元，又稱(chēng)為單元維護(hù)。電壓互感器TV、電流互感器TA：獲取電壓、電流量通訊設(shè)備：傳送、接納電氣量〔流過(guò)兩端的電流、電流的相位、功率的方向〕6導(dǎo)引線縱聯(lián)維護(hù)電力線載波縱聯(lián)維護(hù)微波縱聯(lián)維護(hù)光纖縱聯(lián)維護(hù)4.1.1引言縱聯(lián)維護(hù)按照信息通道的不同分為：經(jīng)濟(jì)性、平安性不好，普通用于較短的線路，采用差動(dòng)維護(hù)原理。利用輸電線路構(gòu)成通道，在缺點(diǎn)時(shí)通道能夠遭到破壞，要求信號(hào)中斷時(shí)維護(hù)仍能正確動(dòng)作,頻率窄，容量小。多路通訊通道，可以傳送交流電波形，更適宜于數(shù)字式維護(hù)。不經(jīng)濟(jì)，普通與電力信息系統(tǒng)一致思索。不受干擾，近年來(lái)短線路縱聯(lián)維護(hù)的主要通道方式。74.1.1引言縱聯(lián)維護(hù)按照維護(hù)原理分為：方向比較式縱聯(lián)維護(hù)傳送功率方向能否在規(guī)定的方向、丈量阻抗能否在區(qū)段內(nèi)等判別結(jié)果〔邏輯信號(hào)〕到對(duì)側(cè)，每側(cè)維護(hù)安裝根據(jù)兩側(cè)的判別結(jié)果區(qū)分是區(qū)內(nèi)缺點(diǎn)還是區(qū)外缺點(diǎn)。傳送的信息量較少，對(duì)信息的可靠性要求高縱聯(lián)電流差動(dòng)維護(hù)傳送電流的波形或相位到對(duì)側(cè)，每側(cè)維護(hù)根據(jù)兩側(cè)電流幅值、相位的比較區(qū)分是區(qū)內(nèi)缺點(diǎn)還是區(qū)外缺點(diǎn)信息傳輸量大，兩側(cè)信息同步采集84.1.2短路時(shí)線路兩側(cè)電氣量的缺點(diǎn)特征分析1.兩端電流相量和的缺點(diǎn)特征正常運(yùn)轉(zhuǎn)或外部缺點(diǎn)：兩端電流相量和為零內(nèi)部缺點(diǎn)：兩端電流相量和為流入缺點(diǎn)點(diǎn)的電流縱聯(lián)維護(hù)利用兩端的電氣量在缺點(diǎn)與非缺點(diǎn)時(shí)的特征差別構(gòu)成維護(hù)。94.1.2短路時(shí)線路兩側(cè)電氣量的缺點(diǎn)特征分析2.兩端功率方向的缺點(diǎn)特征區(qū)內(nèi)缺點(diǎn)：兩端功率方向一樣，同為正區(qū)外缺點(diǎn)：遠(yuǎn)缺點(diǎn)點(diǎn)功率方向?yàn)檎秉c(diǎn)點(diǎn)功率方向?yàn)樨?fù)，兩端相反104.1.2短路時(shí)線路兩側(cè)電氣量的缺點(diǎn)特征分析3.兩端電流相位特征區(qū)內(nèi)缺點(diǎn)：兩側(cè)電流同相位正常運(yùn)轉(zhuǎn)或區(qū)外缺點(diǎn)：兩側(cè)電流相位相差180?114.1.2短路時(shí)線路兩側(cè)電氣量的缺點(diǎn)特征分析4.兩端丈量阻抗的特征區(qū)內(nèi)短路時(shí)，兩端丈量阻抗都是短路阻抗，位于間隔維護(hù)II段動(dòng)作區(qū)內(nèi)，兩側(cè)II段同時(shí)啟動(dòng)。正常運(yùn)轉(zhuǎn)：兩側(cè)丈量阻抗都是負(fù)荷阻抗，間隔II段不啟動(dòng)。外部短路：兩側(cè)丈量阻抗也是短路阻抗，但一側(cè)為反方向，至少有一側(cè)的間隔維護(hù)II段不啟動(dòng)。124.1.3縱聯(lián)維護(hù)的根本原理1.縱聯(lián)電流差動(dòng)維護(hù)利用兩端電流波形或電流相量和的特征構(gòu)成。動(dòng)作判據(jù)：〔4.1〕Iset：動(dòng)作門(mén)檻值〔分布電容〕2.方向比較式縱聯(lián)維護(hù)利用兩端功率方向一樣或相反的特征構(gòu)成功率方向?yàn)樨?fù)時(shí)發(fā)出閉鎖信號(hào)：閉鎖式方向縱聯(lián)維護(hù)功率方向?yàn)檎桨l(fā)出允許信號(hào)：允許式方向縱聯(lián)維護(hù)134.1.3縱聯(lián)維護(hù)的根本原理3.電流相位比較式縱聯(lián)維護(hù)比較兩端電流的相位關(guān)系構(gòu)成。區(qū)內(nèi)短路：兩端電流相角差為0?，維護(hù)動(dòng)作正常運(yùn)轉(zhuǎn)或區(qū)外短路：兩端電流相角差180?，維護(hù)不動(dòng)作思索電流、電壓互感器的誤差及線路分布電容的影響，動(dòng)作區(qū)如下圖144.1.3縱聯(lián)維護(hù)的根本原理4.間隔縱聯(lián)維護(hù)與方向比較式縱聯(lián)維護(hù)類(lèi)似，只是用相應(yīng)的方向阻抗元件替代功率方向元件優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)發(fā)生在維護(hù)II段范圍內(nèi)，相應(yīng)的方向阻抗元件才啟動(dòng)減少了啟動(dòng)次數(shù)，提高了可靠性高壓線路配備間隔維護(hù)作為后備維護(hù)，間隔II段作為方向元件4.2輸電線路縱聯(lián)維護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2輸電線路縱聯(lián)維護(hù)兩側(cè)信息的交換常用的通訊方式：導(dǎo)引線通訊電力線載波通訊微波通訊光纖通訊4.2.1導(dǎo)引線通訊導(dǎo)引線維護(hù)常采用電流差動(dòng)原理：環(huán)流式和均壓式。環(huán)流式：動(dòng)作線圈：和電流制動(dòng)線圈：循環(huán)電流均壓式：動(dòng)作線圈：差電流制動(dòng)線圈：和電流4.2.1導(dǎo)引線通訊缺陷：環(huán)流式：受導(dǎo)引線線芯電容影響小，容易實(shí)現(xiàn)兩側(cè)維護(hù)同時(shí)跳閘導(dǎo)引線開(kāi)路缺點(diǎn)時(shí)，誤動(dòng)；短路時(shí)，拒動(dòng)均壓式：受導(dǎo)引線線芯電容影響大導(dǎo)引線開(kāi)路缺點(diǎn)時(shí)，拒動(dòng)；短路時(shí)，誤動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：不受振蕩及非全相運(yùn)轉(zhuǎn)的影響，簡(jiǎn)單可靠，維護(hù)任務(wù)量少4.2.2電力線載波通訊將線路兩端的電流相位〔或功率方向〕信息轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l信號(hào)，經(jīng)高頻耦合設(shè)備加載到輸電線路上，傳輸?shù)綄?duì)側(cè)后經(jīng)高頻耦合器將高頻信號(hào)接納，實(shí)現(xiàn)電流相位或功率方向的比較，即高頻維護(hù)或載波維護(hù)。按照通道的構(gòu)成：“相－相〞式：運(yùn)用兩相線路“相－地〞式：運(yùn)用一相一地4.2.2電力線載波通訊輸電線路：傳輸信號(hào)阻波器：并聯(lián)諧振回路，使載波信號(hào)不穿越到相鄰線路耦合電容器：阻隔工頻信號(hào)銜接濾波器：與耦合電容器構(gòu)成帶通濾波器高頻收發(fā)信機(jī)：發(fā)送信號(hào)到對(duì)端，接受本側(cè)和對(duì)側(cè)的信號(hào)接地開(kāi)關(guān)：檢修時(shí)用4.2.2電力線載波通訊電力線載波的信號(hào)頻率范圍：50～400kHz電力線載波的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)中繼通訊間隔長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)、運(yùn)用方便工程施工簡(jiǎn)單缺陷：高壓輸電線路上的干擾直接進(jìn)入載波通道通訊速率低，普通傳送形狀信號(hào)4.2.2電力線載波通訊電力線載波通道的任務(wù)方式正常無(wú)高頻電流方式：缺點(diǎn)啟動(dòng)發(fā)信的方式需高頻通道正常有高頻電流方式：長(zhǎng)期發(fā)信方式通道經(jīng)常處于監(jiān)視的形狀，可靠性較高無(wú)需收、發(fā)信機(jī)啟動(dòng)元件，使安裝簡(jiǎn)化干擾及抗干擾要求高移頻方式正常時(shí)發(fā)出頻率為f1的高頻電流，缺點(diǎn)時(shí)改發(fā)頻率為f2的高頻電流可靠性高，抗干擾才干強(qiáng)，但占用的頻帶寬，通道利用率低4.2.2電力線載波通訊閉鎖信號(hào)：阻止維護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件維護(hù)作用于跳閘：本端維護(hù)元件動(dòng)作無(wú)閉鎖信號(hào)外部缺點(diǎn)時(shí)，近缺點(diǎn)端發(fā)出閉鎖信號(hào)，另一端收到閉鎖信號(hào)，雖然維護(hù)元件動(dòng)作，但不作用于跳閘內(nèi)部缺點(diǎn)時(shí)，任一端都不發(fā)送閉鎖信號(hào)，兩端維護(hù)元件動(dòng)作后即作用于跳閘電力載波信號(hào)的種類(lèi)4.2.2電力線載波通訊允許信號(hào)：允許維護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件維護(hù)作用于跳閘：本端維護(hù)元件動(dòng)作有允許信號(hào)內(nèi)部缺點(diǎn)時(shí)，兩端都互送允許信號(hào)，維護(hù)元件動(dòng)作后即作用于跳閘外部缺點(diǎn)時(shí)，近缺點(diǎn)端不發(fā)允許信號(hào)，維護(hù)元件也不動(dòng)作，不能跳閘遠(yuǎn)缺點(diǎn)端收不到允許信號(hào)，也不能動(dòng)作于跳閘電力載波信號(hào)的種類(lèi)4.2.2電力線載波通訊跳閘信號(hào)：直接引起跳閘的信號(hào)跳閘的條件〔或〕本端維護(hù)元件動(dòng)作有跳閘信號(hào)本端維護(hù)元件動(dòng)作即作用于跳閘，與有無(wú)跳閘信號(hào)無(wú)關(guān)收到跳閘信號(hào)即作用于跳閘，與本端維護(hù)元件動(dòng)作與否無(wú)關(guān)本側(cè)和對(duì)側(cè)維護(hù)元件都具有直接區(qū)分區(qū)內(nèi)缺點(diǎn)和區(qū)外缺點(diǎn)的才干電力載波信號(hào)的種類(lèi)4.2.3微波通訊構(gòu)成：維護(hù)安裝部分和微波通訊部分，發(fā)送端口、接納端口4.2.3微波通訊特點(diǎn)有獨(dú)立于輸電線路的通訊通道，不受輸電線路的干擾擴(kuò)展了通訊頻段，可以傳送的信息容量添加、速率加快，可以實(shí)現(xiàn)縱聯(lián)電流分相差動(dòng)原理受外界干擾小，誤碼率低，可靠性高輸電線路缺點(diǎn)不會(huì)使通道任務(wù)被破壞，可以傳送內(nèi)部缺點(diǎn)時(shí)的允許信號(hào)和跳閘信號(hào)傳輸間隔超越40～60km，需裝設(shè)微波中繼站4.2.4光纖通訊以光纖作為信號(hào)傳送媒介的通訊稱(chēng)為光纖通訊。構(gòu)成：光發(fā)射機(jī)、光纖、中繼器、光接納機(jī)。光發(fā)射機(jī)：電調(diào)制器和光調(diào)制器，