☆允许式纵联距离保护原理
纵联保护工作原理和故障处置培训课件
(b) 接地距离继电器 工作电压： 极化电压： 动作特性如图2
图1 正方向故障时动作特性
图2 反方向故障时动作特性
(C) 相间距离继电器 工作电压： 极化电压： 动作特性如图3.7.5。 (d)反方向距离继电器 该继电器仅在保护投退控制字 ‘弱电 侧’＝1 时才投入，它由三个接 地距离继电器和三个相间距离继电器 组成。 在弱电侧，当距离方向和零 序正反方向元件均不动作时，若反方 向距离继电器动作，则判为反方向故 障，若反方向距离继电器不动作，则 不认为是反方向故障。
4、纵联保护按信号传输通道，可分为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 采用电力线载波通道传输，以高频方向保护和高频闭锁距离保护为保护的双微机保护是220kV高压线路保护配置的主要方式。 随着光纤技术在电力系统通信中的广泛应用，目前已实现用光纤通道传输保护信息。光纤通道具有传输速率高、抗干扰性能好、安全可靠性高、能保持长期不间断地传输信号的特点，已成为纵联保护传输通道的首选方式。
2、高频通道的作用 高频保护需要良好的高频通道 高频保护依靠两侧收发信机通过高压输电线路传输高频信号。 电力系统无故障时，干扰相对来说较小，两侧高频保护基本处于待命状态； 电力系统突发故障时，高频保护要在比正常时严重几倍的干扰情况下，及时启动，并完成收、发信，把保护动作信息准确送至对侧高频保护装置； 高频保护除输电线路结合加工设备需提供良好的通道、对二次高频设备必须具有良好的抗干扰性能，避免高频保护在故障持续干扰时间内因信号的误收、误发而导致保护动作（误动和拒动）。
☆允许式纵联距离保护原理
第二季度技术讲课
允许式纵联距离保护原理 b）逻辑图
收讯跳闸
&a）允许信号传送示意图
1P
允许信号23M 允许信号K 54N
Q
6允许信号发允许信号3Z
允许式纵联距离保护用方向距离继电器作方向判别元件，一般无反方向元件。
一般规定从母线流向线路为正方向，线路流向母线为反方向。
如图a ）所示，在功率方向为正的一端向对端发送允许信号，此时每端的收发信机只能接收对端的信号而不能接收自身的信号。
每端的保护必须在方向元件动作，同时又收到对端的允许信号之后，才能动作于跳闸。
显然只有故障线路两侧的保护才符合这个条件。
对非故障线路而言，一端是方向元件动作，但收不到允许信号，而另一端是收到了允许信号但方向元件不动作，因此都不能跳闸。
允许式纵联距离保护通常采用复用载波通道构成。
也有复用微波和复用光纤通道的。
允许式纵联距离保护在区内故障时，必须要求收到对端的允许信号
才能跳闸，因此就会遇到高频信号通过故障点时衰耗增大的问题，只是它的一个主要缺点。
最严重的情况是区内故障伴随有通道破坏，例如发生三相接地短路等，造成允许信号衰减过大甚至完全送不过去，此时将造成保护拒动。
允许式纵联距离保护通常采用超范围工作方式，即由距离II或III段键控发讯。
纵联保护的原理及通道
Im In Icd
比例制动差动保护判据 Im In k Im In
|Im+In|
Icd:应躲过正常运行不平衡 电流
Icd
采样误差、同步误差、
输电线路对地电容电流等
|Im-In|
原理介绍----差动保护
M Im
F IF
N In
M Im
N In F
IF
线路内部流出电流只成为动作电流
穿越性的电流只成为制动电流
电流差动保护的原理
（1）差动元件直接比较两侧电气量判断故障 （2）通过通道交换两侧电流量的波形（采样点）和相量， 通道将两侧交流回路联系起来
纵联差动保护基本原理
M Im Im In 0 In
N
*
M Im
*
F
In N
*
*
F
Im In IF
原理介绍----差动保护
差动保护判据
差动保护基本判据
采用光纤通道按相传送两侧电流量，本身具有选相 能力，不受系统振荡影响，在非全相运行中有选择地 快速动作，不受TV断线影响。
由于带有制动特性，可防止区外故障误动，不受失 压影响，不反应负荷电流，抗过渡电阻能力强。在短 线路上使用，不需要电容电流补偿功能。在同杆并架 线路上应用广泛。
纵联保护
• 纵联距离保护
检查通道是否良好
• 三、测试光功率及自环试验 • 第五步：将远端保护装置的尾纤通过珐琅盘自环，
若复用则在远端接口设备的电接口处自环，将 “专用光纤”控制字置0、“通道自环试验”控制 字置1，经一段时间观察，保护不能报通道异常告 警信号，同时通道状态中的各个状态计数器可能 偶尔会增加。 • 第六步：恢复正常运行时的定值，同时将通道恢 复正常运行时的连接，投入差动压板，保护装置 应该通道异常灯不亮，无通道异常信号。通道状 态中的各个状态计数器可能偶尔会增加
纵联保护的原理及通道共83页文档
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
纵联保护的原理及通道 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
继电保护-第4章 电网的纵联保护
输电线路纵联保护
Pilot Protection for Transmission Lines
4.1
输电线路纵联保护概述
4.1.1 引言（ 纵联保护的提出 ）
1. 电流、距离保护的缺陷
M 1 2 N 3
k1
k2
反映：一侧电气量，即只采集线路一侧的电气量 缺陷：Ⅱ段有延时，无法实现全线速动，
N
正常运行时：两侧的测量阻抗都是负荷阻抗， 距离Ⅱ段都不启动 外部故障时：至少有一侧的距离Ⅱ段不启动（反方向）
I U M M
M
U I N N
N
区内故障时：两侧的距离Ⅱ段同时启动
4.1.3 纵联保护的基本原理
1、纵联电流差动保护
基本原理：利用输电线路两端电流波形和或电流相量和的特征。
I U M M
M SM SN
U I N N
N
正常运行或区外故障时：远故障点的功率方向是从母线流向 线路，功率方向为正；近故障点的功率方向是由线路流向母 线，功率方向为负。两端功率方向相反。 U I I U N
M
M
N
M SM SN
N
区内故障时：两端的功率方向都是从母线流向线路，同为正。
优点：不受系统振荡的影响，不受非全相的影响，简单可靠
缺点：导引线不能太长
4.2.2 电力线载波通信
将线路两端的电流相位（或功率方向）信息转变为高 频信号，经过高频耦合设备将高频信号加载到输电线 路上，输电线路本身作为高频信号的通道将高频载波 信号传输到对侧，对端再经过高频耦合设备将高频信 号接收，以实现各端电流相位（或功率方向）的比较， 称为高频保护。
缺点： a. 施工的要求高，“焊接”难（熔纤机）； b. 光纤断裂难以查找； c. 通信距离还不够长。 光纤通讯网是电力通讯网的主干网，基于光纤通信的纵联保 护成为主流模式。
允许式、闭锁式纵联保护
N
(2) (3)
F × F √ F－√ F－×
(a ) 保护原理图 √ ——动作 —— 不动作
P
F
(4)
ER
F √ F－×
闭锁式纵联保护相关问题（3）
功率倒向时出现的问题及对策
M
N
ES
1
Ⅰ
2
ER
F
3
Ⅱ
4
图2-5 功率倒向示意图
如果纵联方向保护在35ms内一直收到闭锁信号，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，那 么纵联方向保护再要动作的话要加25ms的延时。
允许式纵联保护相关问题（4）
出现通道阻塞现象时防止允许式纵联保护拒动的措施 如果出现通道阻塞时载波机根据原来一直收
到过导频信号（说明通道是正常的），而现在导 频、跳频信号都收不到了判断为通道阻塞。因为 如果在相邻线路上发生短路，对侧不发允许信号 时本侧应该收到对侧的导频信号。现在导频、跳 频信号都没有了证明通道阻塞，载波机里的 ‘UNBLOCKING’接点闭合。 在允许式分相纵联保护中将该接点作为开入量 接到保护装置。保护装置检测到 ‘UNBLOCKING’接点闭合以后，如果是相-相耦 合通道保护再确认是相间故障时就把该接点输入 当作允许信号（跳频信号）使用，并展宽100ms， 避免了纵联保护拒动。
允许式纵联保护相关问题（3）
功率倒向时出现的问题及对策
M
N
ES
1
Ⅰ
2
ER
F
3
Ⅱ
4
如果纵联方向图 保2护-5在3功 5m率s倒 内向 一示 直意 未图 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， 那么纵联方向保护再要动作的话要加25ms的延时。
允许式纵联保护分析
信机 配合 ，组成 专用 闭锁 式 高频纵 联方 向 （ 离 ） 距 保
护 ；在 ５ ０ｋ 系统 中 ，纵 联 保 护 利用 复 用 载 波机 ０ Ｖ 或微 波通道 ，组 成允许 式 高频纵 联 方 向 （ 离）保 距
护 。本 文主要 介绍 纵联 允许 式距 离 （ 向） 护 。 方 保 允许 式纵 联方 向 （ 离 ）保 护 的工作原 理 是在 距
超 高 压线 路 中得到 了广 泛 的应 用 。
根 据通 道类 型 、保护原 理 以及线 路 两侧交 换 信
息方式 的不 同 ，可组 合不 同 的纵联保 护 。 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 和分 相 电流差 动保 护 。通道 可采用 电力线 载波 、微 波 和 光 纤 通 道 。在 以 往 的 ２ ０ ｋ 系 统 ２ Ｖ
路最 重 要 、应 用 最广 泛 的保 护方案 之 一 。 纵联 距离 方 向保 护按 超范 围整 定 的距 离 继 电器
启动后 判 断 为正方 向时 向对 端发送 允许 信号 ，每端 的保 护必 须在本 端 方 向元 件 动作 ，且 又收到 对端 的 允许信 号 之后 ，才 能动作 于跳 闸 。允许 式保 护采用 双频制 ，每端 的保护 只能 接收对 端 的信号 ，而不 能 接 收 自身 的信号 。
闭锁式纵 联 方 向 （ 距离 ）保 护 的优势 在于 ：当
线 路发 生故 障时 ，载波 通道 可能 被 阻塞 ，但并不 影
响 闭锁式 纵联 保护 的正 确动 作 。而允许 式保 护是 在
构成 方 向 比较 元件 ，其 动作 特性 与距 离保 护 基本 一 致 ，由接地 距 离继 电器 、相 间距 离 继 电器组 成 ：第
纵联距离保护的原理及优缺点
纵联距离保护的原理及优缺点1. 纵联距离保护的基本原理纵联距离保护是电力系统中常用的一种保护方式，主要用于保护输电线路或配电线路上的设备和电缆。
其基本原理是通过比较故障点到保护装置的距离和设定的保护范围来判断故障是否在保护范围内，并进行相应的动作。
纵联距离保护通常由保护装置、线路电流互感器、电压互感器以及通信系统等组成。
保护装置通过线路电流互感器和电压互感器获取电流和电压信号，并通过保护算法对这些信号进行处理。
保护装置上设置了故障类型、故障距离以及保护区域等参数，通过比较故障距离和保护范围来判断故障是否在保护范围内。
当故障发生时，保护装置会判断故障距离，若故障距离小于保护范围，则认定故障在保护范围内，并进行相应的动作，如切断故障线路，以保护其他正常运行的设备。
通常，纵联距离保护采用的是故障电流和电压的比值来计算故障距离。
当故障发生时，纵联距离保护计算故障点到保护装置的距离，并与设定的保护范围进行比较。
常用的故障距离计算方法有：1.阻抗比较法：将故障电流与故障电压之比与事先设定的特征阻抗比进行比较，来判断故障距离。
2.主导阻抗法：通过采集线路两端电压和流过线路的电流，计算出线路的纵阻抗，再与设定的阻抗比进行比较，来判断故障距离。
3.移相法：通过采集线路两端电压和流过线路的电流，计算出线路的移相角，然后通过事先计算出的移相系数来判断故障距离。
2. 纵联距离保护的优点纵联距离保护具有以下几个优点：•快速性：纵联距离保护的动作速度非常快，通常可以在几毫秒内完成动作。
这可以有效地减少故障带来的损失，并保护系统的稳定运行。
•可靠性：纵联距离保护在判断故障是否在保护范围内时，通过比较实际的故障距离和设定的保护范围来进行判断。
这种保护方式相对于传统的差动保护来说更为可靠，可以减少误动作的可能性。
•适应性：纵联距离保护可以适应不同类型的故障，包括短路故障、接地故障以及其他类型的故障。
通过设定不同的保护参数，可以实现对不同故障的保护。
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第二季度技术讲课
允许式纵联距离保护原理
允许式纵联距离保护用方向距离继电器作方向判别元件，一般无反方向元件。
一般规定从母线流向线路为正方向，线路流向母线为反方向。
如图a）所示，在功率方向为正的一端向对端发送允许信号，此时每端的收发信机只能接收对端的信号而不能接收自身的信号。
每端的保护必须在方向元件动作，同时又收到对端的允许信号之后，才能动作于跳闸。
显然只有故障线路两侧的保护才符合这个条件。
对非故障线路而言，一端是方向元件动作，但收不到允许信号，而另一端是收到了允许信号但方向元件不动作，因此都不能跳闸。
允许式纵联距离保护通常采用复用载波通道构成。
也有复用微波和复用光纤通道的。
允许式纵联距离保护在区内故障时，必须要求收到对端的允许信号才能跳闸，因此就会遇到高频信号通过故障点时衰耗增大的问题，只是
它的一个主要缺点。
最严重的情况是区内故障伴随有通道破坏，例如发生三相接地短路等，造成允许信号衰减过大甚至完全送不过去，此时将造成保护拒动。
允许式纵联距离保护通常采用超范围工作方式，即由距离II或III 段键控发讯。