纵联保护

Es
M
TA
TA
N
TA
TA
P
ER
1
2
3
4
F+：√ F-： ×
F+：× F-： √
F+：√ F-： ×
F+：√ F-： ×
F+：正方向方向元件，保护方向为正方向。正方向 短路动作，反方向短路不动作。 F-：反方向方向元件，保护方向为反方向。反方向 短路动作，正方向短路不动作。
闭锁的实现
1、让F+不动作，F-动作的这一侧（即近故障 点侧）一直发闭锁信号。 从而使非故障线路一直存在闭锁信号。 2、故障线路不存在F+不动作，F-动作这一侧， 所以两侧最后均不发闭锁信号。 从而使故障线路跳闸。
线路光纤差动保护
差动保护采用两侧差动继电器交换允许信 号的方式，安全性高。装置异常或 TA 断线， 本侧的起动元件和差动继电器可能动作， 但对侧不会向本侧发允许信号，从而保证 差动保护不会误动
光纤纵联差动保护的方向：以母线流 向保护线路方向为正。
基本原理
电流差动原理:在MN线路外部K2点发生 短路故障时，MN线路两侧流过同一电 流，两电流向量和为零.在MN线路内部 K1点发生故障时，两侧电流向量和为 故障电流，说明线路内部发生了故障。
任何时候，只要F-元件一动作，马上发 信闭锁保护。 即F-元件一动作，说明是非故障线路， 马上闭锁保护。 充分说明F-元件动作闭锁保护优先原则。
闭锁式纵联保护若干原则规定说明
（1）功率倒向问题（在平行线路或环网中存 在） 故障发生时刻：
1
3 I3 I1 I2 2 4 I4 N
1是正向故障，停信；2是反向故障，长发信。
RCS-901〔 纵 联 方 向 、 工 频 变 化 量阻抗、接地及相间距离、零序、 重合闸〕 RCS-902〔 纵 联 距 离 、 接 地 及 相 间距离、零序、重合闸〕 RCS-923〔 断 路 器 失 灵 起 动 、 不 一致、过流、零序、充电〕 电压取自母线电压、电流取自 CT 不同绕组
线路保护简介－典型500kV线路 保护配置
Es
M 1 TA TA 2 N
T
弱馈保护停信
2 、如果受电端（即弱馈端）高定值起动元件起动了，此时 低定值起动元件也一定起动。若此时在故障量不太大的情 况下有些原理的方向元件可能不动作而不能停信，造成两 端纵联方向保护拒动。 为此在保护整定为弱电端时可以采取以下措施： A、所有正、反方向的方向继电器不动作，即无法停信； B、检查到任意一个相电压或相间电压低于0.6倍额定电压； C、收到闭锁信号5—8ms。 满足上面几个条件则立即停信，对端的纵联方向保护就可以 跳闸，而弱电端本身只要再检查有一段时间收不到信号也 可跳闸。
关于闭锁式的两个关键元件的说明
1.启动元件 （1）高定值启动元件起动后，终止主程序， 执行故障处理程序，开放保护。 （2）低定值启动元件动作，控制收发信机启 动发信。 （3）启动元件无方向性，灵敏度高。
2. 方向元件（通过方向元件来确定是故障线 路还是非故障线路） （1）有明确的方向性。 （2）F+元件可靠保护本线路全长。 （3）F_元件比F＋元件动作得更快、更加灵 敏。 F_元件比 F＋元件优先原则，即反方 向元件动作则闭锁正方向元件。 （4）正方向元件动作则停止收发信机发信
Es
M 1
TA
TA 2
N
T
弱馈保护停信
1、如果受电端（即弱馈端）高定值元件不起动， 低定值起动元件也不起动，受电端收到电源端的 高频信号后将立即远方起信 10S ， M 侧保护被闭 锁造成保护拒动。 解决措施：保护整定为弱电端时，如果高定值起 动元件没有起动，当检查到任意一相电压或相间 电压低于0.6倍额定电压时，将起动发信推迟100120ms，保证对端可靠跳闸。
区内故障
Es
N M TA TA
ER
2
1
1、M侧保护1启动发信8ms，M侧判断为正方向，M 侧停信； 2、N侧保护2启动发信8ms，N侧判断为正方向，N 侧停信； 3、通道无高频信号，两侧都收不到对侧的闭锁 信号保护跳闸。
区外故障
Es
N M TA TA
ER
2
1
1、M侧保护1启动发信8ms，M侧判断为正方 向，M侧停信； 2、N侧保护2启动发信8ms，N侧判断为反方 向，N侧继续发信； 3、M侧收到N侧的闭锁信号保护不动作，N侧 因反方向故障不动作。
发跳闸命令的条件
按照微机保护检查顺序： 1. 高定值启动元件动作； 2. F_元件不动作；（先判断反方向方向元件，F动作说明本线路为非故障线路，体现反方向方 向元件动作闭锁保护优先） 3. 曾经连续收到过8ms的高频信号； 4. F+元件动作； 同时满足上述四个条件时去停信。 5. 收信机收不到（闭锁信号）； 上述五个条件同时满足，8ms后则发跳闸令。
线路纵联保护
保护及自动装置与其他设备的联系
电流 开关动作 电压 逻辑信号 遥控命令 输入 保护及 自动装置 通 信 输出 逻辑信号 告警
监控后台
继电保护装置基本要求
1、继电保护装置在电力系统中所担负的任务，继
电保护装置必须满足以下四个基本要求：选择性、 快速性、灵敏性、可靠性。 2、继电保护“四统一”原则：统一技术标准。统 一原理接线。统一符号。统一端子排布置。 3、继电保护“六统一”原则：统一技术标准。统 一原理接线。统一符号。统一端子排布置。统一 定值单格式。统一故障报告格式。
载波通道接线图
光纤通道
将电信号转化为光信号在通道中传输。 通信容量大，可构成分相式保护，如分 相式电流差动保护，本身有选相功能， 不需另外加装选相元件。 通道和输电线路无关，线路故障不影响 通道工作。 信号传输是用光的信号来传输的，不受 电磁干扰。 光缆和架空线路装设在一起，输电线路 建设的同时光缆架设完毕，很方便。 (ADSS、OPGW）
RCS-931〔电流纵差、工频变化量阻抗、接地及相 间距离、零序〕 PSL-602〔纵联距离、接地及相间距离、零序〕 RCS-925〔过压保护、远跳起动装置〕 RCS-921〔开关失灵保护、充电保护、死区保护、 不一致保护、重合闸〕 线路保护电压取自线路PT，电流取两个CT合电流
电力载波通道介绍
输电线路作为通道的一部分，主要任务传输 50HZ工频，还要载波50~400KHZ中间某一 频率的高频信号（一般用作高频保护）。 故通信容量小，通道比较拥挤，不能构成分 相保护，还需加装选相元件。 特点：输电线路既是保护的对象，又是通道 的一部分。
线路保护简介－主保护构成
M IM
～ × ×
IN
～
N
主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快 速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护 线路主保护主要包括：纵联保护、工频变化量保护、 距离I段、零序一段
纵联保护:将线路一侧的电气信息传到另一侧去，对两侧的电气量同时 比较、联合工作，实现了线路两侧的纵向联系
故障切除时刻：由于4号开关先跳闸，引发的功率倒 向；
M I1 1 3 I3
I2
2 4 I4
N
Байду номын сангаас
若近故障点的保护4开关先断开，则保护1由正向 故障变为反向故障，保护2是反向故障变为正向故 障。 保护2侧由反向变成正向时，由发信变成停信；保 护1由正向变成反向，即由停信变成发信。如果保 护2在保护1反向之前停信，若不加延时，就有两 侧都收不到对侧信号的可能，造成保护误动。
纵联保护配置方式
M TA_M
方向元件
TV_M
方向元件
TV_N
TA_N
N
继电保护装置 通讯通道 通讯设备 TX:M侧信息 RX:N侧信息
继电保护装置
TX:N侧信息 通讯设备 RX:M侧信息
纵联保护的特点
优点：无时限切除被保护线路上任意点的故 障（绝对选择性) 缺点：需要通道；不具备保护相邻线路的功 能。
解决功率倒向的方法
1、反方向元件闭锁保护优先原则 F_ 元件比 F ＋元件动作得更快、更加灵敏， 反方向元件一动作则立即发信闭锁保护。 分析： 1 保护 F_ 元件比 2 保护 F ＋元件更灵敏 快速，所以先动作，立即发信闭锁两端保 护，此时无论2保护何种方向元件动作，均 已收到闭锁信号，对防止功率倒向时的误 动起了一定作用。
纵联保护通道
微波
导引线
电力线载波（高频保护） 通道易受干扰，通道加 工设备不稳定、易老化，传送数据简单 专用光纤 通道可靠、稳定，传送数据量大，可能 受线路故障干扰，传输距离有限
复用通道 通道可靠、稳定，传送数据量大，不受 线路故障干扰，传输距离无限制，通道加工设备 较复杂
线路保护简介－典型220kV线路保 护配置
（3）跳闸信号： 收到跳闸信号是保护动作 于跳闸的必要而且充分的条件。
对通道的抗干扰要求高，电晕频谱很宽，称为 “白噪声”，可造成干扰信号。 在继电保护中一般不使用跳闸信号。
高频信号 跳闸 就地保护信号
跳闸信号
闭锁式高频纵联保护
1 、高频方向保护是以高频通道经常无流，而 在外部故障时发出闭锁信号的方式构成的。此 闭锁信号由短路功率为负的一侧发出，这个信 号被两端的收信机所接收，而把保护闭锁。 2、故障线路特征：两侧F+均动作，两侧F-均不 动作。（在非故障线路是不具备的）。 3、非故障线路特征：两侧中至少有一侧（近故 障点一侧）F+不动，F-动作。（在故障线路是 不存在的）
解决功率倒向的方法
2、用延时来解决功率倒向时保护误动的方法： 如果纵联方向保护在35ms内一直不动作（收 信时间满35ms），那么纵联方向保护再要 动作另加25ms的延时。 前一个35ms的延时用来判断发生了区外故障。 用25ms延时来躲过两端方向元件动作竞赛带 来的影响。
弱馈保护停信
弱电端：当输电线路两端有一端的背后没有 电源或是一个小电源时，把这一端称作弱 电端。