全線速動保護

2022-10-05 21:51:09 字數 1785 閱讀 8879

1.全線速動保護

在高壓輸電線路上,要求繼電保護無時限地切除線路上任一點發生的故障。

2.單側測量保護無法實現全線速動

所謂單側測量保護是指保護僅測量線路某一側的母線電壓、線路電流等電氣量。單側測量保護有乙個共同的缺點,就是無法快速切除本線路上的所有故障,最長切除時間為0.5秒左右。

由上圖可以看出本線路末端故障k1與下線路始端故障k2兩種情況下,保護測量到的電流、電壓幾乎是相同的。如果為了保證選擇性,k2故障時保護不能無時限切除,則本線路末端k1故障時也就無法無時限切除。可見單側測量保護無法實現全線速動的根本原因是考慮到互感器、保護均存在誤差,不能有效地區分本線路末端故障與下線路始端故障。

3.雙側測量保護原理如何實現全線速動

為了實現全線速動保護,保護判據由線路兩側的電氣量或保護動作行為構成,進行雙側測量。雙側測量時需要相應的保護通道進行資訊交換。雙側測量線路保護的基本原理主要有以下三種:

(1)以基爾霍夫電流定律為基礎的電流差動測量;

(2)比較線路兩側電流相位關係的相位差動測量;

(3)比較兩側線路保護故障方向判別結果,確定故障點的位置。

上圖為電流差動保護原理示意圖,保護測量電流為線路兩側電流相量和,也稱差動電流。將線路看成乙個廣義節點,流入這個節點的總電流為零,正常執行時或外部故障時,線路內部故障時,即。

忽略了線路電容電流後,在下線路始端發生故障時,差動電流為零;在本線末端發生故障時,差動電流為故障點短路電流,有明顯的區別,可以實現全線速動保護。電流差動原理用於線路縱聯差動保護、線路光纖分相差動保護以及變壓器、發電機、母線等元件保護上。

上圖為相位差動保護(簡稱「相差保護」)原理示意圖,保護測量的電氣量為線路兩側電流的相位差。

正常執行及外部故障時,流過線路的電流為「穿越性「的,相位差為1800;內部故障時,線路兩側電流的相位差較小。相位差動保護以線路兩側電流相位差小於整定值作為內部故障的判據,主要用於相差高頻保護,由於該保護對通道、收發信機等裝置要求較高,技術相對複雜,微機型線路保護已不採用相差高頻保護原理。

圖為比較線路兩側保護對故障方向判別結果的縱聯方向保護原理示意圖。外部故障時遠故障側保護判別為正向故障,而近故障側保護判別為反向故障;如果兩側保護均判別為正向故障,則故障在本線路上。由於縱聯方向保護僅需由通道傳輸對側保護的故障方向判別結果,屬於邏輯量,對通道的要求較低,目前廣泛應用於高壓線路微機保護上。

故障方向的判別既可以採用獨立的方向元件(各種方向縱聯保護)也可以利用零序電流保護、距離保護中的零序電流方向元件、方向阻抗元件完成(縱聯零序、縱聯距離保護)。

7.1.2縱聯保護分類

縱聯保護按照通道型別、保護原理、資訊含義等有多種分類方法。

1.按通道型別分類

保護通道型別主要有:

(1)導引線,兩側保護電流迴路由二次電纜連線起來,用於線路縱差保護;

(2)載波通道,使用電力線路構成載波通道,用於高頻保護;

(3)微波通道,用於微波保護;

(4)光纖通道,用於光纖分相差動保護。

2.按保護原理分類

(1)電流差動原理;

(2)縱聯方向原理。

3.按通道傳送資訊含義分類

上圖(a)約定保護判明故障為反方向時,發出「閉鎖訊號」閉鎖兩側保護,這就稱為「閉鎖式」縱聯保護;

圖(b)則約定保護判明為正向故障時向對側發出「允許訊號」,保護啟動後本側判別為正向故障且收到對側保護的允許訊號時說明兩側保護均判別故障為正方向,動作於跳閘出口,這種方案為「允許式」縱聯保護 .

縱聯保護還可以在「跳閘訊號「的基礎上構成。線路兩側的ⅰ段保護動作後跳開本側斷路器,同時向對側保護發出」跳閘訊號「,對側保護收到跳閘訊號後立即跳閘。只要線路兩側的ⅰ段保護的保護區有重疊,就可以構成全線速動保護。

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