1、输电线路纵联保护输电线路纵联保护方向元件原理(1)方向元件原理基本简介v为了区分区内还是区外故障,每侧的保护会利用通道将保护装置对故障方向判别的结果传送到对侧,在该过程中传送的是逻辑信号,以间接比较两侧的电气量。v不同线路保护装置采用的方向元件原理各不相同,如工频变化量方向元件工频变化量方向元件和零序方向元件零序方向元件构成的方向纵联保护;以阻抗方向元件阻抗方向元件和零序方向元件零序方向元件构成的距离纵联保护;能量积分方向元件构成的方向纵联保护。方向元件原理基本简介v在纵联保护中,方向元件或功率元件是其中的关键元件,其需要的一些要求如下所示:v(1)明确的方向性;v(2)正方向元件要确保在本线
2、路全长范围内发生各种故障都能可靠动作;v(3)反方向元件要闭锁正方向元件;v(4)线路本侧的反方向元件比正方向元件更灵敏、动作更快;v(5)要求线路本侧的反方向元件比对侧的正方向元件更灵敏、动作更快。一、工频变化量方向元件vRCS-901型装置包括以工频变化量方向元件和零序方向元件构成的方向纵联保护。而工频变化量方向元件就是利用故障时电压、电流故障分量中的工频正序和负序分量判断故障方向的一种方向元件。v由于这种分量不只是在故障时产生,在系统操作或其他状态突变时也会产生,故称之为工频变化量工频变化量。v基于该元件的微机高频保护应用很广,动作迅速,介于模拟保护和行波方向保护之间(0.5时,补偿阻抗
3、取0,否则Zcom取Zset/2,(ZL为被保护线路阻抗,Zcom=为工频变化量阻抗元件的整定阻抗)。v两种方向元件的工作条件均为180。1212121212 arg argcomrrUI ZFI ZUFI Z&正方向元件反方向元件二、零序方向元件v我国电力系统中,超高压线路发生接地故障占总故障次数的90%,零序方向保护是高压线路保护中正确动作率最高的一种。v微机零序方向保护与传统的零序电流方向保护基本原理一致,除了输入量的采集外,所有的零序电流大小计算、故障方向判断均由软件完成,满足动作要求即发出跳闸出口命令。受故障过渡电阻的影响较小,具有较高的灵敏度。2.1、零序方向元件原理v纵联保护中的
4、零序方向元件也设有正反方向两个元件。零序方向元件由零序过流元件2L0和零序正方向元件F0+相与输出,而反方向元件由零序启动过流元件3L0和零序反方向元件F0-相与输出。v已知零序阻抗角为0,当正方向接地故障时,3I0超前3U0为180-0,零序功率为负,F0+元件动作;当反方向接地故障时,3U0超前3I0的角度为0,零序功率为正,F0-动作。工频变化量方向元件与零序方向元件的对比优点缺点适用场合零序方向元件反应接地故障的正确率很高,受过渡电阻影响较小,灵敏度高等仅能反应接地故障,不能适应系统的两相运行可实现快速主保护,也可作为延时的后备保护工频变化量元件可反应各种故障无死区,可在两相运行中正确动作,不受负载和系统振荡影响等工频变化量只能在故障后短时计算出来,维持时间较短。瞬时动作的主保护三、方向纵联保护逻辑图