高频保护
闭锁,使两侧保护不能跳闸。
长期发信方式:电力系统正常运行时,收发信 机连续发信,高频电流持续存在,用于监视通 道是否完好。而高频电流的消失代表高频信号。 优点:通道的工作状态受到监视,可能性高。 缺点:增大了通道间的干扰,并降低了收发信 机的使用年限。 正常运行时发出频率 f 1 移频发信方式: 的高频电流,用于监视通道。 故障时,收发信机发出频率为 f 2 的高频 电流,频率为 f 2 的高频电流代表高频信号。
起动 元件
禁 止 门 & 禁 止 门
发信机 收信机 跳闸
通道
功率方 向元件
对于保护1的方向元件判断故障为正方向,与 门有输出,经t2延时后使本侧高频收、发信机 停信,另一方面经禁止门2准备出口跳闸。因 保护2的方向元件判断故障为反方向,与门无 输出,高频收、发信机连续发出高频信号,闭 锁本侧保护。
起动 元件
4、相差高频保护
原理:比较被保护线路两侧电流的相位,即 利用高频信号将电流的相位传送到对侧去进 行比较,称为相差高频保护。 假设:线路两侧的电势同相,系统各元件的 阻抗角相同(实际上有差别的)。
IM
K1
IN
保护
K2
保护
IM IM
IN
同相
IN
反向, 相位差 度。 180
为实现比相,须把线路对端的电流的信号传送 到本端且能代表原工频电流的相位,由比相系 统给出比较结果。 若两侧电流相位差近于0°时,保护判断为被 保护范围内部故障,应瞬时动作切除故障。 若两侧流相位差接近于180°时,保护判断 为外部故障,应可靠将保护闭锁。
(1)高频保护构成
通道(线路) 跳 闸 跳 闸
继电 部分
收信机 发信机 通信部分号
收信机 发信机
继电 部分
(2)微波保护
跳 闸 通道(空间) 继电 部分 收信机 发信机 通信部分 收信机 发信机 继电 部分
跳 闸
(3)光纤保护构成
跳 闸
跳 闸
继电 部分
收信机 发信机
光电 转换
通道(光纤)
光电 转换
禁 止 门 & 禁 止 门
发信机 收信机 跳闸
பைடு நூலகம்
通道
功率方 向元件
延时元件KT2的作用是等待对侧高频信号的到 保护3,4的功率方向元件判断故障为正 记忆元件KT1的作用是防止外部故障切除后, 来,防止区外故障造成保护的误动作。 方向,因此,两侧的收、发信机均停信 近故障点侧的保护起动元件先返回停止发信, “禁2”开放,两侧保护分别动作于出口跳 而远故障点侧的起动元件和功率方向元件后 闸。 返回,造成保护误动作跳闸。
收信机 发信机
继电 部分
通信部分
2、高频保护
(1)高频通道 “相-地”制高频通道的构成。
收信机 发信机
收信机 发信机
(2)高频信号与高频电流关系
故障起动方式:电力系统正常运行时收发信机 不发信,通道中无高频电流。当电力系统故障 时,起动元件起动收发信机发信。 优点:对邻近通道的影响小,可以延长收发信 机的寿命。 缺点:必须有起动元件,且需要定时检 查通道是否良好。
4.4 高频保护
线路纵联差动保护只适用于短线路,对 于长线路纵联差动保护不能采用。 广义高频保护就是很好解决了纵联差动 保护的辅助导引线问题的一类保护。随着解 决方式的不同,称谓也不一样,即高频保护、 微波保护、光纤保护等。
1、广义高频保护原理及构成
其工作原理:将线路两端的电流相位或功 率方向转换成高频信号(高频保护信号频 率为40KHz~500KHZ、微波保护信号频率 6 为 300MHz ~ 30000MHz 、光纤频率高达 10 GHz , 利用线路、空间或光纤通道传送到对侧, 解调出相位或功率方向信号,比较两端电 流相位或功率方向,决定保护是否动作。
.
.
A侧 频 号 高信
t
t
.
.
.
.
B侧 频 号 高信
t
t
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.
.
.
两 收信 收 侧 机 到 高频 号 的 信
t
.
t
.
结 论
保护区内故障:两侧收信机收到的高频 信号重叠约10ms,于是保护瞬时动作, 立即跳闸。即使内部故障时高频通道遭 破坏,不能传送高频信号,但收信机仍 能收到本侧发信机发出的间断高频信号, 因而不会影响保护跳闸。 保护区外故障:两侧的收信机收到的高频 信号是连续的,线路两侧的高频信号互为
(3)高频信号的作用
跳闸信号:
P 高频信号
≥1
跳闸
P 高频信号
&
跳闸
高频
允许信号:
P
跳闸
闭锁信号:
P
跳闸
≥1
≥1
跳闸
P
&
&
跳闸
P
&
P 跳闸
&
跳闸
信号
高频信号
高频信号
高频信号
高频信号
3、高频闭锁方向保护 原理:根据被线路两侧的方向元件分别对短路 的方向作出判断,并利用高频信号作出综合判 断,进而决定是否跳闸的一种保护。 发信方式:国内广泛应用的高频闭锁方向保护 采用故障起动发信方式,并规定线路两端功率 由母线指向线路为正方向,由线路指向母线为 反方向。 要求:在故障时在起动元件灵敏度范围内应 可靠起动发信及起动保护。
方向元件:正向时使高频收、发信机停信。反向 时,高频收、发信机继续发信。 电力系统正常运行时,起动元件不起动,高频收、 高频闭锁方向保护原理框图: 发信机不发信,保护不开放。
起动 元件
禁 止 门 & 禁 止 门
发信机 收信机 跳闸
通道
功率方 向元件
当BC线路故障时:线路AB、BC上的高频保 护均分别起动发信。
IM IM
IN
反相 同相
IN
当短路电流为正半周时,高频发信机发出高 频信号,而在负半周时则不发出信号。 当被保护范围内部故障时,由于两侧同时发 出高频信号,也同时停止发信。在两侧收信机收 到的高频信号是间断的。 当被保护范围外部故障时,由于两侧电流 相位相差180°,线路两侧的发信机交替工作, 收信机收到的高频信号是连续的高频信号。