相差高频保护有何优缺点
电力系统继电保护知识问答

1. 什么是继电保护装置?答:当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危与电力系统安全运行时,能够向运行值班人员与时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件开展的一种自动化措施和设备,一般通称为继电保护装置。
2. 继电保护在电力系统中的任务是什么?答:继电保护的根本任务:(1)当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件与时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)(2)反响电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进展处理,或由装置自动地进展调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。
反响不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。
3. 简述继电保护的根本原理和构成方式。
答:继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。
大多数情况下,不管反响哪种物理量,继电保护装置都包括测量局部(和定值调整局部)、逻辑局部、执行局部。
4. 电力系统对继电保护的根本要求是什么?答:继电保护装置应满足可行性、选择性、灵敏性和速动性的要求:这四“性〞之间严密联系,既矛盾又统一。
(1)可行性是指保护该动体时应可行动作。
不该动作时应可* 不动作。
可*性是对继电保护装置性能的最根本的要求。
(2)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。
为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件)的选择性,其灵敏系数与动作时间,在一般情况下应相互配合。
线路主保护之差动与高频详解解读

第五节 方向高频保护
四. 高频闭锁方向保护的实现特点 反方向元件1KW动作后立即起动发信, 发出闭琐信号;正方向元件2KW动作后,准 备作用于跳闸。 1KW的灵敏度必须高于2KW的灵度。 时间元件T1的作用是防止外部短路故 障时,远离故障点侧保护误动。 时间元件T2作用是防止高频闭锁信号 过早解除而造成远离故障点侧保护的误动。
1、当线路正常运行或外部故障时:
M
I M
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N
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2、当线路内部故障时:
M
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I g I m I n I unb
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第六节
相差高频保护
三、相差高频保护的相位特性 1、保护范围内部发生故障,M侧和N侧高频信号间的相位差 最大为:
l M 100 7 15 6 122 l 100
在最严重情况下,高频信号间断角是:
min
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l 180 (122 l ) 58 6 100
3QF
II
4QF
同样,利用母线电压降低、两回线电流大小不等这一 特点,也可判别出故障线路。
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第三节 高频保护的基本原理
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种 保护装置。按工作原理可分为:方向高频 保护和相差高频保护。
影响相差高频保护正确工作的因素及预防措施探讨

影响相差高频保护正确工作的因素及预防措施探讨作者:张先来源:《中国新技术新产品》2013年第04期摘要:相差高频保护的优点在于能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装置比较简单。
在非全相运行状态下和单相重合闸过程中,保护能继续运行,保护的工作情况与是否有串补电容及其保护间隙是否不对称击穿基本无关,不受电压二次回路断线的影响。
在高频保护也有当一相断线接地或非全相运行过程中发生区内故障时,灵敏度变坏,甚至可能拒动,等一系列缺点影响其正常工作。
本文对影响相差高频保护正确工作的因素及预防措施进行了探讨。
关键词:相差;高频保护;空载合闸中图分类号:TU856 文献标识码:A高频保护包括相差高频保护和功率方向闭锁高频保护。
相差高频保护是测量和比较被保护线路两侧电流量的相位,是采用输电线路载波通信方式传递两侧电流相位的。
功率方向闭锁高频保护,是比较被保护线路两侧功率的方向,规定功率方向由母线指向某线路为正,指向母线为负,线路内部故障,两侧功率方向都由母线指向线路,保护动作跳闸,信号传递方向相同。
1 长距离输电线路的分布电容对相差高频保护的影响在超高压和特高压长距离输电线路上,由于采用分裂导线,使相同和相对地的电容增大,同时由于线路长、电压高,因而线路的充电电流很大。
尤其是故障引起的暂态充放电电流比稳态电容电流大很多。
对暂态电压的各个谐波和谐波间,线路分布电容呈现的容抗与频率成反比,产生的充放电电流更大。
这样,当线路处于不同运行状态时,其两端电流的大小和相位均受到电容电流的影响而变化,尤其当线路在重负荷状态下负荷电流很大时,由于负荷电流和电容电流间相位差角很大,使得两端电流间产生很大相位差,这种影响就更为严重,甚至可能造成相差高频保护的误动作。
双回线或环网中一回线内部不对称短路时,短路点的负序电压产生流向两侧的负序电流。
此负序电流在线路两侧母线上产生负序电压,负序电压同时向另一回非故障线路的分布电容充电,两侧的充电电流相位基本相同,和线路内部故障的情况相似,可能使非故障线路的相差改频保护误动作。
高频保护在电网中存在的问题及改进措施

高频保护在电网中存在的问题及改进措施【摘要】在电网系统维持运行过程中,高频保护发挥了非常显著的作用和效果。
但是由于高频保护自身属性,在电网运行过程中,也出现了较大的问题和不足,譬如高频保护通道故障以及其他方面的相关问题。
因此本文主要从高频保护存在的缺点入手,提出有针对性的改进措施和手段。
【关键词】高频保护;电网;改进手段引言输电线路高频保护,其主要就是借助输电线路自身的电力载波通道组成的全线速动的线路纵联保护手段。
但是高频保护自身应用的高频信号处理等一般都发生在野外,因此非常容易受到不同外部因素的影响,这样会在一定程度上给电网的安全稳定运行,带来一定的困扰和不利影响。
1 高频保护的相关概述所谓的高频保护,其实就是摒弃传统的二次导线,使用高频载波进行取代,对传输线路两边的电信号进行有效的保护。
其主要的运作机制是反应被保护线路首尾两旁电流的差,使用高频载波把信号传输到对面进行对比,从而做出动作保护的可行性。
通常情况下,高频保护主要涵盖了相差高频保护及功率方向闭锁高频保护等相关内容。
从高频保护中的高频闭锁保护来分析,在输电线路出现内部故障过程中,能够迅速的切除故障,在出现外部故障的情况下,可以发挥出较好的后备保护效果。
而从功率方向闭锁高频保护来看,其能够在任何时段内处理和解决被保护线路两侧的故障,不必要同相邻线路进行保护配合,同时相差高频保护不会受到系统振荡的影响[1]。
2 高频保护在电网中出现的问题高频保护由于其自身结构的独特性,同普通的保护构成存在较大的差异化,其非常的繁杂,一般其主要由传输线路两边的保护装置以及高频通道进行构成,同时高频通道也主要由高频电缆,藕合电容器,线路阻波器以及其他相关的设备构成。
所以高频保护的良好运作会受到来自不同方面因素的影响,因此这些设备一旦出现问题的话,也直接干扰到高频保护的实际运作。
具体来看,其主要存在以下方面的问题。
2.1 高频通道设备问题由于高频保护通道构成的要素非常多,所以受到通道影响非常大,同时高频通道的加工设备一直都处在高压状态下,一次设备不停止运作的话,那么就很难进行相关的排查工作。
第七讲:输电线路高频、差动保护

为什么要采用纵联保护 ?
一般将保护的I段定值整定为线路全长的 80%-85%,对于其余的15%-20%线路 段上的故障,只能等第II段的时限切除, 为了保证故障切除后电力系统的稳定运行, 这样做,对于某些重要线路是不能允许的。
II I
为什么要采用纵联保护 ?
在这种情况下,只能采用所谓的纵联保护原理保护输电 线路,以实现线路全长范围内故障的无时限切除。反映 单端量的保护不能全线速动,造成在高压保护中速度慢, 对电力系统稳定造成影响,并且有一些情况单端量保护 不能满足要求:比如有零序互感的平行线;T型接线; 串补电容线路等。这些都需要纵联保护。
第二节 输电线路纵联保护两侧信息的交换
输电线路纵联保护的主要特点是需要对 端信息,两端保护要通过通信设备实时地 进行信息传递。因而纵联保护系统和一般 保护相比,需增加通信通道。根据通信通 道的不同,输电线路纵联保护分为:导引 线通信、电力高频载波通信、微波通信、 光纤通信等。
一 、导引线通信
利用敷设在电站或变电所之间的金属电缆作为 传递被保护线路各侧信息的通道称之为导引线 通信。以导引线为通道的纵联保护称为导引线 纵联保护。导引线纵联保护是线路纵联保护的 一种型式,它是以金属电缆作为通道,借助通 道将被保护线路对侧传递来的工频信息与本侧 的工频信息相比较以判别区内或区外故障。仅 在被保护线路的内部发生故障时,它将瞬时切 除被保护线路的各侧开关,实现无时限的快速 隔离故障。
微波通道
微波通道与输电线没有直接的联系,输电线发生故障 时不会对微波通信系统产生任何影响,因而利用微波 保护的方式不受限制。微波通信是一种多路通信系 统,可以提供足够的通道,彻底解决了通道拥挤的问 题。微波通信具有很宽的频带,线路故障时信号不会 中断,可以传送交流电的波形。采用脉冲编码调制 (PCM)方式可以进一步扩大信息传输量,提高抗干扰 能力,也更适合于数字保护。微波通信是理想的通信 系统,但是保护专用微波通信设备是不经济的,应当 与远动等在设计时兼顾起来。同时还要考虑信号衰 耗的问题。
线路主保护之差动与高频详解

案例分析
针对历史上发生的线路主保护异常案例进行分析,总 结经验教训,提出改进措施。案例分析可以帮助运行 人员更好地了解异常发生的原因和处理方法,提高应 对异常情况的能力。同时,也可以为保护装置的研发 和改进提供有价值的参考信息ENKU DESIGN
线路主保护技术发展趋势
差动元件
差动保护通过比较线路两端的电流或功率方向来判断故障位置。当线路内部故 障时,两端电流或功率方向相反;当外部故障时,两端电流或功率方向相同。
差动保护的实现方式
纵联差动保护
利用通信通道将线路两端的电流或功率方向信息传送到对端 ,进行比较判断。这种方式可以实现全线速动保护,但需要 依赖可靠的通信通道。
保护系统应在尽可能短的时间内切除故障 ,以减小故障对系统和设备的影响。
差动保护与高频保护的选型依据
差动保护选型依据
对于短线路或电缆线路,由于其对地电容较 大,宜采用差动保护作为主保护。差动保护 通过比较线路两侧电流的大小和相位来判断 故障位置,具有原理简单、动作可靠、速度 快等优点。
高频保护选型依据
高频保护
高频保护主要用于输电线路的全线速动保护,通过高频信号传输和比较两侧电气量的变化来判断是否发生故障。 其保护范围较大,可以覆盖整条输电线路。
动作速度比较
差动保护
差动保护的动作速度相对较慢,因为需要等待两侧电流的差值达到一定程度才能判断为故障。同时, 差动保护的整定计算也相对复杂,需要考虑多种因素。
线路主保护的配置原则
可靠性原则
选择性原则
保护系统应具有高可靠性,确保在故障发 生时能够准确、迅速地动作,避免误动或 拒动。
保护系统应能够准确区分被保护元件内部 故障和外部故障,实现有选择性地切除故 障部分,保证非故障部分的正常运行。
高频闭锁距离保护的优缺点

收 到跳 闸 信号 , 保 护 就 动作 于跳 闸 ,
度 、 重 复命令制 度 、 监 护制度 、 录音 编 辑 同志 :
请 问高 频 闭 锁距 离 保 护 有何 优
( 河北 省 深泽县 赵 天歌 ) 赵 天歌 同志 :
调度操 作指令形 式有 : 单 项 指 缺 点 ?
请 问 对 线 路 强 送 电 应 考 虑 哪 些 ( 广 东省 紫金 县 宋伟 强 )
( 4) 装 有重 合 闸 的变 压 器 , 跳 闸 种 ?
关培 军 ) 问题 ?
后重 合不成 功 , 应 检 查 设 备 后 再 考 关 培军 同志 : 宋 伟强 同 志 : 虑送电。 由于 纵 联 保护 在 电网 中可 实现 对 线 路 强 送 电 应 考 虑 以 下 问 ( 5 ) 有 备 用 变 压 器 或 备 用 电 源 全 线 速 动 , 因 此 它 可 保 证 电 力 系统 题 : 自动 投 入 的变 电 站 , 当运 行 变 压 器 并 列 运 行 的 稳 定 性 和 提 高 输 送 功
电源 , 然后 再 检查跳 闸的变 压器 。
( 1 ) 首 先 要 考 虑 可 能 有 永 久 性 ( 2) 正 确 选择 线 路 强 送 端 , 一 般
跳 闸 时 应 先 启 用 备 用 变 压 器 或 备 用 率 、 缩 小 故 障 造 成 的损 坏 程度 、 改善 故 障存 在而 影响 系统 稳定 。 后 备保 护之 间 的配 合性 能 。 ( 6 ) 如 因线 路 故 障 , 保 护 越 级 动 作 引 起 变 压 器跳 闸 。 则 故 障线 路 断 型 :
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
相差高频保护存在问题的理论分析

故 障 时 , 路 两 端 电 流 的 相 位 相 同 , 时 保 护 应 该 动 作 。而 当 线 路 发 负 荷 电 流 及 大 的 过 渡 电 阻 会 影 响 保 护 的 可 靠 性 。 线 此 输 电 线 路 每 相 与 地 之 问 都 存 在 着 分 布 电 容 , 在 线 路 长 度 短 和 电
分 等值 容 抗 比较 大 , 以 电容 电流 所 器 和 保 护 装 置 的 误 差 . 及 高 频 信 号 从 一 端 传 送 到 对 端 的 时 间 延 迟 压 等 级 低 的情 况 下 , 布 电容 很 小 , 以
等 因 素 的 影 响 , 区 内 故 障 时 , 护 看 到 的 线 路 两 端 电 流 的 相 位 会 也 很 小 . 线 路 各 端 的 电 流 相 位 影 响 不 大 , 相 差 高 频 保 护 的 影 响 在 保 对 对
影 响 保护 的可 靠性 。
【 关键 词 】 相 差 高频 保 护 操 作 元件 电容 电 流 负荷 电流 f ) 点 发 生 故 障 时 , 和 的 方 向 相 反 , 相 位 差 基 本 为 1 0 1 i 8 相 差 高 频 保 护 由 于 能 够 实 现 全 线 速 动 , 以 广 泛 地 应 用 在 高 压 所
能 会 导 致 保 护 的 误 动 作 或 拒 动 。 下 面 同 样 是 两 端 输 电 线 路 , 三 相 以 频 保 护 的 影 响 。 为 简 化 分 析 , 线 路 分 布 电 容 集 中 等 效 在 线 路 的 两 将 端 ;每 端 电 容 的 大 小 与 故 障 点 至 保 护 安 装 处 的 距 离 成 正 比 , 和 F,
有 一 定角 度 , 使得 保 护 装 置 的 灵 敏 度 降低 ; 在 区外 故 障 时 , 这 而 线路 可 以 忽 略 不 计 。 但 在 高 压 长 距 离 输 电 线 路 或 电 缆 线 路 上 , 布 电 容 分 电 两 端 电 流 的 相 位 也 会 有 一 定 的 偏 移 , 能 引 起 保 护 误 动 作 。 实 际 相 的 等 值 容 抗 就 大 大 减 小 . 容 电 流 会 对 线 路 各 端 电 流 的 幅 值 大 小 和 可
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相差高频保护有何优缺点
相差高频保护有如下优点:
(1)能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装置比较简单。
(2)不反应系统振荡。
在非全相运行状态下和单相重合闸过程中,保护能继续运行。
(3)保护的工作情况与是否有串补电容及其保护间隙是否不对称击穿基本无关。
(4)不受电压二次回路断线的影响。
缺点如下:
(1)重负荷线路,负荷电流改变了线路两端电流的相位,对内部故障保护动作不利。
(2)当一相断线接地或非全相运行过程中发生区内故障时,灵敏度变坏,甚至可能拒动。
(3)对通道要求较高,占用频带较宽。
在运行中,线路两端保护需联调。
(4)线路分布电容严重影响线路两端电流的相位,限制了其使用线路长度。