第四章 输电线路纵联保护

第四章 输电线路纵联保护

4.1 输电线路纵联保护的基本原理和分类4.2 输电线路纵联保护的通信通道 4.3 输电线路的导引线纵联差动保护 4.4 方向比较式纵联保护 4.5 相位比较式纵联保护

4.1 输电线路纵联保护基本原理和分类

一、纵联保护及其构成输电线路的纵联保护，就是用某种通信通道(简称通道)将输电线 两端或各端(对于多端线路)的保护装置纵向连接起来，将各端的电气 量(电流、功率的方向等) 传送到对端，将各端的电气量进行比较，以 判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断被 保护线路。

二、纵联保护的基本原理保护原理的本质是甄别系统正常和故障状态下电气量或非电气 量之间的差别，纵联保护也不例外。输电线路的纵联保护就是利用线 路两端的电气量在故障与非故障时的特征差异构成的。当线路发生区 内故障、区外故障时，电力线两端电流波形、功率、电流相位以及两 端的测量阻抗都有明显的差异，利用这些差异就可以构成不同原理的 纵联保护。

1.两侧电流量特征

双端电源线路区内、外故障示意图 (a)内部故障；(b)外部故障 当线路发生内部故障时， 如图所示，有 I I M I N I k1 ,在故障点有较大短路电流流出; 当线路发生区外短路故障或正常运行时，

如图所示，线路两端电流相量关系为

I I M I N。 0

2.两侧电流相位特征两端输电线路，若全系统阻抗角均匀，且两端电动势角相等，则 当线路MN发生区内短路故障时，两侧电流同相位，即、相位差为0°; 而当正常运行或发生区外短路故障时，两侧电流反相，即电流、相位 差为180°。

3.两侧功率方向特征当线路上发生区内故障和区外故障时，输电线两端的功率方向也 有很大差别。令功率正方向由母线指向线路，则线路发生区内故障时， 两端功率方向都由母线流向线路，两端功率方向相同，同为正方向； 而发生区外故障时，远故障点端功率由母线流向线路，功率方向为正， 近故障点端功率由线路流向母线，功率方向为负，两端功率方向相反。

4.两侧测量阻抗值特征三、纵联保护的分类当线路区内短路时，输电线路两端的测量阻抗都是短路阻抗，一 定位于距离保护Ⅱ段的动作区内，两侧的Ⅱ段同时启动；当正常运行 时，两侧的测量阻抗是负荷阻抗，距离保护Ⅱ段不会启动；当发生外 部短路时，两侧测量阻抗也是短路阻抗，但一侧为反方向，若采用方 向特性的阻抗继电器，则至少有一侧的距离Ⅱ段不会启动。

三、纵联保护的分类纵联保护按

照所利用信息通道的不同类型可以分为导引线纵纵联保护按照保护动作原理，可以分为方向比较式纵联保护

联保护、电力线载波纵联保护、微波纵联保护和光纤纵联保护四种。

和纵联电流差动保护两类。

4.2 输电线路纵联保护的通信通道

一、通信通道的构成和特点 1.导引线通道导引线通道是纵联保护最早使用的通信通道，是由和 被保护线路平行敷设的金属导线构成，用来传递被保护线 路各侧信息的通信通道。

2.电力线载波(高频)通道 3.微波通道 4.光纤通道

电力线载波通道构成示意图 1—阻波器；2—结合电容器；3—连接滤波器；4—电缆；5—高频收发 信;6—刀闸

⑴阻波器：阻波器是由一个电感线圈与可变电容器并联组 成的回路。 ⑵结合电容器：结合电容器与连接滤过器共同配合将载波 信号传递至输电线路，同时使高频收发信机与工频高压线

路绝缘。

⑶连接滤波器：连接滤波器由一个可调节的空心变压器及 连接至高频电缆一侧的电容器组成。

⑷高频收、发信机：发信机部分系由继电保护装置控制，通常都是在电力系统发生故障时，保护起动之后它才发出 信号。