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线路保护(纵联保护)


(2)如果高定值起动元件起动后,又收到了任 一相相跳闸位置继电器都动作的信号并确认该 相无电流时立即停信。这停信通常称作“位置 停信”。
在起动元件起动后本断路器又单相或三相 跳闸了,这说明本线路上发生了短路,本端保 护动作跳闸了,所以采取马上停信措施后有利 停信”的由来
Id

I M
IN


制动电流
Ir

IM
IN

I d Iqd


动作判据
Id Kr Ir
制动系数
1)区内故障 当线路内部短路时,如图(c)所示,两端电流
的方向与规定的正方向相同。
IM IN IK
I d IM IN I K Ir IM IN IM IN 2IN IK 2IN
纵联保护通道类型
1. 电力线载波(高频)通道。 2. 微波通道 3.光纤通道 4.导引线通道
上述四种通道应该说光纤通道是最有发展 前途的。目前继电保护制造厂家生产光纤 保护的产量已大于高频保护的产量。但由 于历史的原因,高频通道还有一定的数量。
二、220kV系统常见的几种纵联保护配置
通道交换的过程:
dB 蓝色本侧发 绿色对侧发
t
200ms
5s
5s
5s
5.收到三相断路器跳闸位置继电器(TWJ)动作信 号以后高频保护做些什么?
(1) 如果高定值起动元件未起动,又收到了三 相跳闸位置继电器都动作的信号并确认三相均 无电流时,把起动发信(含远方起信)往后推 迟100ms(不同厂家该值略有差别)。
Id IM IN IK IK 0
在“四统一”中采用这种“位置停信”还有一种
目的:如果线路出口短路,零序Ⅰ段等快速保护先发 跳闸命令并将断路器跳开时若高频保护还未跳闸(当 时系统用的相差高频保护由于两次比相,动作时间将 到40~60ms),断路器跳闸后高频保护立即恢复发 信,闭锁了对端的高频保护。采取了“位置停信”后 使该端一直处于停信状态可确保对端高频保护可靠跳
高频信号在通道上传输是有时滞的,如果M端保护判正方向后不 经延时而匆忙停信后,由于M端收信机收不到对册信号将造成保护误 动。
M端保护只有确保近故障点的N端保护的闭锁信号到达M端以后 才允许停信,这样M端保护才不会误动。
显然这等待的延时应考虑N端闭锁信号来得最慢、最严重的情况。 这种情况出现在N端是远方起信的情况。发生短路后N端起动元件因 故没有起动,所以一开始不发信。要等M端高频信号先送过来后,N 端由远方起信才起动发信。等N端的信号再送到M端后,M端再去停 信保护就不会误动了。所以M端停信等待的延时应包括高频信号往返 一次的延时,加上对端发信机起动发信的延时再加上足够的裕度时间。 这时间一般为(5~8)ms就足够了。
3.纵联分相电流差动保护
(1)稳态分相电流差动保护的基本原理
在系统图中,设流过两端保护的电流、以
母线流向被保护线路的方向规定为其正方向, 如图中箭头方向所示。以两端电流的相量和作 为继电器的动作电流,该电流有时也称作差动 电流、差电流。另以两端电流的相量差作为继 电器的制动电流。
差动门槛值
差动电流
3.功率倒向时出现的问题及对策 。
1号保护
2号保护
F+动作 F-动作 F+动作 F-动作情
情况
情况 情况

功率倒向前

×
×

功率倒向后
×


×
如果纵联方向保护在35ms内一直不动作(收信时间满35ms) ,那么纵联方向保护再要动作的话要另加25ms的延时。
4.远方启信的作用和通道交换的过程。
远方启信作用: (1)通道检查 (2)防止因发信启动回路故障而造成的保护不正确动作
跳闸。这些工作都由装置在软件中自动完成。
7.闭锁式高频纵联保护的具体称谓(什么是距离高频?什么 是零序高频?什么是方向高频?………..)
“距离高频”(或称“高频距离”)是指其方向元件由距 离元件充当,一般使用II段或III段的阻抗测量元件,前提 是保证本线范围内各类故障有绝对灵敏度。(如LFP902 中的Z++)
最大的优点就是可以瞬时切除本线路全长范围 内的短路。这种综合反应两端电气量变化的保
护就叫做纵联保护。纵联保护的优点是明显的,
但它的缺点是不能保护在相邻线路上的短路, 不能作相邻线路上的短路的后备。
小结:
纵联保护既然是反应两端电气量 变化的保护,那就一定要把对端电气 量变化的信息告诉本端,同样也应把 本端电气量变化的信息告诉对端,以 便每侧都能综合比较两端电气量变化 的信息做出是否要发跳闸命令的决定。 这必然涉及到通信的问题,而通信需 要通道。
线路纵联保护
国网公司继电保护高技能人才培训班 2008年11月 苏州
一、反应输电线路单端电气量变化的保护的缺陷
电流、电压、零序电流和距离保护都是反应 输电线路单端电气量变化的保护,这种反应 单端电气量变化的保护从原理上讲都区分不 开本线路末端和相邻线路始端的短路 。
凡是反应单端电气量变化的保护都做成多 段式的保护,其中瞬时动作的第Ⅰ段保护, 其定值都要按躲本线路末端短路(其实质 是躲相邻线路始端短路)来整定。这类反
(4)“位置停信”的使用注意事项
单相TWJ动作停信只停80ms,避免本线路非全相 运行期间两端一直停信在外部发生运行相上的故 障时纵联方向(距离)保护误动而误切三相。三 相TWJ动作停信一直停到装置整组复归。
“位置停信”在手动合闸和自动重合闸时自动退 出,避免对端合闸后本端再合闸时由于三相触头 不同期对端某些原理的正方向的方向继电器可能 动作造成纵联方向保护误动。
闸。目前微机型的纵联保护没有相差高频保护,纵联 方向、纵联距离保护在20~30ms内已可发出跳闸命 令。所以线路出口短路时,即使快速距离保护或零序 Ⅰ段先发跳闸命令,在断路器跳闸时间内,对端纵联 保护已可发出跳闸命令,所以这个问题已不再存在。
(3)“位置停信”的另一作用:
在纵联距离保护中采用一相跳闸位置继电 器动作的信号并确认该相无电流时立即停信还 能解决在靠近线路一端发生单相高阻接地时由 于另一端阻抗继电器不动使纵联距离拒动问题。 此时近故障点一端的其它保护动作跳开故障相 后停信,远离故障点一端的阻抗继电器随后纵 续动作,纵联距离保护就能跳闸。
(2)本装置其他保护动作停信
现在输电线路保护都做成成套的保护装置。
一条线路的主保护、后备保护都做在一套保护 装置内。本装置内任意一种保护发跳闸命令同
时立即停信有利于对端纵联保护跳闸。保护装 置发三相跳闸命令停信直至跳闸命令返还后还 继续展宽停信150ms,保护装置发单相跳闸命 令时只停信150ms,这段时间保证让对端可靠
应输电线路单端电气量变化的保护,它的 缺陷是不能瞬时切除本线路全长范围内的 短路。它的优点是它的带延时的第Ⅲ段 (或第Ⅳ段)可以作为相邻线路上短路的 后备。这类保护有时称作具有相对选择性
的保护。
既然反应M端电气量变化的保护无法区别F1和 F2点的短路,可是反应N端电气量变化的保护 确是很容易区分这两点短路的。例如用一个方 向继电器就可以区分:F1点是正方向短路, F2点是反方向短路。所以如果有一种保护它可 以综合反应两端电气量的变化,这样的保护一 定可以区分F1和F2点的短路。那么它的一个
(3)功率倒向时的防误动措施
a.保护启动后如果纵联保护在连续35ms内一直未收到信号或不 满足正方向方向元件动作、反方向方向元件不动作的条件(对纵联距 离保护是不满足阻抗继电器动作的条件),那么纵联保护再要动作的 话要另加25ms的延时。
b.保护启动后先反方向元件动作然后再正方向元件动作且反方向 动作期间收到对侧允许信号,那么该正方向元件动作后延时 25~35mS向对侧发允许信号。
“零序高频”是指其方向元件由零序功率方向元件充当。 同样其零序功率方向元件应保证对本线范围内的所有接地 故障有绝对灵敏度。(如LFP901中的O++)
“方向高频”,从字面上理解可以指所有的基于两侧方向 判别的高频保护。但是有一种方向元件是由工频突变量方 向元件充当的高频保护,我们习惯称其为“方向高频” 。 (如LFP901中的D++)
(3)反方向元件灵敏度高于正方向元件,反方向元件动作 则闭锁正方向元件。
(4)正方向元件动作则停止收发信机发信。
(5)关于闭锁式纵联保护的几个问题的讨论:
1.为什么要用灵敏度不同的两个起动元件?
为防止区外故障时,近故障端保护不能可靠启动发信 而远故障端的保护因收不到对侧闭锁信号而误动。
2.为什么要先收到8ms高频信号后才允许停信?
6.其他保护停信和本装置保护动作停信的问题。 (1)母差(失灵)保护动作停信
双母线接线的母差保护动作停信一般通过启动线路保护中操作箱内 的TJR继电器实现。
对于CT在开关断口两端布置时(如GIS设备),线路保护CT与母差 保护CT可实现交叉,避免了死区的存在,此时可不用母差停信。
3/2开关接线的母差保护动作不停信,开关失灵时需要强制停信 母差停信一般展宽150mS,也是在母差出口元件返回后继续停信 150mS。
1.高频闭锁纵联方向保护 WXB-11C+GSF6;LFP-901+LFX-912; PSL-602+YSF-10A;RCS-901+LFX-912; CSC-101+BSF3;LFP-902+LFX-912; 2.光纤纵联方向保护 PSL-602+GXC-01;RCS-901+FOX40E CSC-102+CSY-102A;WXH-801+ ZSJ-900 3.光纤分相电流差动保护 PSL-603;RCS-931;CSC-103; WXH-803;PRS-753
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