什么是纵联保护
纵联保护原理
纵联保护原理线路的纵联保护是指反应线路两侧电量的保护，它可以实现全线路速动。
而普通的反应线路一侧电量的保护不能做到全线速动。
纵联差动是直接将对侧电流的相位信息传送到本侧，本侧的电流相位信息也传送到对侧，每侧保护对两侧电流相位就行比较，从而判断出区内外故障。
是属于直接比较两侧电量对纵联保护。
目前电力系统中运行对这类保护有：高频相差保护、导引线差动保护、光纤纵差保护、微波电流分相差动保护。
纵联方向保护：反应线路故障的测量元件为各种不同原理的方向元件，属于间接比较两侧电量的纵联保护。
包括高频距离保护、高频负序方向保护、高频零序方向保护、高频突变量方向保护。
先了解一下纵联差动保护：为实现线路全长范围内故障无时限切除所以必须采用纵联保护原理作为输电线保护。
输电线路的纵联差动保护（习惯简称纵差保护）就是用某种通信通道将输电线两端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,将两端的电气量比较,以判断故障在本线路范围内还是在线路外,从而决定是否切断被保护回路.纵联差动保护的基本原理是基于比较被保护线路始端和末端电流的大小和相位原理构成的。
高频保护的工作原理：将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，然后，利用输电线路本身构成高频电流通道，将此信号送至对端，以比较两端电流的相位或功率方向的一总保护装置。
安工作原理的不同可分为两大类：方向高频保护和相差高频保护。
光纤保护也是高频保护的一总原理是一样的只是高频的通道不一样一个事利用输电线路的载波构成通道一个是利用光纤的高频电缆构成光纤通道。
光纤通信广泛采用PCM调制方式。
这总保护发展很快现在一般的变电站全是光纤的了经济又安全。
距离保护：距离保护是通过测量被保护线路始端电压和线路电流比值而动作的一总保护，这个比值被称为测量阻抗Zm，用来完成这一测量任务的元件称为阻抗继电器KI。
因为在短路时的测量阻抗反应了短路点到保护安装点之间距离的长短，所以这总原理的保护为距离保护，有时也称之为阻抗保护。
浅谈输电线路的纵联保护
浅谈输电线路的纵联保护摘要：本文首先就输电线路纵联保护原理、概念、分类进行了介绍，而后进一步深入，对纵联差动保护应解决的主要问题及解决措施展开了剖析。
关键字：纵联保护；故障；光纤纵联差动保护一、纵联保护（一）基本原理纵联保护是将线路两侧测量信息进行判断实现全线速动保护，其基本原理有如下三种：（二）概念和分类将线路两侧测量信息传到对侧进行比较构成的全线速动保护，称作线路纵联保护。
线路纵联保护不需与其他保护配合，不受负荷电流的影响，不反应系统震荡，有良好的选择性。
通常用高频通道组成的纵联保护称高频保护，用光纤通道组成的纵联保护称光纤纵联差动保护。
二、纵联差动保护应解决的主要问题及措施（一）纵联差动保护应解决的主要问题1、输电线路电容电流的影响电容电流是从线路内部流出的电流，因此它构成动作电流。
由于负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流。
所以在空载或轻载下电容电流最容易造成保护误动。
2、外部短路或外部短路切除时产生的不平衡电流外部短路或外部短路切除时，由于两端电流互感器的变比误差不一致、暂态过程中由于两端电流互感器的暂态特性不一致、二次回路的时间常数的不一致产生不平衡电流。
3、重负荷线路区内经高阻接地时灵敏度不足的问题4、正常运行时电流感器（TA）断线造成纵联电流差动保护误动作正常运行时当输电线路一端的TA断线时差动继电器的动作电流和制动电流都等于未断线一端的负荷电流。
由于差动继电器的制动系数小于1，起动电流值又较小，因此工作点将落在比率制动特性的动作区内造成差动继电器动作。
5、弱电端拒动的问题当线路有一端背后无电源或为小电源时该端称为弱电端。
6、输电线路两端保护采样时间不一致所产生的不平衡电流的问题引起两侧采样不同步的原因：（1）两侧装置上电时刻的不一致；（2）一侧数据传送到另一侧有通道时延和数据接收时延；（3）两侧装置晶振存在固有偏差；（二）解决措施1、防止电容电流造成保护误动的措施（1）提高差动继电器比率制动曲线中的起动电流Iqd的定值来躲电容电流的影响。
纵联保护
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单端电气量保护： 仅利用被保护元件的一侧电气量，无法区分线路末端
和相邻线路的出口短路，可以作为后备保护或出口故障
的第二种保护。
（通常设计为：三段式）。
纵联保护：比较各侧：电流大小、电流相位、方向等。 利用被保护元件的各侧电气量，可以识别：内部和外 部的故障，但是，不能作为后备保护。
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M N
Z
II M
I
跳闸
跳闸
II ZN
&
阻抗动作 信息的交换
&
I
N侧保护 2）区外故障：简述信号交换与逻辑的过程
M侧保护
至少一侧的Z不动——>两侧均不跳闸 20/87
上述方式利用了距离II段（或III段等全线路有灵
敏度）的测量元件，实现短路位置、方向的判别
—— 构成：距离纵联保护。 也可以将 Z 元件更换为方向元件 —— 构成：方向纵联保护。
Im
In
3）采用导线实现线路两侧的信号交换时，导线 （导引线）太长，更容易出现故障，容易烧毁（一 次短路后，感应电流太大）。 4）不能作为后备（所有纵联保护的缺点）。 应用于：发电机、变压器、母线、电抗器、输电线 路等。
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2.方向比较式纵联保护（距离纵联保护）
M N
Z
II M
I
跳闸
还可以将通道类型与动作原理结合起来进行称呼。 如：光纤电流差动（简称：光差），高频距离。 通道(信号交换手段)
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4.1.2 两侧电气量的特征
分析、讨论特征的目的： 寻找内部故障与其他工况（正常运行、外部故障
）的特征区别和差异 ——>提取判据，构成继电保
护原理。（电流大小波形、功率方向、电流相位、测
输电线路纵联保护概述
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。
高压线路保护
高压线路一．纵联保护，是用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向联结起来，将本端的电气量传送到对端进行比较，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。
纵联保护构成了高压线路保护的全线速动主保护 纵联保护分类(一) 按保护通道形式进行分类1. 高频保护是以输电线载波通道作为通信通道的纵联保护；通道连接方式分为“相-相”制通道 、“相-地”制通道 ；专用收发讯机采用“相-地”制通道；复用载波设备采用“相-相”制通道。
2. 微波保护是以微波通道作为通信通道的纵联保护。
3. 光纤保护是以光纤通道作为通信通道的纵联保护。
4. 导引线保护是以辅助导线或导引线为通信通道的纵联保护，目前已基本停止使用。
纵联保护分类(二)1.方向纵联保护基本原理为比较线路两端的功率方向，可采用载波通道、微波通道、光纤通道道。
2. 方向纵联保护包括纵联方向保护及纵联距离保护。
常用的方向元件包括工频变化量方向、正序故障分量元件、零序方向元件、方向阻抗元件等。
3..纵联差动保护基本原理为比较线路两端各端电流的幅值 及相位 ；采用光纤通道或微波通道。
方向纵联保护-工作方式1－专用闭锁式如上图所示，当线路发生区内k2点故障时，两侧纵联保护均启动， 通过收发讯机向对侧发闭锁信号；两侧纵联保护在收到闭锁信号 （确认时间为5~8ms ）后，两侧纵联保护的正方向停信元件均动作，立即停止向对方发送闭锁信号；各侧纵联保护在收 不到闭锁信号(确认时间为5~8ms)后，出口跳闸切除区内故障。
MNMN如上图所示，当线路发生区内k1点故障时，两侧纵联保护均启动，通过收发讯机向对侧发闭锁信号；两侧纵联保护在收到闭锁信号（确认时间为5~8ms）后，M侧纵联保护的正方向停信元件动作，立即停止向对方发送闭锁信号，但N侧纵联保护的正方向停信元件不会动作,继续向对侧发送闭锁信号；因此区外故障纵联保护不会动作。
•远方启信逻辑保护未起动时，收到对侧闭锁信号, 开关合位则立即发信10s; •位置停信:开关处于跳位，收信后停信160ms;•其它保护三跳停信:保护启动，收到开入，停信200ms;•定时通道自检本侧保护启信，200ms后停信。
主要的继电保护原理归纳总结
主要的继电保护相关原理归纳总结一、线路主保护（纵联保护）纵联保护：利用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量传送到对端，将各端的电气量进行比较，一判断故障在本线路范围内还是范围之外，从而决定是否切断被保护线路。
任何纵联保护总是依靠通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内，信号按期性质可分为三类：闭锁信号、允许信号、跳闸信号。
闭锁信号：收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
允许信号：收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
跳闸信号：收到这种信号是保护动作与跳闸的充要条件。
按输电线路两端所用的保护原理分，可分为：（纵联）差动保护、纵联距离保护、纵联方向保护。
通道类型：一、导引线通道；二、载波（高频）通道；三、微波通道；四、光纤通道。
1.（纵联）差动保护（纵联）差动保护：原理是根据基尔霍夫定律，即流向一个节点的电流之和等于零。
差动保护存在的问题：(一).对于输电线路1.电容电流：电容电流从线路内部流出，因此对于长线路的空载或轻载线路容易误动。
解决办法：提高启动电流值（牺牲灵敏度）；加短延时（牺牲快速性）；必要是进行电容电流补偿。
*注：穿越性电流就是在保护区外发生短路时，流入保护区内的故障电流。
穿越电流不会引起保护误动。
2.TA断线，造成保护误动解决办法：使差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件：本侧起动原件起动；本侧差动继电器动作；收到对侧“差动动作”的允许信号。
保护向对侧发允许信号条件：保护起动；差流元件动作3.弱电侧电流纵差保护存在问题（变压器不接地系统的弱电侧在轻载或空载时电流几乎没有变化）解决办法：除两侧电流差突变量起动元件、零序电流起动元件和不对应起动元件外，加装一个低压差流起动元件。
4.高阻接地是保护灵敏度不够在线路一侧发生高阻接地短路时，远离故障点的一侧各个起动元件可能都不启动，造成两侧差动保护都不能切除故障。
解决办法：由零序差动继电器，通过低比率制动系数的稳态相差元件选相，构成零序1 段差动继电器，经延时动作。
纵联保护定义
纵联保护的相关知识一、纵联保护定义：借助通道(如导引线、载波、微波)传送保护区各端规定的保护信息，并按规定进行综合比较、判别而动作的一种保护。
线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护。
它以线路两侧判别量的特定关系作为判据。
即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。
因此,判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分。
研究和实践表明，反应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、快速地切除全线路任意点短路的目的。
为此需要将线路一侧电气量信息传到另一侧去，两侧的电气量同时比较、联合工作，也就是说线路两侧之间发生纵向的联系，以这种方式构成的保护称之为输电线路的纵联保护。
由于保护是否动作取决于安装在输电线两端的装置联合判断的结果，两端的装置组成一个保护单元，各端的装置不能独立构成保护，因此理论上这种纵联保护具有输电线路内部短路时动作的绝对选择性。
二、纵联保护分类：一般纵联保护可以按照所利用通道类型或者保护动作原理进行分类。
纵联保护按照所利用信息通道的不同类型分4类：1.导引线纵联保护2.电力线载波纵联保护3.微波纵联保护4.光纤纵联保护按照保护动作原理，纵联保护可以分2类：1.方向比较式纵联保护2.纵联电流差动保护纵联保护的信号有以下三种：1.阻止保护动作于跳闸的信号。
换言之，无闭锁信号是保护作用于跳闸必要条件。
只有同时满足本端保护元件动作和无闭锁信号两个条件时，保护才作用于跳闸。
2.允许信号。
它是允许保护动作于跳闸的信号。
换言之，有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。
只有同时满足本端保护元件动作和有允许信号两个条件时，保护才动作于跳闸。
3.跳闸信号。
它是直接引起跳闸的信号。
此时与保护元件是否动作无关，只要收到跳闸信号，保护就作用于跳闸，远方跳闸式保护就是利用跳闸信号。
纵联保护概述
流过两端的电流、电流的相位、功率的方向
纵联保护按照信息通道的不同分为： 导引线纵联保护：经济性、安全性不好，一般用 于较短的线路，采用差动保护原理。 电力线载波纵联保护：利用输电线路构成通道， 在故障时通道可能遭到破坏，要求信号中断时保 护仍能正确动作。 微波纵联保护：多路通信通道，可以传送交流电 波形，更适合于数字式保护。不经济，一般与电 力信息系统统一考虑。 光纤纵联保护：不受干扰，近年来短线路纵联保 护的主要通道形式。
输电线路纵联保护
纵联保护的概述
电流保护、距离保护的缺点：
I段不能保护线路的全长 线路末端故障需II段延时切除 在220kV及以上电压等级的电网中不能满足快速性的
要求
反应线路两侧的电气量可以快速、可靠地区分本 线路任意点短路与外部短路，称为纵联保护。 线路两端的保护装置组成一个保护单元，又称为 单元保护。 输电线路的纵联保护两端比较的电气量可以是：
1.纵联电流差动保护 利用两端电流波形或电流相量和的特征 构成。 动作判据： Iset：动作门槛值
IM IN I set
输电线路纵联电流差动保护原理的特点
1、保护范围明确。保护范围是线路两侧电流互感器之 间的范围。
2、动作速度快，可实现全线速动，即全线路瞬时切除 区内故障。
这是由于纵联电流差动保护不需与相邻元件的保护配合。
3、不受系统振荡、系统运行方式变化的影响。
2.方向比较式纵联保护 –利用两端功率方向相同或相反的特征构成 –功率方向为负时发出闭锁信号：闭锁式方 向纵联保护 –功率方向为正式发出允许信号：允许式方 向纵联保护
3.电流相位比较式纵联保 护
比较两端电流的相位关
系构成。 区内短路：两端电流相 角差为0˚，保护动作 正常运行或区外短路： 两端电流相角差180˚， 保护不动作 考虑电流、电压互感器 的误差及线路分布电容 的影响，动作区如图所 示
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目前220KV 及以上电压等级输电线路基本上都配置有双套主保护和后备保护。
主保护一般为纵联保护。
按照保护动作原理，国内常使用的纵联保护有闭锁式方向或距离、允许式方向或距离保护以及分相电流差动保护。
对于纵联保护，故障时线路两侧电气量特征为：内部故障：两侧电流均从母线流向线路；外部故障及正常运行：一侧电流从母线流向线路，另一侧从线路流向母线。
根据两侧比较内容的不同，即联系通道上传输内容的不同，纵联保护可分为：
（1）方向比较型：通道上传输的是表示方向的信号；两侧保护分别判断流过本侧的功率方向，并将判断结果以信号的形式通知对方。
分为闭锁式和允许式，闭锁式：由功率方向为负的一侧负责发闭锁信号，闭锁两端保护；允许式：由功率方向为正的一侧负责发允许信号，开放两端保护。
如工频变化量方向保护（正负序综合分量）负序方向，零序方向等；
（2）电流相位比较型：通道上传输的是向对侧提供的本侧电流相位信号；
（3）电流差动型（比较电流的幅值和相位）：通道上传输的是向对侧提供的本侧电流的幅值和相位信号（采样点）。
如光纤纵差保护；
（4）纵联距离/纵联零序（带方向）：实质上和方向比较型的原理相同。
纵联距离为距离II
段+高频通信；纵联零序（带方向）为零序II 段（带方向）+高频通信。
如高频距离保护，高频零序（带方向）保护。