电网的纵联保护导学提示本章是从介绍反映双端电气量变化
5页1、第 7 章 电网的纵联保护导学提示本章是从介绍反映双端电气量变化的输电线路的纵差动保护入手, 引入各种保护原理的高频保护,并为今后学习发电机和变压器的差动保护打下基础。本章重点是输电线路的纵差动保护和高频保护的工作原理。难点是工频变化量方向元件动作特性分析。本章概要知识点:纵联保护通道;光纤差动保护;纵联方向保护;纵联距离、纵联零序方向。了解:纵联保护的类型;各种通道组成及各部分的作用。理解:纵联距离、纵联零序方向保护的工作原理及逻辑框图。掌握:工频变化量方向元件构成的纵联方向保护的工作原理;光纤差动保护的工作原理。学习建议与实践活动本章涉及内容较多,涉及保护、高频电子技术、光纤通信技术等领域,相对复杂,学习时注意以下几点: 首先掌握双侧测量原理,理解纵联差动保护、纵联方向保护工作原理。 建立载波通道、收发信机以及光纤通道、光电转换设备概念,了解其主要功能,进一步的学习需要在其他课程或实践教学环节中参考专门的相关技术资料。 纵联保护种类较多,学习时首先侧重目前应用较多的光纤分线差动、纵联方向、纵联距离零序保护部分相关内容。纵联方向保护学习时首先掌握短时发信、 “单频制” 、 “闭锁式”
2、保护的基本原则。 纵联保护基本原则与原理框图学习时,首先明确基本原则,学习原理框图时注意对照基本原则。各框图学习时注意相互对照,如“闭锁式”纵联方向保护与“允许式”纵联方向保护;纵联方向保护与纵联距离零序保护,举一反三。关键知识高频信号 : 发生故障时线路两侧高频保护所传送的信息或命令。“闭锁式” 工作原理: 纵联方向保护的原理是通过通道判明两侧保护均起动且判为正向故障时,判定故障为线路内部故障,立即动作于跳闸。“允许式”工作原理: “允许式”纵联方向保护起动后若判明故障为正向故障,发出允许信号;反之则停止发信。重点讲解7.1 纵联保护的原理与分类7.1.1 全线速动保护与双侧测量原理(1) 全线速动保护在高压输电线路上,要求继电保护无时限地切除线路上任一点发生的故障。(2) 单侧测量保护无法实现全线速动所谓单侧测量保护是指保护仅测量线路某一侧的母线电压、 线路电流等电气量。 单侧测量保护有一个共同的缺点,就是无法快速切除本线路上的所有故障,最长切除时间为 0.5 秒左右。 (3) 双侧测量保护原理如何实现全线速动 为了实现全线速动保护, 保护判据由线路两侧的电气量或保护动作行为构成,
3、 进行双侧测量。双侧测量时需要相应的保护通道进行信息交换。 双侧测量线路保护的 基本原理 主要有以下三种:(1)以基尔霍夫电流定律为基础的电流差动测量;(2)比较线路两侧电流相位关系的相位差动测量;(3)比较两侧线路保护故障方向判别结果,确定故障点的位置。正常运行及外部故障时, 流过线路的电流为“穿越性”的,相位差为1800;内部故障时,线路两侧电流的相位差较小。相位差动保护以线路两侧电流相位差小于整定值作为内部故障的判据,主要用于相差高频保护,由于该保护对通道、收发信机等设备要求较高,技术相对复杂,微机型线路保护已不采用相差高频保护原理。外部故障时远故障侧保护判别为正向故障,而近故障侧保护判别为反向故障;如果两侧保护均判别为正向故障, 则故障在本线路上。由于纵联方向保护仅需由通道传 输对侧保护的故障方向判别结果, 属于逻辑量,对通道的要求较低,目前广泛应用于高压线 路微机保护上。故障方向的判别既可以采用独立的方向元件(各种方向纵联保护)也可以利用零序电流保护、距离保护中的零序电流方向元件、方向阻抗元件完成(纵联零序、纵联距离保护)。7.1.2 纵联保护分类纵联保护按照通道类型、保护原
4、理、信息含义等有多种分类方法。按保护原理分类有电流差动原理和纵联方向原理。7.2 纵联保护通道7.2.1 导引线导引线通道就是用二次电缆将线路两侧保护的电流回路联系起来,主要问题是导引线通道长度与输电线路相当,敷设困难;通道发生断线、短路时会导致保护误动,运行中检测、维护通道困难;导引线较长时电流互感器二次阻抗过大导致误差增大。导引线通道构成的纵联保护仅用于少数特殊的短线路上。7.2.2 载波通道(1)载波通道组成收发信机构成的一种有线通信通道,以载波载波通道是利用电力线路、结合加工设备、 通道构成的线路纵联保护也称为高频保护。“相地制”电力线载波高频通道结构如右图 所示。(2)收发信机发信机由信号源、前置放大、功放、线路滤 波、衰耗器等组成。7.2.3 微波通道微波通道为无线通信方式,采用频上2000MHz 60008000MHz主要用于电力系统为 信,由定向天线、连接电缆、收发信机组成。7.2.4 光纤通道光纤通道通信容量大,不受电磁干扰,随着 光纤通信技术的快速发展,使用光纤通道的纵联保护应用日益广泛。7.3 纵联差动保护7.3.1 导引线保护保护原理导引线保护又称纵联电流差动保
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