（1）导引线纵联保护 （2）电力线载波纵联保护 （3）微波纵联保护 （4）光纤纵联保护
采用电力线载波通道传输，以高频方向保护和高频闭锁距离保护 为保护的双微机保护是220kV高压线路保护配置的主要方式。
随着光纤技术在电力系统通信中的广泛应用，目前已实现用光纤 通道传输保护信息。光纤通道具有传输速率高、抗干扰性能好、安全 可靠性高、能保持长期不间断地传输信号的特点，已成为纵联保护传 输通道的首选方式。
• 制动电流 I R IM IN IK IK 2 IK
• 因为 ICD I R继电器不动。 • 凡是穿越性的电流不产生动作电流，
只产生制动电流。
2、RCS-902数字式超高压线路成套快速保护装置 （1）保护配置 • 主保护
纵联距离、零序方向、工频变化量距离
• 后备保护 A型：三段式接地距离、三段式相间距离、二个延时段零序方向过 流
纵联保护工作原理及故障处理
一、 纵联保护工作原理
1、纵联保护:纵联保护是综合反映线路 两侧电气量变化的保护，对本线路全长范 围内的故障均能瞬时切除 。
2、原理：线路两端的保护都能够测量 到对端保护的动作信号，再与本侧带方向 的保护动作信号比较、判定，以确定是否 为区内故障，若为区内故障，则瞬时跳闸。 这样无论在线路的任何一处发生故障，线 路两侧的保护都能瞬时动作跳闸 。
高频保护除输电线路结合加工设备需提供良好的通道、 对二次高频设备必须具有良好的抗干扰性能，避免高频保 护在故障持续干扰时间内因信号的误收、误发而导致保护
动作（误动和拒动）。
三、 差动保护光纤通道的构成
1、光纤保护通道设备（南瑞继保）
RCS-901/2F（M）系列光纤方向、距离保护 RCS-931/943/953系列线路纵差保护 FOX-40/41系列光纤通信接口装置 MUX－64/2M系列光纤通信接口装置
3、从原理上看，纵联保护分为两类：
第一类是纵联方向保护。即反映线路故障的测量原件为各种不同
原理的方向元件。目前在保护中采用的方向元件主要有：方向阻抗元 件、负序功率方向元件、零序功率方向元件、突变量方向元件。利用 高频通道将线路对侧方向判断的结果传送到另一侧，每侧保护经过逻 辑判断区分内外部故障。可见这类保护属于间接比较线路两侧电量的 纵联保护。目前在电力系统运行的这类保护有高频距离(闭锁/允许)保 护、高频负序(闭锁/允许)保护、高频零序方向(闭锁/允许)保护、高频 突变量方向(闭锁/允许)保护。
（2）纵联距离保护原理 • 距离方向继电器
RCS_902A（B、C、D）由距离方向和零序方向继电器，经通 道交换信号构成全线路快速跳闸的方向保护，即装置的纵联保护。 将按超范围整定的距离继电器构成方向比较元件，其动作特性与距 离保护基本一致，由低压距离继电器、接地距离继电器、相间距离 继电器组成。
主要应用连接方式如下 ：
2、光纤通道保护的配置
光纤通道保护的应在用主要有两端保护装置间直接使用光纤连接的 专用光纤通道方式和数字复用光纤通道方式两种。 （1）专用光纤通道方式通道配置
专用光纤：一根光纤只用来传输一个方向的保护信息，不与其它 任何信息复用。一对光纤可用来传输（双向）一条线路两侧的保护信 息。专用光纤通道的结构及其时钟设置如图1和图2所示。
第二类是差动纵联保护。这类保护是直接将对侧电流的相位信息
传送到本侧，本侧电流的相位信息也传送到对侧。每侧保护对两侧电 流的相位进行比较，从而判断出区内外故障。这类属于直接比较两侧 电量的纵联保护，目前在电力系统运行的这类保护有高频相差保护、 导引线差动保护、光纤纵差保护、微波电流分相差动保护。
4、纵联保护按信号传输通道，可分为4类：
图1 专用光纤的通道结构
时钟设置：
采用专用光纤通道，两侧保护装置的时钟方式应设置为内时钟方 式，即两侧的装置发送时钟作在“主-主”方式，数据发送采用本机 的内部时钟，接收时钟从接受数据码流中提取，如图2所示。
图2 内时钟“主-主”方式
时钟方式： 通过控制字“专用光纤”
置“1”或清“0”来设置通信时 钟。
图5 外部时钟“从-从”方式
四、保护装置
1、RCS-931输电线路光纤电流纵差保护 （1）保护配置 • 主保护 光纤电流纵差保护、工频变化量接地、相间距离Ⅰ段
• 后备保护 以正序电压为极化量的阻抗继电器构成的三段式接地、相间距离保护 A型：零序电流Ⅱ段(带方向)、Ⅲ段(方向可选择) B型：零序电流Ⅰ、Ⅱ段(带方向)、Ⅲ、Ⅳ段(方向可选择) D型：零序电流Ⅱ段(带方向)、零序反时限方向电流保护(方向可选择)
图3 三相短路稳态特性
• 零序方向继电器 零序正反方向元件（F0+ ，F0-）由零序功率P0决定，P0由3U0和
3I0*ZD的乘积获得(3 U0、3 I0为自产零序电压电流，ZD是幅值为 1 相 角为 78°的相量)，P0 >0 时F0-动作；P0<-1 伏安（IN=5A）或P0<0.2 伏安（IN =1A）时F0+动作。纵联零序保护的正方向元件由零序方 向比较过流元件和F0+的与门输出，而纵联零序保护的反方向元件由 零序启动过流元件和F0-的与门输出。
复接到PCM交换机，和其它信息复用后一起传输。
（a）复用PCM通道结构（如图3所示） （b）复用2M通道结构（如图4所示）
图3 复用PCM光纤通道结构
图4 复用2M通道结构
（c）主要参数设备设置 时钟设置：通过64k同向接口复接PCM通信设备或复用2M通道，
则两侧保护装置的时钟方式应选用外部时钟方式，即两侧装置的发送 时钟工作在“从-从”方式，据发送时钟和接收时钟为同一时钟源， 均是从接收数据码流中提取，数据发送64kbit/s从SCC来码型变换光 纤发送（主）光纤数据，接收64kbit/s去SCC码型变换光纤接收（主） 光纤时钟，提取DPLL发时钟内部时钟64kHz晶振，如图5所示。
5）接地刀闸
在调整或检修电力线载波机收发信机和结合滤波器时，将它接地， 耦合电容器下端绝对不能悬空，否则，高压电将危及人身安全。
6）高频电缆 电力线载波机或收发信机与结合滤波器之间连接的电缆。主要存
在的问题：串扰其它通道、阻抗失配、高频电缆接地。
7）高频收发信机 目前电力系统使用的收发信机厂家：
南瑞继保------LFX-912/913、PCS-912/913 国家南自------PSF630 许继电气 ------SF-500、600、960 扬州电讯------YBX1、3、10 宏图高科------GSF-1、3、9
• 重合闸 单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、重合闸停用
（2）光纤电流纵差保护原理
M IM
ICD
Icdqd
IN N
0.75
IR
• 以母线流向被保护线路方向为正 方向
• 动作电流(差动电流)为
ICD IM IN
• 制动电流为 IR IM IN
动作电流与制动电流对应的工作 点位于比率制动特性曲线上方， 继电器动作。
2、高频通道的作用 • 高频保护需要良好的高频通道
高频保护依靠两侧收发信机通过高压输电线路传输高 频信号。
电力系统无故障时，干扰相对来说较小，两侧高频保 护基本处于待命状态；
电力系统突发故障时，高频保护要在比正常时严重几 倍的干扰情况下，及时启动，并完成收、发信，把保护动 作信息准确送至对侧高频保护装置；
不亮 黄色 不亮 不亮 不亮 不亮 不亮
红色 不亮 黄色 红色 红色 红色 红色
装置判断母线TV断线时亮 线路重合闸装置完成充电时亮
光纤通道异常时亮 开关A相跳闸时亮 开关B相跳闸时亮 开关C相跳闸时亮 重合闸动作时亮
（3） RCS-931、RCS-902保护装置指示灯异常处理步骤：
• “运行”灯不亮的处理步骤:
动作特性如图2
(C) 相间距离继电器 工作电压：U OP U I Z ZD 极化电压：U P U1 动作特性如图3.7.5。
(d)反方向距离继电器 该继电器仅在保护投退控制字
‘弱电 侧’＝1 时才投入，它由三 个接
地距离继电器和三个相间距离继电器 组成。 在弱电侧，当距离方向和零 序正反方向元件均不动作时，若反方 向距离继电器动作，则判为反方向故 障，若反方向距离继电器不动作，则 不认为是反方向故障。
1）检查并记录后台监控计算机和保护装置上出现的信号灯及显示信息； 2）检查直流馈线柜上通往线路保护柜的空气开关是否跳闸，如果跳闸，则试
合一次。如不成功则不应再试。 3）检查线路保护屏上对应装置的电源空气开关是否跳开，如跳开应退出该保
护装置所控制的所有出口压板后立即试合一次，如试合成功则马上恢复退 出的出口压板； 4）合上后该信号仍没有消失，应检查线路保护屏屏背端子接触是否良好； 5）故障不能排除时将以上情况汇报运行调度、变电管理所，并做记录
M IM
I N N
I K
线路内部短路
• 动作电流
ICD IM IN IK
• 制动电流
IR IM IN
• 因为 ICD I R 继电器动作。 • 凡是在线路内部有流出的电流，都成
为动作电流。
M IM IN N IK
线路外部短路
• 动作电流
ICD IM IN IK IK 0
3、装置介绍及故障处理 （1） RCS-931、RCS-902保护装置面板布置图
RCS-931装置的正面面板布置图
RCS-902装置的正面面板布置图
（2）RCS-931（RCS-9V断线 充电 通道异常 跳A 跳B 跳C 重合闸
颜色
正常
异常
说
明
绿色
不亮 在装置正常运行时亮，装置故障或进入调试菜单时熄灭
(a)低压距离继电器 工作电压： U OP U I Z ZD 极化电压： U P U1M 正方向故障时，动作特性如图1，反方向故障时动作特性如图 2。