Im In Icd
比例制动差动保护判据 Im In k Im In
|Im+In|
Icd:应躲过正常运行不平衡 电流
Icd
采样误差、同步误差、
输电线路对地电容电流等
|Im-In|
原理介绍----差动保护
M Im
F IF
N In
M Im
N In F
IF
线路内部流出电流只成为动作电流
穿越性的电流只成为制动电流
电流差动保护的原理
（1）差动元件直接比较两侧电气量判断故障 （2）通过通道交换两侧电流量的波形（采样点）和相量， 通道将两侧交流回路联系起来
纵联差动保护基本原理
M Im Im In 0 In
N
*
M Im
*
F
In N
*
*
F
Im In IF
原理介绍----差动保护
差动保护判据
差动保护基本判据
采用光纤通道按相传送两侧电流量，本身具有选相 能力，不受系统振荡影响，在非全相运行中有选择地 快速动作，不受TV断线影响。
由于带有制动特性，可防止区外故障误动，不受失 压影响，不反应负荷电流，抗过渡电阻能力强。在短 线路上使用，不需要电容电流补偿功能。在同杆并架 线路上应用广泛。
纵联保护
• 纵联距离保护
检查通道是否良好
• 三、测试光功率及自环试验 • 第五步：将远端保护装置的尾纤通过珐琅盘自环，
若复用则在远端接口设备的电接口处自环，将 “专用光纤”控制字置0、“通道自环试验”控制 字置1，经一段时间观察，保护不能报通道异常告 警信号，同时通道状态中的各个状态计数器可能 偶尔会增加。 • 第六步：恢复正常运行时的定值，同时将通道恢 复正常运行时的连接，投入差动压板，保护装置 应该通道异常灯不亮，无通道异常信号。通道状 态中的各个状态计数器可能偶尔会增加
纵联保护
• 高频保护中母差跳闸和跳闸位置停信的作用
当母线故障发生在断路器与电流互感器之间时，母差保护 虽然能够正常动作，但故障点依然存在，此时只有停止该线 路高频发信，才能让对侧保护切除故障。
跳闸位置停信是考虑本侧出口发生故障，有可能零序、距 离保护快速动作跳闸，而高频保护还未动作，此发生连续高 频波，闭锁了对侧的高频保护，只能依靠带延时的保护跳闸， 不能实现快速切除故障。因此由跳闸位置继电器停信，让对 侧无延时跳闸。
纵联保护的原理及通道
线路纵联保护
原理：比较线路两端电气量构成纵联保 护，可保护线路全长。
分类： （1）比较线路两端电流－电流纵差保护 （2）比较线路两端故障功率方向－纵联 方向保护 （3）比较线路两端距离元件－纵联距离 保护
纵联保护
• 线路纵联保护的通道一般有4种：
• 纵联保护通道传送的信号按其作用的不同,可分为三种信号：
主要包括：启动元件、阻抗测量元件。 纵联距离保护是通过两侧距离保护信息交换，补充 距离保护功能的不足，多用超范围纵联距离保护。即， 一侧距离保护中全线有灵敏度段（Ⅱ段或Ⅲ段）测量 元件动作时，如果对侧的距离测量元件也动作，则加 速该侧距离保护相应段的动作。
纵联保护
• 采用闭锁式和允许式信号的纵联距离保护，有一侧保 护是一直发信的
➢ 启动灵敏度问题在一侧为弱电源时发生故障，如果系统轻负荷在 弱电源侧无法启动
M IM
∆IN<DI1set N
G
Iload较小
弱电源侧电流变化量不能启动，但是存在电压变化量或者零序电压， 因此满足差动方程和电压条件可以解决弱电源侧的灵敏度问题。
➢ 当一侧在跳闸位置时，线路上发生故障，强电侧可能因为电压灵 敏度不足而不能启动
Im In k Im In
区内故障时
动作量 Id
|Im＋In|＝IF
制动量 Ir
|Im－In|
关系 Id > Ir
区外故障时 |Im＋In|＝0
2|IF|
Id << Ir
稳态量相量差动
M
Ifh
N
Im
F
In
Im=△Im+Ifh,In=△In-Ifh
ΔIm
R F ΔIn
Idm=|Im＋In|= |△Im＋△In|=IF
纵联保护
• 纵联方向保护
主要包括：启动元件、方向判别元件、故障测量 元件。
纵联方向保护原理简单，关键问题是测量方向的 方向继电器，目前微机保护中多用基于暂态分量测量 和工频故障分量测量的能量积分方向元件、工频变化 量方向元件，方向判别可靠，不受系统振荡和负荷电 流的影响。
纵联保护
• 纵联差动保护
复用方式不但节省了光缆及施工费用，而且利用了SDH自 愈环的高可靠性，在电力系统中的应用正逐渐增多。
保护室 WXH-803
TX 光 RX 端 机 CHA
通信室
复 用 接同 口 向 PCM
接 口
E1 SDH
通信室
复
E1
用
接
SDH
同
PCM
向 接
口
口
保护室 WXH-803
TX 光
RX
端 机
CHA
保护室 WXH-803
ST 单模 ST 多模
2M同轴电缆
光缆连接
FC-FC FC-ST
光缆熔接
熔接盒 FSD
耦接方式 熔接方式
装置光纤通道自环
线路1保护
M
Em
线路2保护
~
线路1保护
N
En 线路2保护
~
同一装置内，若本侧识别码与对 侧识别码整定相同时，认为装置处于 自环试验状态，当实际通道自环连接 时允许差动动作。
数字信 号接口 光缆 装置
端子
盒 64kbit/s 光信号
保护屏
155Mbit/ s
光信号
2Mbit/s 电信号
P591/2/3
SDH
接口装置 64kbit/s PCM
通信机房 电信号
常用光缆
单模：
• 只传输单一长 • 传输距离远（ >20km）
多模：
• 传输多个波长，传输距离 <2km
SC 单模
M IM
N
G
M侧电压灵敏度不足
由于N侧处于三相跳闸位置，因此可以通过N侧跳位回授功能使M侧能 够启动跳闸。
远跳信号（WXH-803A为例）
M
TA
F 1
TA
N ER
2
（a）死区故障
M
TA
TA
F
1
（b）断路器1失灵
N ER
2
发生死区故障时，母差保护动作跳本侧开关，或者母线故障时，1# 断路器失灵，需要切除对侧开关，通过操作箱永跳接点发远跳信号至M 侧803A，传输至对侧803A去跳N开关。
（1）使用闭锁信号时应该由阻抗继电器不动作的一侧（至少是近故 障点的一侧）是一直发信的。这样非故障线路一直有闭锁信号，保 护不会误动。在故障线路上由于两侧阻抗继电器都动作，所以最后 两侧都不发信。该线路上没有闭锁信号，所以可以跳闸。
（2）使用允许信号时是由阻抗继电器动作的一侧是一直发信的。因 而故障线路上由于两侧阻抗继电器都动作，两侧都向对侧发允许信 号，故而故障线路两侧都能跳闸。非故障线路上阻抗继电器动作的 一侧可以向对侧发允许信号，但是由于对侧阻抗继电器不动作，因 此收不到对侧的允许信号而保护不会误动。阻抗继电器不动作的一 侧虽然可能能收到允许信号（如果对侧阻抗继电器动作的话），但 是由于本侧阻抗继电器不动作，保护也不会误动。
Irm= |Im-In|= |△Im-△In+2Ifh|
当发生重负荷大过渡电阻接地故障时，故障电流受负荷电
流抵消而产生两端故障相电流反相的现象;Ifh >> IF Idm < kIrm 保护拒动.
稳态量相量差动： 1) 负荷电流受穿越性负荷电流影响较大； 2) 高阻故障、重负荷下故障、振荡中故障灵敏度低。
TX
光
RX
端
机
CHA
通信室
64 kB 复用方式
通信室
复 用
E1
接
口
SDH
SDH
复 E1 用
接 口
保护室 WXH-803
TX 光
RX
端 机
CHA
2 M 复用方式
点对点通道举例
1根（每 根4芯） 250米长 金属铠 装光缆
1个光缆端子 盒装于屏上
3根尾纤
经过避雷 线上OPGW
保护屏
保护屏
复用PCM通道举例
WXH-803A
WXH-803A
TX CHA 光 RX
端
机 TX CHB RX
光纤
RX
光纤
CHA
TX 光
端
光纤
RX 机
光纤
CHB TX
专用方式
复用通道方式
复用方式则是利用数字PCM复接技术，借助现有的光纤通 道和微波通道，对继电保护的信息进行传输。复用方式利用 64kbit/s或2M的数字接口接入现有数字用户网络系统，不需 再敷设光缆，同时传输距离也大大提高，可延伸到数字用户网 络的每一个通信接点。继电保护利用复用方式传输数据信息时， 需在通信室内增加数字复用接口设备和数字复用设备相连接。 复用方式满足长距离输电线路的保护要求。实际工程应用中， 安装在继电保护室的保护装置与安装在通信室的PCM数字复用 接口设备的距离较远（电气距离超过50m），为保证保护数据 通信的可靠性，其间的通信媒介采用光缆。
纵联保护
• 在具有远方起动的高频闭锁式保护中要设置断路器三 跳停信回路
（1）在发生区内故障时，一侧断路器先跳闸，如果 不立即停信，由于无操作电流，发信机将发生连续的 高频信号，对侧收信机也收到连续的高频信号，则闭 锁保护出口，不能跳闸。