《差動(dòng)保護(hù)》PPT課件

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1、第四章.輸電線路縱聯(lián)保護(hù)輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)輸電線路高頻保護(hù)微波保護(hù) 問題的提出：前述保護(hù)存在的主要問題 單側(cè)量保護(hù)只能保護(hù)本線路的一部分 受運(yùn)行方式影響；長(zhǎng)線路，重負(fù)荷Klm低 第一節(jié). 輸電線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（縱差保護(hù)）一原理:P1301. 縱聯(lián)保護(hù)：就是用某種通信通道（簡(jiǎn)稱通道）將輸電線兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來(lái)，將各端電氣量（電流、功率的方向等）傳送到對(duì)端，將兩端電氣量比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在本線路保護(hù)范圍之外，從而決定是否切除被保護(hù)線路。 2. 縱聯(lián)保護(hù)按使用通道分類為了交換信息，需要利用通道?？v聯(lián)保護(hù)按照所利用通道的不同類型可以分為4種（通?？v聯(lián)保護(hù)也按此命名）： (1)導(dǎo)

2、引線縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱導(dǎo)引線保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)） (2)電力線載波縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱載波保護(hù)） (3)微波縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱微波保護(hù)） (4)光纖縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱光纖保護(hù)）。 3.縱聯(lián)保護(hù)按保護(hù)動(dòng)作原理分類 （1）方向縱聯(lián)保護(hù) 兩側(cè)保護(hù)繼電器僅反應(yīng)本側(cè)的電氣量，利用通道將繼電器對(duì)故障方向判別的結(jié)果傳送到對(duì)側(cè)，每側(cè)保護(hù)根據(jù)兩側(cè)保護(hù)繼電器的動(dòng)作過程邏輯判斷區(qū)分是區(qū)內(nèi)還是區(qū)外故障。（2）差動(dòng)縱聯(lián)保護(hù) 這類保護(hù)利用通道將本側(cè)電流的波形或代表電流相位、幅值的信號(hào)傳送到對(duì)側(cè)，每側(cè)保護(hù)根據(jù)對(duì)兩側(cè)電流的幅值和相位比較的結(jié)果區(qū)分是區(qū)內(nèi)還是區(qū)外故障。 4.縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理(1)定義縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù):用輔助導(dǎo)線或稱導(dǎo)引線作為通道的縱聯(lián)保

3、護(hù)(2)正常運(yùn)行時(shí) NMJ III 22 0 bPIIbP不平衡電流由CT的幅值誤差和相位誤差造成即由于CT的磁化特性不一致，勵(lì)磁電流不等等原因引起。穩(wěn)態(tài)負(fù)荷時(shí)IbP很小0短路鐵心飽和IbP較大 (3) 外部故障bPNMJ IIII 22 (4)內(nèi)部故障dCTNMJ InIII 122 (5)原理接線 環(huán)流法 均壓法 環(huán)流法 均壓法 二、保護(hù)特點(diǎn)1、保護(hù)原理本身可以區(qū)分內(nèi)、外部故障，可實(shí)現(xiàn)全線快速保護(hù)2、保護(hù)范圍是兩個(gè)CT之間3、與系統(tǒng)運(yùn)行方式無(wú)關(guān)4、不受系統(tǒng)振蕩的影響5、 m axbpkdz IKI 6、可作為線路主保護(hù)（配置后備保護(hù)：電流or距離）7、只能用于短線路（由于通道導(dǎo)線的限制）

4、110kV 12km 35kV 34km 110330kV 57km 三、影響輸電線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的因素 P133136 1、電流互感器的誤差和不平衡電流與 二次側(cè)負(fù)載 一次電流磁化特性不一致，勵(lì)磁電流不等造成的2、導(dǎo)引線的阻抗和分布電容3、導(dǎo)引線的故障和感應(yīng)過電壓誤差誤差 第二節(jié).輸電線路的高頻保護(hù)構(gòu)成分類原理 一、概念1、定義高頻保護(hù)：是以輸電線載波通道作為通信通道的縱聯(lián)保護(hù). 廣泛應(yīng)用于高壓和超高壓輸電線路 無(wú)時(shí)限快速保護(hù),無(wú)需與下一線路配合，同時(shí)比較兩端電流的相位或功率方向區(qū)分內(nèi)、外故障 電流相位（功率方向）高頻信號(hào)輸電線本身對(duì)端比較2、分類 方向高頻保護(hù)（功率方向比較） 相差高頻保護(hù)（

5、比較兩端電流的相位） 3、原理載波：50KHZ300KHZ以“導(dǎo)線大地”為通道 （1）、全線快速保護(hù)（2）、兩套裝置之間（3）、與系統(tǒng)運(yùn)行方式無(wú)關(guān)（4）、不受振蕩影響（5）、IdzIbpmax（6）、主保護(hù)（7）、價(jià)格高4、特點(diǎn)： 二、高頻載波通道的構(gòu)成 P137 圖4-7阻波器結(jié)合電容器連接濾波器高頻收、發(fā)信機(jī) 1. 阻波器（1）構(gòu)成 由一電感線圈與可變電容器并聯(lián)組成的回路。（2）阻抗 并聯(lián)后阻抗與頻率有關(guān)，當(dāng)并聯(lián)諧振時(shí)阻抗最大。一般取載波頻率=并聯(lián)諧振頻率（50KHZ300KHZ） 工頻時(shí) （主要為L(zhǎng)的阻抗）（3）安裝地點(diǎn) 04.0Z L=0.1mH, C=20250uF （2）結(jié)合電容器

6、（耦合電容C電容很?。┳饔茫簩⑤d波信號(hào)傳遞到輸電線路(耦合信號(hào)) 使高頻收、發(fā)信機(jī)與高壓線路絕緣對(duì)工頻呈極大阻抗極小工頻泄漏電流（3）連接濾波器 與結(jié)合電容器共同組成一個(gè)四端網(wǎng)絡(luò)“帶通濾波器” 輸電線路波阻抗為：400 同軸電纜波阻抗為：100作用：與（2）一起對(duì)載波進(jìn)行濾波、隔離作用、阻抗匹配作用、避免高頻信號(hào)在傳送過程中發(fā)生反射，減少損耗，增加輸出功率。 接地刀閘：當(dāng)連接濾波器檢修時(shí)作為接地極（4）高頻電纜用來(lái)連接戶內(nèi)的收發(fā)信機(jī)與戶外的連接濾波器為屏蔽干擾信號(hào)，減少高頻損耗，采用單芯同軸電纜，波阻抗100歐姆。（5）高頻收、發(fā)信機(jī) 發(fā)送和接收高頻信號(hào) 三、高頻通道的工作方式和高頻信號(hào)的作用

7、1、工作方式 經(jīng)常無(wú)高頻電流（即故障時(shí) 發(fā)信號(hào)） 經(jīng)常有高頻電流（即長(zhǎng)期發(fā) 信號(hào)） 高頻信號(hào)與高頻電流的區(qū)別2、傳輸?shù)男盘?hào) 傳送閉鎖信號(hào) 傳送允許信號(hào) 傳送跳閘信號(hào) 3、信號(hào)的作用: 閉鎖信號(hào)：指收不到這種信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作的 必要條件 允許信號(hào)：指收到這種信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作的 必要條件 跳閘信號(hào)：指收到這種信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作的充 分必要條件 四、高頻保護(hù)的分類 高頻閉鎖方向保護(hù)方向高頻保護(hù) 高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù) 高頻閉鎖距離保護(hù) 高頻閉鎖零序方向保護(hù)相差高頻保護(hù)： 相差高頻保護(hù) 五、高頻閉鎖方向保護(hù) 1、工作原理 經(jīng)常無(wú)電流而在外部故障時(shí)發(fā)閉鎖信號(hào)，閉鎖信號(hào)由短路功率方向?yàn)樨?fù)一端發(fā)出，兩端都接收，把保護(hù)

8、閉鎖。 d短路： 3、4功率方向?yàn)檎?，不發(fā)閉鎖信號(hào) 2、5為負(fù)，發(fā)閉鎖信號(hào) 則1、2、5、6被閉鎖 (1)動(dòng)作條件 功率方向?yàn)檎?收不到高頻載波信號(hào)(2)訊號(hào)由功率方向?yàn)樨?fù)一端發(fā)出，兩端閉鎖(3)閉鎖信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)： 當(dāng)內(nèi)部故障并伴隨通道破壞時(shí)(如接地or斷線)保護(hù)仍能正確動(dòng)作 2、工作過程 P139 圖4-10（1）原理接線圖 組成：起動(dòng)元件I1 I2 Klm1Klm2I1起動(dòng)發(fā)信機(jī)發(fā)閉鎖信號(hào)I2準(zhǔn)備好跳閘回路功率方向元件3判別功率方向 4ZJ用于內(nèi)部故障時(shí)停止發(fā)信號(hào)5ZJ用于控制保護(hù)的跳閘回路（極化繼電器），只有工 作線圈有電流時(shí)才動(dòng)作，當(dāng)其他情況不動(dòng)作，（即同時(shí)有時(shí)不動(dòng)作） （2）工作過程

9、外部故障(討論保護(hù)1和保護(hù)2的各部件的動(dòng)作情況：)1LJ動(dòng)作經(jīng)4ZJ常閉發(fā)信機(jī)發(fā)閉鎖 2LJ動(dòng)作3GJ動(dòng)作4ZJ動(dòng)作停止發(fā)信5ZJ工作電流 內(nèi)部故障（雙側(cè)電源）保護(hù)1：1LJ、2LJ均起動(dòng)，3GJ、4ZJ動(dòng)作 發(fā)信機(jī)停止發(fā)信號(hào)，5ZJ中只有工 作線圈中有電流，立即動(dòng)作跳閘。保護(hù)2：同保護(hù)1 單側(cè)供電線路內(nèi)部故障 受電端半套保護(hù)不動(dòng)作，也不發(fā)送高信號(hào)，此時(shí)立即動(dòng)作使電源端的斷路器跳閘。 系統(tǒng)振蕩 對(duì)接于相電流和相電壓（or線電壓）的GJ，當(dāng)振蕩中心位于保護(hù)內(nèi)時(shí)，兩端功率均為正誤動(dòng) 克服方法 ： 發(fā)展為反應(yīng)負(fù)序或零序功率方向元件 （3）設(shè)置2個(gè)電流繼電器的原因假設(shè)只有1個(gè)起動(dòng)元件： %5 100

10、一般誤差范圍為：器存在的誤差因?yàn)殡娏骰ジ衅骱屠^電AI dZ AIdz 951 AIdz 1052 12 26.1 JdZJdz II因此設(shè)置2個(gè)起動(dòng)繼電器，并且要滿足：誤動(dòng)。保護(hù)端不發(fā)閉鎖信號(hào)，造成不起動(dòng)。端保護(hù)起動(dòng)，端保護(hù)則 當(dāng)外部故障時(shí)：12110595B BA AIA d 缺點(diǎn)：起動(dòng)元件I 2的應(yīng)用降低了Klm；并且使接線復(fù)雜 為防誤動(dòng)要求I2的起動(dòng)時(shí)間I1降低保護(hù)速度 六.高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)的構(gòu)成原理1.原理 利用不對(duì)稱短路時(shí)的負(fù)序功率和三相短路開始瞬間產(chǎn)生的負(fù)序功率實(shí)現(xiàn)閉鎖。2.原理接線3.組成4.工作過程 七.高頻閉鎖距離保護(hù)的原理1.目的 作為變電所母線和下一條線路的后備保護(hù)；

11、與距離保護(hù)配合。2.原理接線3.組成4.工作過程5。缺點(diǎn) 主保護(hù)與后備保護(hù)接線互相連在一起，不便于檢修和調(diào)試 八.高頻閉鎖零序方向保護(hù)的原理1.原理與構(gòu)成 基本上與高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)的原理一樣，只需用三段式零序電流元件代替上述三段式距離元件和高頻部分配合即可。2.特點(diǎn) 同高頻閉鎖距離保護(hù) 九.相差動(dòng)高頻方向（自學(xué)）1.相差動(dòng)高頻保護(hù)的工作原理 基本工作原理： 是比較被保護(hù)線路兩側(cè)電流的相位，即利用高頻信號(hào)將電流的相位傳送到對(duì)側(cè)去進(jìn)行比較而決定跳閘與否，這種保護(hù)稱為相差高頻保護(hù)。 2.原理接線 3.工作過程（1）內(nèi)部故障 （2）外部故障 4-3 微波保護(hù)簡(jiǎn)介4-4 輸電線縱聯(lián)保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì) 繼

12、電保護(hù)通訊通道的選擇原則 1.在下列條件下宜選用導(dǎo)引線通道（1）有現(xiàn)成的金屬通訊通道可用（2）所需的金屬導(dǎo)引線在15km以下（3）被保護(hù)線路為兩端線路，或者每邊長(zhǎng)度不超過3.7km，總長(zhǎng)度不超過11km的三端線路。 2.在下列條件下宜選用高頻通道（1）輸電線太長(zhǎng)，不宜用導(dǎo)引線通道（2）專用于繼電保護(hù)時(shí)光纖通道投資太大（3）除了保護(hù)信號(hào)外，不需其他的數(shù)據(jù)傳輸 3.在下列條件下宜選用微波通道（1）輸電線載波頻段不夠分配，不能用于保護(hù)（2）通道需要連續(xù)監(jiān)視（3）除了保護(hù)信號(hào)外需要傳送其他數(shù)據(jù)和語(yǔ)言 4. 在下列條件下宜選用光纖通道（1）被保護(hù)線路較短，小于50100km，不需要設(shè)立中繼站（2）載波通

13、道頻率不敷應(yīng)用（3）通道需要連續(xù)監(jiān)視（4）需要傳輸數(shù)據(jù)和語(yǔ)音（5）有可遇其他部門共用的光纖通道（6）兩端接地網(wǎng)的電位差很大，不能用導(dǎo)引線通道（7）應(yīng)用光纖通道經(jīng)濟(jì)上有利。例如與通訊或其他部門合作，利用輸電線的架空地線中的光纖通道；投資小而且可靠性高 第五章. 自動(dòng)重合閘內(nèi)容：1、自動(dòng)重合閘在電力系統(tǒng)中的作用2、對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求3、自動(dòng)重合閘的工作原理4、線路重合閘的方式和選擇原則（雙側(cè)電源）5、重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇6、重合閘與繼電保護(hù)的配合7、單相自動(dòng)重合閘8、綜合單相重合閘 一、重合閘與繼電保護(hù)的配合 P1631.配合的目的： 加速切除故障2 .重合閘前加速保護(hù)（“前加速”） 任何一條

14、線路故障ZCH動(dòng)作再重合若是永久性故障由1或2切除瞬時(shí)故障恢復(fù)供電當(dāng)保護(hù)2拒動(dòng)時(shí)，保護(hù)3按有選擇性時(shí)限t3動(dòng)作優(yōu)點(diǎn)：能快速切除故障可使瞬時(shí)故障來(lái)及發(fā)展為永久故障保證供電質(zhì)量使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：DL工作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)多重合于永久性故障上，切除時(shí)間可能較長(zhǎng)若Z CH or DL3拒絕重合閘，則擴(kuò)大停電范圍 2、重合閘后加速保護(hù)（“后加速”） 第一次按選擇性跳閘，然后重合，永久性故障則DL合閘后再加速保護(hù)動(dòng)作，瞬時(shí)切除而與第一次動(dòng)作時(shí)限無(wú)關(guān)用于35KV系統(tǒng)及重要負(fù)荷優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)擴(kuò)大停電范圍保證了永久故障能（瞬時(shí)）迅速切除，并有選擇性不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件限制缺點(diǎn)：每個(gè)DL都要裝Z CH，復(fù)雜第一節(jié)切除故障可能帶延時(shí) 復(fù)習(xí)題：一.判斷題 二.簡(jiǎn)答題 答案：一.判斷題1.對(duì) 2.錯(cuò) 3.對(duì) 4.對(duì) 5.錯(cuò)二.簡(jiǎn)答題1. 2.3. 4. 5.6. 作業(yè) 對(duì)線路保護(hù)的原理和方法進(jìn)行分析、比較和總結(jié)。 線路保護(hù)復(fù)習(xí)題