1、 闭锁式纵联保护闭锁式纵联保护1)启动元件动作首先发讯,此时门7未动作,可经门9发讯。2)停讯必须满足2个条件:a反方向元件D不动,正方向元件D动作,与门3有输出,表示正方向故障;b收信10 ms后,即或门2启动时间t2(10 ms),与门4有输出。2个条件满足,与门7有输出,经反向器闭锁门9,停止发讯。3)区内故障: aD不动作,D动作,正方向故障;b先收讯10 ms后,无闭锁信号,与门5有输出。满足这2个条件,判为区内故障,与门8有输出,可以跳闸。 注意:先收到过10ms闭锁信号,主要是考虑区外故障时可靠收到对侧的闭锁信号,防止本侧保护误动。因为高频信号沿通道传输需要时间,最严重的情况是反
2、方向侧保护启动元件损坏(或因某种原因没有启动),依靠远方启信使对侧收发信机启动,此时通道信号将往返一次,并考虑一定的裕度。闭锁式纵联方向动作原理闭锁式纵联方向动作原理注意:通常保护设置设置高、低两个启动元件,主要是防止区外故障保护误动。低注意:通常保护设置设置高、低两个启动元件,主要是防止区外故障保护误动。低定值用于启动发信;高定值启动故障计算。假如只设一个启动元件,两侧保护的整定值用于启动发信;高定值启动故障计算。假如只设一个启动元件,两侧保护的整定值相同,若因某种原因(如:保护采样误差)反方向侧保护不能启动发信,那么定值相同,若因某种原因(如:保护采样误差)反方向侧保护不能启动发信,那么将
3、造成正方向侧保护误动跳闸。所以要设置两个启动元件。将造成正方向侧保护误动跳闸。所以要设置两个启动元件。RCS-901F O X -40FF O X -40FRCS-901 保护机房保护机房专用光纤的连接方式专用光纤的连接方式复用接口装置通讯设备保护装置光电转换装置保护机房通信机房复用通道的连接方式复用通道的连接方式(光纤允许式)(光纤允许式)复用载波通道的连接方式复用载波通道的连接方式(复用载波通道)(复用载波通道)复用载波机I保护装置I保 护 装置I复 用 载波机II保护装置II保 护 装置II复用载波机II保 护 机房通 信 机房保护机房通信机 房复用载波机IM侧侧N侧 通常采用复用载波机
4、构成允许式保护,一般采用键控移频的方式。正常运行时,收信机经常收到对端发送的频率为fG的监频信号,其功率较小,用以监视高频通道的完好性。当正向区内发生故障时,对端方向元件动作,键控发信机停发fG的信号而改发频率为fT的跳频(或称移频)信号,其功率提升,收信机收到此信号后即允许本端保护跳闸。允许式保护在区内故障时,必须要求收到对端的信号才能动作,因此就会遇到高频信号通过故障点时衰耗增大的问题,这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,并将引起保护的拒动。通常通道按相相耦合方式,对于不对称短路,一般信号可能过,只有三相
5、接地短路,难以通过。闭锁式闭锁式允许式允许式信号作信号作用用闭锁保护闭锁保护允许保护跳闸允许保护跳闸通道延通道延时时快速通道快速通道3-5ms3-5ms中速通道中速通道15ms15ms耦合方耦合方式式相相地耦合地耦合专用收发信机专用收发信机相相相耦合相耦合复用载波机复用载波机衰耗衰耗区外故障,闭锁信号区外故障,闭锁信号在完好线路上传在完好线路上传输,衰耗小输,衰耗小区内故障允许信号在故障线路上传输区内故障允许信号在故障线路上传输衰耗大衰耗大KABCOKABCO通不过通不过安全性安全性区外故障,通道故障,区外故障,通道故障,误动误动区外故障,通道故障,不误动区外故障,通道故障,不误动可靠性可靠性
6、区内故障,通道故障,区内故障,通道故障,可靠动作可靠动作区内故障,通道故障,拒动区内故障,通道故障,拒动闭锁式和允许式保护通道比较 光纤电流纵差保护原理光纤电流纵差保护原理以母线流向被保护线路方向为正以母线流向被保护线路方向为正方向方向动作电流动作电流(差动电流差动电流)为为制动电流为制动电流为动作电流与制动电流对应的工作动作电流与制动电流对应的工作点位于比率制动特性曲线上方点位于比率制动特性曲线上方,继电器动作。继电器动作。 NMCDIIINMRIIICDIRI75. 0cdqdIMINIKIMN线路内部短路线路内部短路 动作电流动作电流 制动电流制动电流 因为因为 继电器动作。继电器动作。
7、 凡是在线路内部有流出的凡是在线路内部有流出的电流电流,都成为动作电流。,都成为动作电流。 KNMCDIIIINMRIIIRCDIIMINIKIMN线路外部短路线路外部短路 动作电流动作电流 制动电流制动电流 因为因为 继电器不动继电器不动。 凡是穿越性的电流不产生凡是穿越性的电流不产生动作电流动作电流,只产生制动电,只产生制动电流。流。0KKNMCDIIIIIKKKNMRIIIIII2RCDIICDIRI75. 0HI 工频变化量分相差动继电工频变化量分相差动继电器的构成器的构成 动作电流动作电流 制动电流制动电流 取为定值单中取为定值单中差动电差动电流高定值流高定值、4倍实测电容倍实测电容
8、电流和电流和 中的最大值。由中的最大值。由于于 大于电容电流大于电容电流,依靠定值躲依靠定值躲电容电流影响电容电流影响. NMCDIIINMRIIIHI14CNXUHI 输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题MINICIMN 电容电流的影响电容电流的影响 电容电流是从线路内部流出的电容电流是从线路内部流出的电流,因此它构成动作电流。电流,因此它构成动作电流。由于负荷电流是穿越性的电流,由于负荷电流是穿越性的电流,它只产生制动电流。所以在空它只产生制动电流。所以在空载或轻载下电容电流最容易造载或轻载下电容电流最容易造成保护误动。成保护误动。 解决方法:解决方法: 提高起动电
9、流定值提高起动电流定值 必要时进行电容电流补偿必要时进行电容电流补偿输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题MINIKIMN 重负荷情况下线路内部经高电阻接重负荷情况下线路内部经高电阻接地短路,灵敏度可能不够。负荷电地短路,灵敏度可能不够。负荷电流是穿越性的电流,它只产生制动流是穿越性的电流,它只产生制动电流而不产生动作电流。经高电阻电流而不产生动作电流。经高电阻短路,短路电流很小,因此动作电短路,短路电流很小,因此动作电流很小因而灵敏度可能不够。流很小因而灵敏度可能不够。 解决方法:解决方法: 采用工频变化量比率差动继电器和采用工频变化量比率差动继电器和零序差动继电器零序
10、差动继电器KI输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题 TA断线,差动保护会误动。 为了在单侧电源线路内部短路时电流纵差保护能够动作,因此差动继电器在动作电流等于制动电流时应能保证动作。这样在一侧TA断线时差动保护会误动。 解决方法: 采取措施防止TA断线时差动继电器误动。输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题 由于两侧由于两侧TA暂态特性和饱和程度的差异、二暂态特性和饱和程度的差异、二次回路时间常数的差异在区外故障或区外故障次回路时间常数的差异在区外故障或区外故障切除时出现差动电流(动作电流),容易造成切除时出现差动电流(动作电流),容易造成差动继电
11、器误动。差动继电器误动。 解决方法:提高比率制动特性的起动电流和解决方法:提高比率制动特性的起动电流和 制动系数。在制动量上增加浮动门槛。制动系数。在制动量上增加浮动门槛。输电线路电流纵差保护的主要问题输电线路电流纵差保护的主要问题 两侧采样不同步,造成不平衡电流的加大。 线路纵差保护与元件保护中用的纵差保护不同,线路纵差保护两侧电流是由不同装置采样的。两侧电流采样时间不一致,使动作电流不是同一时刻的两侧电流的相量和,最大的误差是相隔一个采样周期(931保护是0.833ms,折合工频电角度为 )。这将加大区外故障时的不平衡电流。 解决方法:使两侧采样同步,或进行相位补偿。015采样数据的传输采
12、样数据的传输保护屏保护屏保护屏保护屏1 1个光缆端子个光缆端子盒装于屏上盒装于屏上3 3根尾纤根尾纤1 1根(每根(每根根4 4芯)芯)250250米长米长金属铠金属铠装光缆装光缆经过避雷经过避雷线上线上OPGWOPGW保护屏保护屏通信机房通信机房P591/2/3接口装置接口装置PCMSDH光缆光缆端子端子盒盒复用接复用接口接口口接口装置装置6464kbit/skbit/s电信号电信号6464kbit/skbit/s光信号光信号2Mbit/s2Mbit/s电信号电信号155155Mbit/sMbit/s光信号光信号实现方法:实现方法:1、双母线接线时若CT与开关之间故障,对本侧是区外故障,纵联
13、保护不动,母差保护动作跳开关,但故障未切除。如果用的是高频保护,可用母差动作接到其他保护动作停信,使本侧停信,对侧高频可出口;如果使用的是光纤差动,则需用远跳让对侧开关跳开,一般使用光纤差动保护(如RCS931、CSC103)的远跳功能,而不装设专门的远跳装置。具体是由母差动作起动操作箱TJR出口,用TJR接点接到光纤保护的一个远跳开入,由光纤保护发到对侧,对侧收到加保护起动条件出口跳闸,将故障从系统切除 。 2、在3/2接线中,如果线路长会有并联电抗器,并联电抗器内部故障了,本侧跳开,但对侧感受不到或感受不明显,这时候就需要远跳装置发跳闸信号给对侧跳开对侧开关(一般对侧开关会有就地判据以防止
14、外部干扰或笨侧误发信造成误动)。一般在3/2接线中启动远跳保护的有:断路器失灵保护、过电压保护、高压并联电抗器保护三种。 n距离保护是反应保护安装处至故障点的距离,并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。n距离保护也有一个保护范围,短路发生在这一范围内,保护动作,否则不动作,这个保护范围通常只用给定阻抗的大小来实现的。n距离保护的实质是用整定阻抗与被保护线路的测量阻抗比较。当短路点在保护范围以外时,继电器不动。当短路点在保护范围内,继电器动作。ZZZ321保护3的段保护3的段保护3的段图3-1 距离保护的时限特性2t 3t3t l2t 2t t3t 1t 图3-3 用复数平面分析阻抗继电
15、器的特性 (a)系统图;(b)阻抗特性图CBAjXBCzdZZ85. 0BCZzdZdclIclUZTARTVBAC(b)(a)图3-8 方向阻抗继电器的动作特性(a)幅值比较的分析;(b)相位比较的分析RzdZ0(a)zdclZZ21zdZ21clZRzdZ0(b)clZclzdZZ jXjX缺点:缺点:图3-6 相位比较方式分析全阻抗继电器的动作特性(a)测量阻抗在圆上;(b)测量阻抗在圆内;(c)测量阻抗在圆外RzdZclZ0clzdZZclzdZZRzdZclZ0clzdZZclzdZZRzdZclZ0clzdZZclzdZZ(a)(b)(c)jXjXjXzdZR图3-11 偏移特性阻
16、抗继电器动作特性0clZzdZjXclZ0图3-12 偏移特性阻抗继电器相位比较分析zdZR0clZzdZjX偏移特性阻抗继电器相位比较分析,如图3-12所示,其相位比较的动作与边界条件为多边形阻抗继电器多边形阻抗继电器在实际应用中,考虑经过渡电阻短路时,始端故障时的附加测量阻抗比末端故障时小,所以小于线路阻抗角,如取60;为保证正向出口时经过渡电阻短路时可靠动作,1应有一定的大小,可取30;为了保证被保护线路金属性故障时可靠动作,2可以取1530;为了防止保护区末端经过渡电阻短路时可能出现的超范围动作,可取710,如果采取了抑制负荷电流影响的措施后,四边形特性的顶边也可平行于R轴。 多边形特
17、性具有较好的耐受过渡电阻的能力。对于四边形特性图中,线4为克服线路末端故障时过渡电阻的影响,可在R轴方向独立移动以适应不同数值的过渡电阻。线2要保证出口经过渡电阻短路时能可靠动作。值选择应该躲线路末端故障时的超越现象。 一般充电保护启动的条件:1)跳闸位置接点返回;2)手合接点闭合;当投入充电保护时,如果跳闸位置接点返回或者手合接点由“1”变“0”时,开放充电保护几百ms,即断路器合上后的几百ms内发生的故障,均可启动充电保护。 3/23/2接线断路器检修时接线断路器检修时TWJTWJ接点的短接接点的短接 3/2接线断路器检修时,应将保护屏上(或通过压板控制)开关状态转换把手切换到中、边开关相应的运行状态(中开关/边开关检修 )。主要防止检修开关分合时导致保护开入的TWJ和实际情况不符,辅助保护可能因程序混乱而不能出口跳开关 。(位置接点的作用是:(1)重合闸用,不对应起动重合闸,单重方式是否三相跳开;(2)判别线路是否处于非全相运行;(3)TV 三相失压且线路无流时,看开关是否在合闸位置,若是延时报TV 断线;(4)参与保护跳闸方式逻辑判断。)