电力系统继电保护03

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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第3章 输电线路的高频保护,3.1 高频保护的基本原理,3.1.1 高频保护的作用原理,图3.1 输电线路内外短路示意图,(3.1),(3.2),图3.2 电流纵差动保护的示意图,(a)外部短路;(b)内部短路,图3.3 高频通道构成示意图,1阻波器;2结合电容器;3连接滤波器;,4电缆;5高频收、发信机;6刀闸,图3.4 阻波器阻抗与频率的关系,(1)阻波器,阻波器是由一电感线圈与可变电容器并联组成的回路。其并联后的阻抗,Z,与频率的关系如图3.4所示,当并联谐振时,它所呈现的阻抗最大。,(2)结合电容器,结合电容器与连接滤波器共同配合,将载波信号传递至输电线路,同时使高频收发信机与工频高压线路绝缘。,(3)连接滤波器,连接滤波器由一个可调节的空心变压器及,连接至高频电缆一侧的电容器组成。,(4)高频收、发信机,发信机部分系由继电保护来控制,通常都是在电力系统发生故障时,保护部分启动之后它才发出信号,但有时也可以采用长期发信、故障时停信或改变信号频率的方式。,3.1.2 高频通道的工作方式和高频信号的作用,高频通道的工作方式可以分为经常无高频电流(即所谓故障时发信)和经常有高频电流,(即所谓长期发信)两种方式。,在这两种工作方式中,以其传送的信号性质为准,又可以分为传送闭锁信号、允许信号和跳闸信号三种类型。,3.2 高频闭锁方向保护,3.2.1 工作原理,3.2.2 高频闭锁方向保护的启动方式,图3.5 在故障时发信方式下三种信号与保护的逻辑关系,(a)跳闸信号;(b)允许信号;(c)闭锁信号,(1)电流启动方式,图3.6 长期发信方式下三种信号与保护的逻辑关系,(a)跳闸信号;(b)允许信号;(c)闭锁信号,图3.7 高频闭锁方向保护的作用原理,(3.3),(3.4),图3.8 电流启动高频闭锁方向保护的方框原理图,(a)方框原理图;(b)S,+,的保护区,(3.5),(3.6),(3.7),(2)远方启动方式,内部短路时,保护的工作分下列几种情况来说明:,两端电源供电,单端电源供电,图3.9 短路功率换向的说明图,图3.10 远方启动高频闭锁方向保护方框原理图,一侧断路器跳开,外部短路时,保护的工作分下列几种情况来说明:,近短路侧的电流启动元件I动作,近短路侧I不动作,外部故障切除后,被保护线路保护相继动作,(3)功率方向元件启动方式,3.3 高频闭锁负序方向保护,(1)正常运行、过负荷、系统振荡、电压回,图3.11 方向元件启动的高频闭锁向保护的方框原理图,(a)方框原理图;(b)S,+,和S,-,的动作区,图3.12 高频闭锁方向保护的方框原理图,a 外部发信;b 手动发信;c 外部停信;d 全相运行信号;e 至高频通道;f 跳闸,路断线或电流回路断线时,(2)线路内部不对称短路时,(3)线路内部三相对称短路时,(4)内部故障切除后,1)保护与三相自动重合闸装置配合使用时,2)保护与单相重合闸或综合重合闸配合用于双侧电源线路时,保护用电压互感器接在线路侧时,L,2,、L,3,不需连接。,保护用电压互感器接在母线上时,L,2,要接上。,用于T型接线网络时,L,2,、L,3,接上。,(5)线路外部不对称短路时,(6)短路功率换向时,(7)外部停信,3.4 高频闭锁距离保护和零序保护,3.4.1 高频闭锁距离保护的构成,(1)启动元件,图3.13 线路变压器2QF检修时电路示意图,启动元件的主要作用是在故障时启动发信机。它由距离保护本身的启动元件起作用。,(2)距离元件,图3.14 高频闭锁距离保护方框原理图,距离元件的作用是判断故障的方向,以控制发信机是否停止发信。,(3)高频收、发信机,高频收、发信机部分与高频闭锁方向保护相同。,3.4.2 高频闭锁距离保护的工作情况,(1)内部故障时,(2)外部故障时,(3)系统振荡时,(4)距离保护单独运行,3.4.3 高频闭锁零序方向保护,零序电流方向保护对接地故障反应灵敏、延时小,零序功率方向元件无死区,电压互感器二次侧断线时不会误动作,接线简单可靠,系统振荡时不会误动作,所以不需要采取振荡闭锁措施,实现高频闭锁保护方案时要比距离保护更为方便。,3.5 高频相差动保护,3.5.1 工作原理,3.5.2 相差高频保护的构成,(1)高频收、发信机,图3.15 相差动高频保护工作的基本原理,(a)接线示意图;(b),K,l,点内部故障时的电流相位;(c),K,2,外部故障时的电流相位,图3.16 相差动高频保护动作原理的说明,(a)(a),A,端滤过器的输出电流,I,A,;(b)(b),B,端滤过器的输出电流;,(c)(c)由“操作发出的高频信号”;(d)(d)由“操作发出的高频信号”;,(e)(e)收信机所接收的信号;(f)(f),F,1,的输出信号,(2)操作元件,(3)启动元件,(4)比相元件,3.5.3 高频相差动保护的相位特性和相继动作区,图3.17 相差高频保护原理方框图,(1)在最不利的情况下保护范围内部故障,图3.18 晶体管式高频相差动保护比相部分原理图,图3.19 电力系统短路的相量图,(2)保护范围外部的故障,(3)闭锁角的整定,图3.20 相位特性曲线和闭锁角的选择,将,t,折算成高频信号的间断角度 :,(4)保护的相继动作区,演讲完毕,谢谢观看!,内容总结,第3章 输电线路的高频保护。第3章 输电线路的高频保护。3.2.2 高频闭锁方向保护的启动方式。图3.5 在故障时发信方式下三种信号与保护的逻辑关系。图3.6 长期发信方式下三种信号与保护的逻辑关系。图3.8 电流启动高频闭锁方向保护的方框原理图。图3.10 远方启动高频闭锁方向保护方框原理图。(b)S+和S-的动作区。图3.12 高频闭锁方向保护的方框原理图。路断线或电流回路断线时。2)保护与单相重合闸或综合重合闸配合用于双侧电源线路时。3.4.1 高频闭锁距离保护的构成。图3.13 线路变压器2QF检修时电路示意图。启动元件的主要作用是在故障时启动发信机。3.4.2 高频闭锁距离保护的工作情况。3.4.3 高频闭锁零序方向保护。3.5.2 相差高频保护的构成。图3.15 相差动高频保护工作的基本原理。图3.16 相差动高频保护动作原理的说明。3.5.3 高频相差动保护的相位特性和相继动作区,
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