第五章输电线路全线快速保护课件

电力系统继电保护电力系统继电保护三峡电力职业学院三峡电力职业学院动力工程系动力工程系继电保护教学继电保护教学第五章第五章 输电线路全线快速保护输电线路全线快速保护输电线路的电流保护、方向电流保护和距离保护输电线路的电流保护、方向电流保护和距离保护都是按照阶段式配置的。快速动作的都是按照阶段式配置的。快速动作的段保护是段保护是通过限制保护范围来满足选择性，只能达到线路通过限制保护范围来满足选择性，只能达到线路全长的全长的80%85%，而能够保护线路全长的，而能够保护线路全长的段段和和段保护都要经过延时。段保护都要经过延时。电力系统运行稳定性要求高电压、大容量、长距电力系统运行稳定性要求高电压、大容量、长距离的重要线路，保护必须满足线路全长范围故障离的重要线路，保护必须满足线路全长范围故障是快速切除的。是快速切除的。继电保护教学继电保护教学5.15.1 输电线路的纵联差动保护输电线路的纵联差动保护被保护线路上发生短路和被保护线路外发生短路，被保护线路上发生短路和被保护线路外发生短路，线路两侧电流的大小和相位均不相同，因此可以线路两侧电流的大小和相位均不相同，因此可以通过比较线路两侧电流的大小和相位来区分是线通过比较线路两侧电流的大小和相位来区分是线路内部短路，还是线路外部短路。由于从原理上路内部短路，还是线路外部短路。由于从原理上不需要与相邻元件配合，所以可以做到全线瞬时不需要与相邻元件配合，所以可以做到全线瞬时切除故障。切除故障。继电保护教学继电保护教学5.1.15.1.1 纵联差动保护原理纵联差动保护原理为实现全线短路故障时能快速切除，必须采用线为实现全线短路故障时能快速切除，必须采用线路两侧电气量作为保护的测量信息，通过信息交路两侧电气量作为保护的测量信息，通过信息交换，对区内和区外故障位置进行判断，从而实现换，对区内和区外故障位置进行判断，从而实现全线快速保护。全线快速保护。电流差动原理电流差动原理 比较电流比较电流的大小的大小电流相位差原理电流相位差原理 比较电流的比较电流的相位相位方向比较原理方向比较原理 比较功率比较功率方向方向继电保护教学继电保护教学5.1.1.15.1.1.1电流差动原理电流差动原理线路纵联差动保护（简称纵差）的工作原理：比线路纵联差动保护（简称纵差）的工作原理：比较被保护线路始端及末端电流的大小与相位。较被保护线路始端及末端电流的大小与相位。在线路两端安装型号相同，变比一致的电流互感在线路两端安装型号相同，变比一致的电流互感器，它们的二次绕组用电缆连接起来。其连接方器，它们的二次绕组用电缆连接起来。其连接方式应该使正常运行或外部短路故障时，继电器中式应该使正常运行或外部短路故障时，继电器中没有电流。而在被保护线路内部发生短路故障时，没有电流。而在被保护线路内部发生短路故障时，其电流应该等于短路点处的短路电流。其电流应该等于短路点处的短路电流。继电保护教学继电保护教学正常运行：正常运行：如图网络，保护如图网络，保护1与保护与保护2检测到的电流分别为检测到的电流分别为 和和K1短路：短路：K2短路：短路：K3短路：短路：保护不应动作时，两侧电流和为零。保护不应动作时，两侧电流和为零。保护动作时，两侧电流和为短路点短路电流保护动作时，两侧电流和为短路点短路电流继电保护教学继电保护教学5.1.1.25.1.1.2电流相差原理电流相差原理正常运行：正常运行：如图网络，保护如图网络，保护1与保护与保护2检测到的电流分别为检测到的电流分别为 和和K1短路：短路：K2短路：短路：K3短路：短路：保护不应动作时，两侧电流相位差为保护不应动作时，两侧电流相位差为180保护应该动作时，两侧电流相位差为保护应该动作时，两侧电流相位差为0继电保护教学继电保护教学5.1.1.35.1.1.3方向比较原理方向比较原理正常运行：保护正常运行：保护1为正方向，保护为正方向，保护2为反方向为反方向如图网络，保护如图网络，保护1与保护与保护2分别装置方向元件分别装置方向元件K1短路：保护短路：保护1为正方向，保护为正方向，保护2为正方向为正方向K2短路：保护短路：保护1为正方向，保护为正方向，保护2为反方向为反方向K3短路：保护短路：保护1为反方向，保护为反方向，保护2为正方向为正方向保护不应动作时，两侧功率方向相反保护不应动作时，两侧功率方向相反保护应该动作时，两侧功率方向相同保护应该动作时，两侧功率方向相同继电保护教学继电保护教学要实现上述的比较，需要将线路一侧的信息传送要实现上述的比较，需要将线路一侧的信息传送到另一侧，只有借用通道实现到另一侧，只有借用通道实现线路纵联差动保护：将线路两侧测量信息传送到线路纵联差动保护：将线路两侧测量信息传送到对侧进行比较而构成的全线速动保护。对侧进行比较而构成的全线速动保护。线路纵联差动保护：不需要与其他保护配合，不线路纵联差动保护：不需要与其他保护配合，不受负荷电流影响，不反映系统振荡，有良好的选受负荷电流影响，不反映系统振荡，有良好的选择性。择性。高频保护：由高频通道组成的纵差保护。高频保护：由高频通道组成的纵差保护。纵联差动保护（导引线保护）：用电缆通道组成纵联差动保护（导引线保护）：用电缆通道组成的纵差保护。的纵差保护。光纤纵联差动保护：用光纤通道组成的纵联保护光纤纵联差动保护：用光纤通道组成的纵联保护继电保护教学继电保护教学5.1.25.1.2 纵联差动保护的构成纵联差动保护的构成单相纵联差动保护的构成如图单相纵联差动保护的构成如图要求线路两侧的电流互感器型号、变比完全相同，要求线路两侧的电流互感器型号、变比完全相同，性能一致。辅助导引线将两侧的电流互感器二次性能一致。辅助导引线将两侧的电流互感器二次侧按换流法连接成回路，差动电流继电器接入差侧按换流法连接成回路，差动电流继电器接入差动回路。动回路。继电保护教学继电保护教学用环流回路比较两侧电流大小和相位，相位相同用环流回路比较两侧电流大小和相位，相位相同时差动回路几乎无电流时差动回路几乎无电流理想情况下：理想情况下：nTA1=nTA2=nTA，互感器其他性能完全一，互感器其他性能完全一致致5.1.2.15.1.2.1纵联差动保护的工作原理纵联差动保护的工作原理继电保护教学继电保护教学线路正常运行时，流入差动继电器线路正常运行时，流入差动继电器KD的电流为的电流为继电保护教学继电保护教学K1短路时，流入差动继电器短路时，流入差动继电器KD的电流为的电流为继电保护教学继电保护教学K2短路时，流入差动继电器短路时，流入差动继电器KD的电流为的电流为继电保护教学继电保护教学K3短路时，流入差动继电器短路时，流入差动继电器KD的电流为的电流为继电保护教学继电保护教学正常运行或外部短路时，对侧互感器的二次电压正常运行或外部短路时，对侧互感器的二次电压刚好抵消，相当于导引线开路，无电流，继电器刚好抵消，相当于导引线开路，无电流，继电器不会动作。内部短路时，两端不再是等电位，有不会动作。内部短路时，两端不再是等电位，有较大的电流使继电器动作。较大的电流使继电器动作。上述接法是环流法，还有一种接法称为均压法上述接法是环流法，还有一种接法称为均压法继电保护教学继电保护教学由于各种误差的影响，环流法接线在外部故障时由于各种误差的影响，环流法接线在外部故障时会出现不平衡电流，影响继电器的工作。均压法会出现不平衡电流，影响继电器的工作。均压法在内部故障时，继电器中电流增大不显著，灵敏在内部故障时，继电器中电流增大不显著，灵敏性不及环流法接线。随着输电线路长度的增加，性不及环流法接线。随着输电线路长度的增加，环流法接线有更大的优越性。环流法接线有更大的优越性。继电保护教学继电保护教学1、稳态不平衡电流、稳态不平衡电流5.1.2.25.1.2.2 不平衡电流不平衡电流即使是同一个厂家生产的相同型号、相同变比的即使是同一个厂家生产的相同型号、相同变比的电流互感器，由于励磁电流的作用，励磁特性也电流互感器，由于励磁电流的作用，励磁特性也不完全相同。不完全相同。当一次电流比较小时，电流互感器铁芯不饱和，当一次电流比较小时，电流互感器铁芯不饱和，两侧电流互感器特性曲线相差不大。两侧电流互感器特性曲线相差不大。当一次电流较大时，电流互感器铁芯开始饱和，当一次电流较大时，电流互感器铁芯开始饱和，励磁电流开始明显增大。励磁电流开始明显增大。当一次电流很大时，电流互感器铁芯过饱和，励当一次电流很大时，电流互感器铁芯过饱和，励磁电流急剧增大。此时由于饱和程度不同，两个磁电流急剧增大。此时由于饱和程度不同，两个励磁电流上升的程度不同，二次电流区别较大。励磁电流上升的程度不同，二次电流区别较大。短路电流越大，铁芯饱和程度越严重，这个差别短路电流越大，铁芯饱和程度越严重，这个差别就越大。差动继电器中就有电流就越大。差动继电器中就有电流Ir流过，称为不流过，称为不平衡电流平衡电流Iunb继电保护教学继电保护教学2、暂态不平衡电流、暂态不平衡电流正常运行或外部故障时，纵差保护中一定流过不正常运行或外部故障时，纵差保护中一定流过不平衡电流，而且在外部短路暂态过程中，不平衡平衡电流，而且在外部短路暂态过程中，不平衡电流可能很大。为了防止误动作，可以采用带速电流可能很大。为了防止误动作，可以采用带速保护变流器或带制动特的纵差保护，以提高纵差保护变流器或带制动特的纵差保护，以提高纵差保护的灵敏度。保护的灵敏度。由于差动保护瞬时动作，应考虑短路电流的非周由于差动保护瞬时动作，应考虑短路电流的非周期分量。由于非周期分量时间变化率远小于周期期分量。由于非周期分量时间变化率远小于周期分量，所以非周期分量很难变换到二次侧，但是分量，所以非周期分量很难变换到二次侧，但是却引起铁芯严重饱和，导致励磁电流剧增，从而却引起铁芯严重饱和，导致励磁电流剧增，从而使二次电流的误差增大。使二次电流的误差增大。继电保护教学继电保护教学5.25.2 平行线路差动保护平行线路差动保护平行线路：线路长度、导电材料等都相同的两条平行线路：线路长度、导电材料等都相同的两条并列连接的线路。在正常情况下，领条线路并联并列连接的线路。在正常情况下，领条线路并联运行，只有在一条线路发生故障时，另一条线路运行，只有在一条线路发生故障时，另一条线路才单独运行。才单独运行。为了提高供电可靠性和增加供电容量，电网对重为了提高供电可靠性和增加供电容量，电网对重要用户常采用平行线路供电。要求保护在平行线要用户常采用平行线路供电。要求保护在平行线路同时运行时能有选择性地切除故障线路，保证路同时运行时能有选择性地切除故障线路，保证无故障线路正常运行。无故障线路正常运行。继电保护教学继电保护教学5.2.15.2.1 平行线路内部故障特点平行线路内部故障特点平行线路的故障特点在单侧电源和双侧电源时相平行线路的故障特点在单侧电源和双侧电源时相同，以双侧电源为例同，以双侧电源为例正常运行：正常运行：K1短路：短路：继电保护教学继电保护教学K2短路：短路：K3短路：短路：K4短路：短路：继电保护教学继电保护教学M侧电源：侧电源：N侧电源：侧电源：继电保护教学继电保护教学M侧电源：侧电源：N侧电源：侧电源：继电保护教学继电保护教学由上述分析可知，电流差由上述分析可知，电流差 和和可作为平行线路短路故障的依据。可作为平行线路短路故障的依据。电流差电流差 和和 的方向可作为的方向可作为判断哪一条线路短路故障的依据。判断哪一条线路短路故障的依据。根据这样的原理去实现的差动保护，称为横联差根据这样的原理去实现的差动保护，称为横联差动方向保护，简称横差保护。动方向保护，简称横差保护。继电保护教学继电保护教学K3短路：短路：M侧母线电压降低侧母线电压降低K4短路：短路：M侧母线电压降低侧母线电压降低正常运行或线路外部短路：正常运行或线路外部短路：M侧母线电压降低侧母线电压降低继电保护教学继电保护教学平行线路内部短路时，利用母线电压降低、两回平行线路内部短路时，利用母线电压降低、两回线路电流不等的特点，可以判别故障线路。这种线路电流不等的特点，可以判别故障线路。这种原理的平行线路保护被称为电流平衡保护。原理的平行线路保护被称为电流平衡保护。继电保护教学继电保护教学5.2.25.2.2 横联差动方向保护横联差动方向保护单相横联差动方向保护构成如图单相横联差动方向保护构成如图5.2.2.15.2.2.1 单相横联差动方向保护构成单相横联差动方向保护构成平行线路同侧两个电流互感器型号、变比相同，平行线路同侧两个电流互感器型号、变比相同，二次侧按环流法接线，电流继电器二次侧按环流法接线，电流继电器KA1按两回线按两回线路电流差接入作为启动元件，方向继电器按路电流差接入作为启动元件，方向继电器按90接线方式接线，作为判断元件。接线方式接线，作为判断元件。继电保护教学继电保护教学5.2.2.25.2.2.2 横差工作原理横差工作原理当平行线路正常运行或区外当平行线路正常运行或区外K1发生短路时，线路发生短路时，线路同侧电流大小、相位相等，差动回路没有电流，同侧电流大小、相位相等，差动回路没有电流，电流继电器和功率方向继电器均不动作。电流继电器和功率方向继电器均不动作。当平行线路内部当平行线路内部K2发生短路时，发生短路时，II，Ir0，KA1启动，启动，KP1启动，启动，KP2不启动（电流方向相不启动（电流方向相反），保护动作切除反），保护动作切除QF1，闭锁，闭锁QF3；对侧同理，；对侧同理，KA2、KP3启动，启动，KP4不启动，切除不启动，切除QF2，闭锁，闭锁QF4。L2线路短路时的分析与之相同。线路短路时的分析与之相同。横联差动保护只在两条线路同时运行时起到横联差动保护只在两条线路同时运行时起到保护作用，单条线路运行时横差保护不起作保护作用，单条线路运行时横差保护不起作用。因此当一条线路故障时，保护切除该故用。因此当一条线路故障时，保护切除该故障线路后，为使保护不出现误动作，横差保障线路后，为使保护不出现误动作，横差保护应退出。护应退出。继电保护教学继电保护教学5.2.2.35.2.2.3 横联差动方向保护的相继动作区横联差动方向保护的相继动作区当平行线路正常运行或区外当平行线路正常运行或区外K1发生短路时，发生短路时，KA1不启动，而不启动，而 与与 方方向相反，向相反，很大，很大，KA2启动并切除启动并切除QF2。当。当QF2切除后，短路电流重新分配，切除后，短路电流重新分配，KA1启动，切除启动，切除QF1L1两侧断路器是相继动作的。这种短路点靠近母两侧断路器是相继动作的。这种短路点靠近母线侧区域存在的现象，称之为相继动作区。因为线侧区域存在的现象，称之为相继动作区。因为相继动作使得保护时间加长，故要求相继动作区相继动作使得保护时间加长，故要求相继动作区小于线路全长的小于线路全长的5%继电保护教学继电保护教学5.2.2.35.2.2.3 横联差动保护整定横联差动保护整定启动元件的动作值根据下列三个条件整定：启动元件的动作值根据下列三个条件整定：考虑到单回线路运行，外部故障切除后，在最大考虑到单回线路运行，外部故障切除后，在最大负荷电流情况下启动元件可靠返回，动作电流：负荷电流情况下启动元件可靠返回，动作电流：1、躲过单回路线路运行时的最大负荷电流、躲过单回路线路运行时的最大负荷电流可靠系数，取可靠系数，取1.2返回系数返回系数继电保护教学继电保护教学不平衡电流由电流互感器特性不一致、双回线路不平衡电流由电流互感器特性不一致、双回线路参数不完全相等而引起的。动作电流：参数不完全相等而引起的。动作电流：2、躲过双回路线路外部短路时流过保护的最大、躲过双回路线路外部短路时流过保护的最大不平衡电流不平衡电流电流互感器特性不同引起流互感器特性不同引起的不平衡的不平衡电流流平行平行线路阻抗等引起的不路阻抗等引起的不平衡平衡电流流电流互感器流互感器误差差0.1（10%）电流互感器同型系数，同流互感器同型系数，同型取型取0.5，不同型取，不同型取1非周期分量系数，一般取非周期分量系数，一般取1.52平行平行线路外部短路路外部短路时流流过保保护的最大短路的最大短路电流流继电保护教学继电保护教学非周期分量系数，一般取非周期分量系数，一般取1.52平行平行线路外部短路路外部短路时流流过保保护的最大短路的最大短路电流流3、躲过相继动作区内发生接地短路故障时，流、躲过相继动作区内发生接地短路故障时，流过本侧非故障相的最大短路电流，动作电流：过本侧非故障相的最大短路电流，动作电流：可靠系数，取可靠系数，取1.3对侧断路器断开后流断路器断开后流过本本侧非故障非故障线路的最大短路路的最大短路电流流继电保护教学继电保护教学纵联差动保护和横联差动保护，为了节省所用辅纵联差动保护和横联差动保护，为了节省所用辅助导线的芯线，总是将三相电流综合为单相输出助导线的芯线，总是将三相电流综合为单相输出用一个继电器和一对芯线反映各种类型的内部短用一个继电器和一对芯线反映各种类型的内部短路故障。路故障。继电保护教学继电保护教学将三相电流综合为单相输出的方式之一是采用综将三相电流综合为单相输出的方式之一是采用综合变流器合变流器L、C组成组成50HZ带通滤波器，滤去谐波。为了限带通滤波器，滤去谐波。为了限制最大输出电压，二次侧并联一个非线性电阻。制最大输出电压，二次侧并联一个非线性电阻。系数系数实系数，是接系数，是接C相相电流流绕组匝数与接匝数与接A相相电流流绕组匝数之比匝数之比继电保护教学继电保护教学将三相电流综合为单相输出的方式之二是采用复将三相电流综合为单相输出的方式之二是采用复式滤过器。可用式滤过器。可用 、等。与综合变流器相比，不同类型短路故障和不等。与综合变流器相比，不同类型短路故障和不同相别短路故障时，灵敏度离散值较小。同相别短路故障时，灵敏度离散值较小。由于由于 、的系数不同，所以在不同的系数不同，所以在不同类型短路故障和不同相别故障时，纵差保护有不类型短路故障和不同相别故障时，纵差保护有不同的灵敏度。同的灵敏度。继电保护教学继电保护教学5.55.5 高频保护高频保护纵联差动保护虽然能保护线路全长，且快速动作，纵联差动保护虽然能保护线路全长，且快速动作，但是只适用于作短线路的主保护。因为纵联差动但是只适用于作短线路的主保护。因为纵联差动保护是靠辅助导引线来实现线路两侧电流信息比保护是靠辅助导引线来实现线路两侧电流信息比较的。对于远距离线路而言，既不可靠，又不经较的。对于远距离线路而言，既不可靠，又不经济。需要采用不靠辅助导引线传递信息的保护。济。需要采用不靠辅助导引线传递信息的保护。继电保护教学继电保护教学5.5.15.5.1 广义高频保护的原理及构成广义高频保护的原理及构成工作原理：将线路两端的电流相位或功率方向转工作原理：将线路两端的电流相位或功率方向转换成高频信号，利用线路空间或光纤通道传送到换成高频信号，利用线路空间或光纤通道传送到对侧，解调处相位或功率方向信号，比较两端电对侧，解调处相位或功率方向信号，比较两端电流相位或功率方向，决定保护是否动作。流相位或功率方向，决定保护是否动作。广义高频保护包括高频保护、微波保护和光纤保广义高频保护包括高频保护、微波保护和光纤保护。高频保护信号频率为护。高频保护信号频率为40500kHZ，微波保护，微波保护信号频率为信号频率为30030000MHZ，光纤频率高达，光纤频率高达 GHZ。继电保护教学继电保护教学5.5.1.15.5.1.1 高频保护构成高频保护构成高频保护由继电部分、高频收发信机部分及通道高频保护由继电部分、高频收发信机部分及通道三部分构成。三部分构成。继电部分的作用之一是将本侧的相关电气量传送继电部分的作用之一是将本侧的相关电气量传送到发信机；二是将收信机收到并解调后的电气量到发信机；二是将收信机收到并解调后的电气量信号进行比较，决定保护是否动作。发信机将本信号进行比较，决定保护是否动作。发信机将本侧相关电气量转换成高频信号发送到对侧，收信侧相关电气量转换成高频信号发送到对侧，收信机是将收到的对侧高频信号解调出电气量信号送机是将收到的对侧高频信号解调出电气量信号送给继电部分。通道的作用是传送高频信号。给继电部分。通道的作用是传送高频信号。继电保护教学继电保护教学5.5.1.25.5.1.2 微波保护构成微波保护构成高频保护由继电部分、高频收发信机部分及通道高频保护由继电部分、高频收发信机部分及通道三部分构成。三部分构成。利用空间作为通道，传送的信号频率比高频保护利用空间作为通道，传送的信号频率比高频保护的信号频率更高，因微波直线传递，长距离保护的信号频率更高，因微波直线传递，长距离保护需设中继站。特点是通信容量大、可靠性高、运需设中继站。特点是通信容量大、可靠性高、运行检修独立。但是技术复杂、投资大。行检修独立。但是技术复杂、投资大。继电保护教学继电保护教学5.5.1.35.5.1.3 光纤保护构成光纤保护构成增加了光电转换部分，将频率较高的信号转换成增加了光电转换部分，将频率较高的信号转换成频率更高的光波信号，以便于光纤传递。特点：频率更高的光波信号，以便于光纤传递。特点：通信容量更大、可靠性高、运行检修独立。但是通信容量更大、可靠性高、运行检修独立。但是技术复杂且成本很高，一般租用通信光纤的一个技术复杂且成本很高，一般租用通信光纤的一个通道。通道。继电保护教学继电保护教学5.5.25.5.2 高频保护高频保护1、收发信机。收信机与发信机实际为一体机，、收发信机。收信机与发信机实际为一体机，收信部分具有放大、解调接收高频信号的作用；收信部分具有放大、解调接收高频信号的作用；发信机具有把电气量调制成高频信号并放大输出发信机具有把电气量调制成高频信号并放大输出的作用。的作用。5.5.2.15.5.2.1 输电线路高频通道的构成输电线路高频通道的构成2、高频电缆。由于收发信机工作频率高，连接、高频电缆。由于收发信机工作频率高，连接电缆应当用特种电缆，通常采用单芯同轴电缆。电缆应当用特种电缆，通常采用单芯同轴电缆。3、连接滤波器是一个绕组匝数可以调节的变压、连接滤波器是一个绕组匝数可以调节的变压器。在连接高频电缆的一侧串接电容器，共同组器。在连接高频电缆的一侧串接电容器，共同组成高频串联谐振回路。成高频串联谐振回路。4、耦合电容器。作用是将低压高频设备输出的、耦合电容器。作用是将低压高频设备输出的高频信号耦合到高压线路上。耦合电容器对工频高频信号耦合到高压线路上。耦合电容器对工频呈现很大的阻抗，对高频信号呈现的阻抗很小。呈现很大的阻抗，对高频信号呈现的阻抗很小。与连接滤波器组成高频串联谐振回路。与连接滤波器组成高频串联谐振回路。5、接地刀闸与放电间隙。在检查调试高频保护、接地刀闸与放电间隙。在检查调试高频保护时，应将接地刀闸合上，以保证人身安全。放电时，应将接地刀闸合上，以保证人身安全。放电间隙用以防止过电压对收发信机的伤害。间隙用以防止过电压对收发信机的伤害。6、高频阻波器。由电感和电容构成的并联谐振、高频阻波器。由电感和电容构成的并联谐振回路。对高频设备的工作频率发生并联谐振，呈回路。对高频设备的工作频率发生并联谐振，呈现很大的阻抗，将高频信号限制在被保护线路上。现很大的阻抗，将高频信号限制在被保护线路上。对对50HZ的工频信号呈现的工频信号呈现0.04的低阻抗。的低阻抗。继电保护教学继电保护教学5.5.2.25.5.2.2 高频信号与高频电流的关系高频信号与高频电流的关系电力系统正常运行时收发信机不发信，通道中无电力系统正常运行时收发信机不发信，通道中无高频电流。当电力系统故障时，启动元件启动收高频电流。当电力系统故障时，启动元件启动收发信机发信。发信机发信。1、故障启动发信方式：、故障启动发信方式：高频电流代表高频信号。优点是对临近通道的影高频电流代表高频信号。优点是对临近通道的影响小，可以延长收发信机的寿命。缺点是必须有响小，可以延长收发信机的寿命。缺点是必须有启动元件，且需要定时检查通道是否良好。启动元件，且需要定时检查通道是否良好。继电保护教学继电保护教学电力系统正常运行时，收发信机连续发信，高频电力系统正常运行时，收发信机连续发信，高频电流持续存在，用于监视通道是否完好。电流持续存在，用于监视通道是否完好。2、长期发信方式：、长期发信方式：高频电流的消失代表高频信号。优点是通道的工高频电流的消失代表高频信号。优点是通道的工作状态受到监视，可靠性高。缺点是增大了通道作状态受到监视，可靠性高。缺点是增大了通道间的干扰，并降低了收发信机的使用年限。间的干扰，并降低了收发信机的使用年限。继电保护教学继电保护教学3、移频发信方式：、移频发信方式：电力系统正常运行时，收发信机发出的频率为电力系统正常运行时，收发信机发出的频率为 的高频电流，用于监视通道。当电力系统故障时，的高频电流，用于监视通道。当电力系统故障时，收发信机发出频率为收发信机发出频率为 的高频信号。的高频信号。频率为频率为 的高频电流代表高频信号。优点是提的高频电流代表高频信号。优点是提高了通道工作可靠性，加强了保护的抗干扰能力。高了通道工作可靠性，加强了保护的抗干扰能力。我国电力系统高频保护装置多数采用故障启我国电力系统高频保护装置多数采用故障启动发信方式。动发信方式。继电保护教学继电保护教学高频信号：线路一端的高频保护在故障时向线路高频信号：线路一端的高频保护在故障时向线路另一端的高频保护所发出的信息或命令。在经常另一端的高频保护所发出的信息或命令。在经常无高频电流的通道中，故障时发出高频电流代表无高频电流的通道中，故障时发出高频电流代表一种信号。在经常有高频电流的通道中，故障时一种信号。在经常有高频电流的通道中，故障时将高频电流停止或改变频率也代表一种信号。将高频电流停止或改变频率也代表一种信号。继电保护教学继电保护教学5.5.2.35.5.2.3 高频信号的作用高频信号的作用1、跳闸信号：、跳闸信号：高频信号与继电保护（图中用高频信号与继电保护（图中用P表示）来的信号表示）来的信号具有具有“或或”逻辑关系。有高频信号时，高频保护逻辑关系。有高频信号时，高频保护就发跳闸命令。高频信号是保护跳闸的充分条件。就发跳闸命令。高频信号是保护跳闸的充分条件。继电保护教学继电保护教学2、允许信号：、允许信号：高频信号与继电保护（图中用高频信号与继电保护（图中用P表示）来的信号表示）来的信号具有具有“与与”逻辑关系。只有当高频信号与继电保逻辑关系。只有当高频信号与继电保护信号同时存在时，高频保护才能发跳闸命令。护信号同时存在时，高频保护才能发跳闸命令。高频信号是保护跳闸的必要条件。高频信号是保护跳闸的必要条件。继电保护教学继电保护教学3、闭锁信号：、闭锁信号：闭锁信号存在时，不论继电保护状态如何，高频闭锁信号存在时，不论继电保护状态如何，高频保护均不能发跳闸命令。当闭锁信号消失后，继保护均不能发跳闸命令。当闭锁信号消失后，继电保护有信号到来，高频保护才能发跳闸令。高电保护有信号到来，高频保护才能发跳闸令。高频闭锁信号消失是继电保护跳闸的必要条件。频闭锁信号消失是继电保护跳闸的必要条件。继电保护教学继电保护教学1、本线路发生三相短路时，高频通道出现阻塞。、本线路发生三相短路时，高频通道出现阻塞。对于闭锁信号，高频信号的消失是保护跳闸的必对于闭锁信号，高频信号的消失是保护跳闸的必要条件，因此不必考虑信号阻塞问题。而允许信要条件，因此不必考虑信号阻塞问题。而允许信号和跳闸信号在通道阻塞时存在传输问题。号和跳闸信号在通道阻塞时存在传输问题。国内高频保护装置多采用闭锁信号：国内高频保护装置多采用闭锁信号：2、闭锁信号抗干扰能力强。因为收到高频信号、闭锁信号抗干扰能力强。因为收到高频信号时保护被闭锁，所以接收到干扰信号不会造成保时保护被闭锁，所以接收到干扰信号不会造成保护误动作。护误动作。继电保护教学继电保护教学5.5.35.5.3 高频闭锁方向保护高频闭锁方向保护5.5.2.15.5.2.1 输电线路高频通道的构成输电线路高频通道的构成高频闭锁方向保护是线路两侧的方向元件分别对高频闭锁方向保护是线路两侧的方向元件分别对短路的方向做出判断，并利用高频信号做出综合短路的方向做出判断，并利用高频信号做出综合安排，进而决定是否跳闸的的一种保护。多采用安排，进而决定是否跳闸的的一种保护。多采用故障启动发信方式，并规定线路两端功率由母线故障启动发信方式，并规定线路两端功率由母线指向线路为正方向，由线路指向母线为反方向。指向线路为正方向，由线路指向母线为反方向。继电保护教学继电保护教学启动元件采用非方向性启动元件，故障时在启动启动元件采用非方向性启动元件，故障时在启动元件灵敏度范围内均能可靠启动发信及启动保护。元件灵敏度范围内均能可靠启动发信及启动保护。功率方向元件用于判断短路功率方向。功率方向元件用于判断短路功率方向。继电保护教学继电保护教学控制控制=0时，输出时，输出=输入输入控制控制=1时，输出时，输出=0继电保护教学继电保护教学正常运行时正常运行时继电保护教学继电保护教学BC线路线路K点故障时，点故障时，QF3、QF4的保护的保护继电保护教学继电保护教学QF2的保护的保护继电保护教学继电保护教学QF1的保护的保护继电保护教学继电保护教学为了防止在为了防止在QF2处保护的闭锁信号未到达时，处保护的闭锁信号未到达时，QF1就跳闸，时间继电器动作过程中就跳闸，时间继电器动作过程中KT2延时比延时比KT1延时长。延时长。为了防止在故障切除后，继电器复归过程中为了防止在故障切除后，继电器复归过程中QF2处保护先返回（闭锁信号消失），处保护先返回（闭锁信号消失），QF1误动作。误动作。继电器返回时，时间继电器继电器返回时，时间继电器KT1延时比延时比KT2延时延时长。长。KT1瞬时动作，延时返回。瞬时动作，延时返回。KT2延时动作，瞬时返回。延时动作，瞬时返回。高频保护因此是理论无时限，实际带时限。高频保护因此是理论无时限，实际带时限。继电保护教学继电保护教学5.5.45.5.4 相差高频保护相差高频保护相差高频保护的基本工作原理是比较被保护线路相差高频保护的基本工作原理是比较被保护线路两侧电流的相位，即利用高频信号将电流的相位两侧电流的相位，即利用高频信号将电流的相位传送到对侧去进行比较。传送到对侧去进行比较。高频通道经常无电流，在外部故障时发出闭锁信高频通道经常无电流，在外部故障时发出闭锁信号。当短路电流为正半周时，使它操作高频发信号。当短路电流为正半周时，使它操作高频发信机发出高频信号，在负半周时不发出信号。机发出高频信号，在负半周时不发出信号。继电保护教学继电保护教学继电保护教学继电保护教学