4.两端的测量阻抗的特征
M IM UM
IN N
k1
UN
正常负荷时测量阻抗 位于II段保护范围外；
区内故障时两侧的测 量阻抗都落在本段的II 段保护范围内，两侧II 段同时启动；
外部故障时有一侧保 护为反方向，不启动。
4.1.3 纵联保护的基本原理
1.纵联电流差动保护 利用线路两端的电流和的特征可以构成纵联差动保护。 正常运行或区外故障时，
4.1.1 输电线路纵联保护概述
输电线路的纵联保护结构如下图所示：
~
~
继电保护装置 通信设备
通信通道
继电保护装置 通信设备
一套完整的纵联保护包括：两端保护装置、通信设 备和通信通道。
3.通信通道的分类
导引线通信：通过敷设电缆传送电气量信息。 电力线载波通道：以电力线作为通信通道。 微波通道 光纤通信：经济、容量大、不受干扰，是目前主流。
4.1.3 纵联保护的基本原理
3.电流相位比较式纵联保护 由于测量误差和输电线路
分布电容的影响，两端电流的 不动作区 实际电流的相位差不可能恰好
等于0°或180°。所以保护的
动作区和不动作区如图所示。
动作区
4.1.3 纵联保护的基本原理
4.距离纵联保护 构成原理和方向比较式纵联保护相似，只是用方向阻抗
传传送送的的是是判电别气的量逻，辑信量息，量信较息大量，较并少且，要但求对两可侧靠信性息要同求步较采高集。，对 通道要求较高。
4.1.2 输电线路短路时两侧电气量的故障特征分析
纵联保护是利用线路两端的电气量在内部故障与非故障 时的特征差异构成的。
线路发生内部故障与其它运行状态（外部故障和正常运 行）相比，电力线两端电流波形、功率方向、电流相位以及 两端的测量阻抗都有明显的差异，利用这些差异可以构成不 同原理的纵联保护。
4.1.2 两侧电气量的故障特征分析
3.两端电流的相位特征
M IM
IN
N M IM
IN N
k1
UM
区内故障时
UN UM
区内故障时
UNk2
假定全系统阻抗角均匀、两侧电动势角相角相同，当发生 区内短路时，两侧电流同相位；
当正常运行和发生区外短路时，两侧电流相位差180°。
4.1.2 两侧电气量的故障特征分析
II段 I段
~
4.1.1 输电线路纵联保护概述
2.纵联保护的概念
研究和实践表明，利用线路两侧的电气量可以快速、可 靠的区分本线路内部任一点短路与外部短路，达到有选择、 快速切除全线任意点短路的目的。
为此，需要将线路一侧电气量信息传到另一侧去，安装 于线路两侧的保护对两侧的电气量同时比较、联合工作， 以这种方式构成的保护称之为输电线路的纵联保护。
第四章 输电线路纵联保护
4.1 输电线路纵联保护概述 4.2 输电线路纵联保护两侧信息的交换 4.3 方向比较式纵联保护 4.4 纵联电流差动保护
4.1 输电线路纵联保护概述
4.1.1 输电线路纵联保护概述
1.采用纵联保护的原因 电流保护和距离保护仅利用一侧的电气量构成保护判据。
这种保护方式不能快速区分本线路末端和对侧母线故障。 例如，在本线路末端发生短路时，只能采用II段保护来延时 切除，对于220KV及以上线路，这种保护方式难于满足系 统稳定性对快速切除故障的要求。
IN N
k1
UN
若规定功率由母线流向线路为正方向，则在区内故 障时，两端功率均由母线流向线路，两端功率方向相同， 同为正方向。
4.1.2 两侧电气量的故障特征分析
M IM UM
IN N UNk2
区外故障时，远故障点功率方向为正，近故障点功 率方向为负，两端功率方向相反；系统正常运行时功率 方向也相反。
若由功率方向为负者发出闭锁信号，闭锁两端的保护，称 为闭锁式方向纵联保护；
若由功率方向为正者发出允许信号，允许两端保护跳闸， 称为允许式方向纵联保护。
4.1.3 纵联保护的基本原理
3.电流相位比较式纵联保护 利用两端电流相位的差异，比较两端电流的相位关系构
成电流相位式纵联保护。两端保护各自将本端电流的正、负 半波信息发送给对端，同时接收对端传来的电流信号与本端 的电流进行相位比较。区内故障时，两端电流的相位差为0°， 保护动作；正常运行或区外故障时，两端电流的相位差为 180°，保护不动作。
元件替代功率方向元件。对于方向阻抗元件而言，当故障 发生在距离保护II段的保护范围内相应的元件才动作；否则 元件不动作。相较于功率方向元件而言，方向阻抗元件减 少了启动次数，提高了可靠性，简化了纵联保护。
4.1.1 输电线路纵联保护概述
4.按保护的动作原理分类 方向纵联保护
方向比较式纵联保护 距离纵联保护
纵联电流差动保护
两利侧用保通护道装将置本将侧本电侧 流的 的功 波率 形方 或向 代、 表测 电量 流阻 相抗 位是 的否信在号规传定送的到方对向侧、， 区 每段侧内保的 护判根别据结对果两传侧送 电到 流对 的侧 波， 形每 和侧 相保 位护 比装 较置 结根 果据 区两 分侧是的区判内别故结障果还区是 分 区是外区故内 障故。障还是区外故障。
4.1.2 两侧电气量的故障特征分析
1.两端电流相量和的故障特征
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IN NUM区Fra bibliotek故障时UNk2
ImIn 0
根据基尔荷夫电流定 律（KCL），在如图所示 的中间既无电源又无负荷 的正常运行或外部故障的 输电线路，若不考虑分布 电容和电导的影响，任何 时刻两端电流向量和等于 零。
4.1.2 两侧电气量的故障特征分析
发生区内短路时， I I mI n0 考虑到TA的误差及分布电I 容的I m 影响I n，动I k1 作判据可写为
ImIn Iset Iset ——门槛值
4.1.3 纵联保护的基本原理
2.方向比较式纵联保护 利用输电线路两端功率方向相同或相反的特征可以构成方
向比较式纵联保护。当发生故障的时候，两端的功率方向元 件判别流过本端的功率方向，
1.两端电流相量和的故障特征
M IM
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区内故障时
I mI nI k1
当线路发生内部故障 时，故障点有短路电流流 出，若规定线路两端电流 正方向为由母线流向线路， 不考虑电容的影响，两端 电流和等于流入故障点的 电流。
4.1.2 两侧电气量的故障特征分析
2.两端功率方向的故障特征
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