1、 繼電保護概論 日期：2013年11月前言 學習電力系統(tǒng)繼電保護這本書后，收獲很多。首先，對教我們這門課程的呂老師表示衷心的感謝，電力系統(tǒng)繼電保護主要有三大保護：電流保護、距離保護和縱聯(lián)保護。這三大保護可細分成各種具體的保護，應用到線路、各種電力設備中去，其中電力設備中比較重要的有變壓器、發(fā)電機等。因此，掌握電流保護、距離保護和縱聯(lián)保護這三大保護的原理及應用是比較基礎和重要的，因為它是其他各種具體保護的理論基礎。掌握這三大保護的原理，非常有利于理解和掌握各種具體的保護的工作原理。本文主要是總結和評價這三大繼電保護，以便于加深對知識的理解和應用。本文分為四章，第一章為概述，其余為三大繼電保護的內

2、容，本文末尾為個人的一些心得總結。第一章 概述一什么是電力系統(tǒng)？有兩種說法：1 由生產和輸送電能的設備所組成的系統(tǒng)叫電力系統(tǒng)，例如發(fā)電機、變壓器、母線、輸電線路、配電線路等，或者簡單說由發(fā)、變、輸、配、用所組成的系統(tǒng)叫電力系統(tǒng)。2 有的情況下把一次設備和二次設備統(tǒng)一叫做電力系統(tǒng)。一次設備：直接生產電能和輸送電能的設備，例如發(fā)電機、變壓器、母線、輸電線路、斷路器、電抗器、電流互感器、電壓互感器等。二次設備：對一次設備的運行進行監(jiān)視、測量、控制、信息處理及保護的設備，例如儀表、繼電器、自動裝置、控制設備、通信及控制電纜等。二電力系統(tǒng)最關注的問題是什么？由于電力系統(tǒng)故障的后果是十分嚴重的，它可能直接

3、造成設備損壞，人身傷亡和破壞電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，從而直接或間接地給國民經濟帶來難以估計的巨大損失，因此電力系統(tǒng)最為關注的是：安全可靠、穩(wěn)定運行。三電力系統(tǒng)的三種工況正常運行狀態(tài)；故障狀態(tài)；不正常運行狀態(tài)。而繼電保護主要是在故障狀態(tài)和不正常運行狀態(tài)起作用。四繼電保護裝置就是指能反應電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。它的基本任務簡單說是：故障時跳閘，不正常運行時發(fā)信號。五對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求動作于跳閘的繼電保護，在技術上一般應滿足四個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。a) 選擇性定義：繼電保護動作的選擇性是指保護裝置動作時，

4、僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。原則：就近原則，即系統(tǒng)短路時，應由距離故障點最近的保護切除相應的斷路器。 b).速動性 所謂速動性，就是發(fā)生故障時，保護裝置能迅速動作切除故障。c）靈敏性繼電保護的靈敏性，是指對于其保護范圍內發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。其靈敏性有的保護是用保護范圍來衡量，有的保護是用靈敏系數(shù)來衡量。d）可靠性保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規(guī)定的保護范圍內發(fā)生了它應該動作的故障時，它不應該拒絕動作，而在任何其他該保護不應該動作的情況下，則不應該誤動作。 第二章 電流保護第一節(jié) 單側電源網絡相間短路的電流保護21

5、一電流速斷保護A B C1定義：反應于電流增大而瞬時動作的 電流保護，稱為電流速斷保護。顧名思義 d1 d2電流速斷保護應該側重于速動性。2 動作特性分析： 圖2-1 以圖2-1來分析電流速斷保護的動作 特性。假定在每條線路上均裝有電流速斷保護，則當線路AB上發(fā)生故障時，希望保護2能瞬時動作，而當BC上發(fā)生故障時，希望保護1能瞬時動作。 3. 整定原則：整定原則是：按躲開下一條線路出口處短路的條件整定，或者簡單說躲相鄰線路出口短路的最大短路電流。4結論：電流速斷保護盡管簡單、經濟、可靠、而且快速，但是它不能保護線路的全長，因此它不能作主保護，而且受系統(tǒng)運行方式和接線方式的影響很大，但總的來說，

6、綜合評價的結果，還是很好的一種保護，因此應用很普遍。二 帶時限電流速斷保護1定義：由于有選擇性的電流速斷不能保護本線路的全長，因此可以考慮增加一段新的保護，用來切除本線路上速斷范圍以外的故障，同時也能作為速斷保護的后備，這就是限時電流速斷保護。2整定原則：與相鄰線路的電流速斷保護相配合。具體來說，保護范圍除了保護本線路全長以外，還要伸到相鄰線路一部分，但是不能超過相鄰線路電流速斷的保護范圍，動作時間比相鄰線路的電流速斷高0.5S。a) 保護的配合：保護配合含兩個方面的涵義，第一個是靈敏度或（定值）的配合，另一個是時間的配合。限時電流速斷是保護配合最典型的例子，既有定值的配合，又有時間的配合。

7、b) 線路上裝設了電流速斷和限時電流速斷保護以后，它們的聯(lián)合工作可以保證全線范圍內的故障都能在0.5S的時間以內予以切除，在一般情況下都能滿足速動性的要求，因此可以做主保護。當然這種主保護只能在35KV及以下要求不是很高的系統(tǒng)。三定時限過電流保護1整定原則：起動電流按照躲開最大負荷電流來整定。動作時間比限時電流速斷再高0.5S。2 動作時限特性是一個從負載端到電源端逐級升高的階梯特性。這是為了保證動作的選擇性，因為整定值上配合不了，只好用時間來配合，很顯然這個時間特性曲線并不理想，因為越靠近電源側的動作時間越長。四階段式電流保護的應用及對它的評價電流速斷、限時電流速斷和過電流都是反應于電流升高

8、而動作的保護裝置。它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的整定原則來選擇起動電流。即電流速斷是按照躲開相鄰線路出口處的最大短路電流來整定，帶時限電流速斷是按照躲開前方各相鄰元件電流速斷保護的動作電流整定，（或者說與相鄰線路的電流速斷保護相配合），而過電流保護則是按照躲開最大負荷電流來整定。這三種電流保護，速斷和限時電流速斷是復雜保護（因為要計算短路電流），而過電流保護是簡單保護（因為只要看負荷電流），速斷的定值最大，過電流的定值最小。第二節(jié) 電網相間短路的方向性電流保護一問題的提出電力系統(tǒng)是由多個電源組成的，在多電源系統(tǒng)中（雙側電源系統(tǒng)是多電源系統(tǒng)中最簡單的，因此我們只考慮雙側電源系統(tǒng)），如果我們還是

9、配電流保護的話，按照單側電源網絡的原則來配置，有沒有問題？為了回答這個問題，我們用圖2-3的雙側電源網絡接線來進行分析。 EI d1 E 4 3 5 2 6 1 7 8 A B ?d1 ?d1 C D 圖2-3 雙側電源網絡接線及保護動作方向的規(guī)定二幾個前提1. 我們規(guī)定電流的正方向（包括功率的正方向）是由母線流向線路。2. 在系統(tǒng)中任何地方發(fā)生短路故障，凡是有電源的地方，都要向故障點提供短路電流。3.如圖2-3所示，以離故障較近的保護1為例，顯然，由電源EII提供的短路電流?d1也將通過保護1，如果保護1采用電流速斷且?d1大于保護裝置的起動電流?dz.1，則保護1的電流速斷就要誤動作；如果

10、保護1采用過電流保護且動作時限t1t6，則保護1的過電流保護也將誤動。同樣道理對于保護5也會由電源EI提供的短路電流?d1而誤動。如果在AB段或CD段發(fā)生短路，也會有類似的結果。因此為了消除這種無選擇的動作，就需要在可能誤動作的保護上增設一個功率方向閉鎖元件，該元件只當短路功率方向由母線流向線路時動作，而當短路功率方向由線路流向母線時不動作，從而使繼電保護的動作具有一定的方向性。這樣由電流元件和功率方向元件所組成的保護我們叫它為方向電流保護。很顯然功率方向元件是方向電流保護中的另一個關鍵元件。三功率方向繼電器的工作原理 如果短路電流在圖2-4（a）所示的網絡接線中，對保護1而言，當正方向d1點

11、三相短路時，?d1的給定正方向是從母線流向線路，則它滯后于該母線電壓一個相角d1（d1為從母線至d1點之間的線路阻抗角，輸電線路是一種感性負載），其值為0°d190°，如圖2-4（b）所示。 (c)(a)(b)d1180°+d2d1d2d2d1d2d2d2 d1 當反方向d2點短路時，通過 EI 1 2 E 保護1 的短路電流是由電源EII供給的。此時對保護1如果仍按規(guī)定的電流正方向觀察，則?d2 滯后于母線電壓的相角將是180°+d2。如圖2-4（c）所示。因此，利用判別d1短 路功率方向或者電流、電壓之間的相位關系，就可以判別發(fā)生故障的方向。 四對方

12、向性電流保護的評價由以上分析可見，在具有兩個以上電源的網絡接線中，必須采用方向性保護才有可能保證各保護之間動作的選擇性，這是方向保護的主要優(yōu)點。但當繼電保護中應用方向元件以后將使接線復雜，投資增加，同時保護安裝地點附近正方向發(fā)生三相短路時，由于母線電壓降低至零，方向元件將失去判別相位的依據，從而不能動作，其結果是導致整套保護裝置拒動，出現(xiàn)方向保護的“死區(qū)”。鑒于上述缺點的存在，在繼電保護中應力求不用方向元件（這與前面提到的能用簡單的就絕不用復雜的是完全吻合的）。實際上是否能夠取消方向元件而同時又不失掉動作的選擇性，將根據電流保護的工作情況和具體的整定計算來確定。按照前面的分析基本可以得出下面的

13、結論：（1） 對電流速斷保護，靠近小電源那一側要加功率方向元件。（2） 對過電流保護，一般很難從電流整定值躲開，而主要決定于動作時限的大小，時限小的那一側要加功率方向元件。第三章 距離保護 第一節(jié) 距離保護的作用原理一距離保護的基本概念（1）定義：距離保護是反應故障點至保護安裝地點之間的距離（或阻抗），并根據距離的遠近而確定動作時限的一種保護裝置。前面我們已經分析過，故障時的短路阻抗Zd要比正常運行的負荷阻抗Zf小，因此，距離保護是反應阻抗降低而動作的保護裝置，是一種欠量動作的繼電器。二距離保護的整定原則、保護范圍以及時限特性見圖3-1 距離保護的各段保護范圍及時間階梯特性。 21ACdt2.

14、3t1.1 (a)t1.3tt1.2t2.2t2.1L (b)圖3-1 三段式距離保護各段保護范圍及時間階梯特性(a)網絡接線（b）時限特性和電流保護一樣，距離保護一般也是三段式，叫做距離I、II、III段。其整定原則，也和電流保護相類似。距離保護I段：按本線路的80進行整定（和電流速斷保護一樣，也是為了保證選擇性，是以犧牲保護范圍為代價）；動作時限為幾十毫秒，或粗略說為零。距離保護II段：與相鄰線路的距離保護I段相配合，具體來說，其保護范圍是，除了本線路全長，還要伸到相鄰線路，但不能超過相鄰線路距離保護I段的范圍；動作時限為高出相鄰線路距離保護I段一個時間階梯0.5秒。距離保護III段：躲本

15、線路的最小負荷阻抗，具體來說，其保護范圍是，本線路全長+相鄰線路全長，還要伸到第III級的線路一部分，動作時限為1秒以上。從圖3-1的時間特性我們可以看出，盡管它也是階梯形特性，但是它是從電源側開始到負荷側，是逐漸升高的，這和過電流保護的時間階梯特性剛好相反。這種時間特性正好是我們所需要的。三距離保護的主要組成元件見圖3-2所示三段式距離保護的組成元件和邏輯框圖QDJZIZIIZIIItIItIII1&出口跳閘 圖3-2 三段式距離保護組成元件和邏輯框圖1起動元件QDJ（振蕩閉鎖元件）起動元件的主要作用是在發(fā)生故障的瞬間起動整套保護，并和距離元件動作后組成與門，起動出口回路動作于跳閘，

16、以提高保護裝置的可靠性。2距離（阻抗）元件（ZI、ZII和ZIII）距離元件的主要作用是測量短路點到保護安裝地點之間的阻抗（亦即距離）。3時間元件時間元件的主要作用是按照故障點到保護安裝地點的遠近，根據預定的時限特性確定動作的時限，以保證保護動作的選擇性。一般采用時間繼電器。 第二節(jié) 距離保護的整定計算原則及對距離保護的評價一距離保護的整定計算原則在第一節(jié)中我們已經提到過距離保護的整定原則，在這里我們再進一步強調一下，假定保護裝置具有階段式的時限特性，并認為保護具有方向性，其原則如下。1距離保護第I段的整定一般按躲開下一條線路出口處短路的原則來確定，一般線路上，可靠系數(shù)取0.8。即保護本線路的

17、80。動作時限為0S（或幾十毫秒）21ABCd2距離保護第II段的整定 如圖3-10所示，有兩種整定原則來確定：（1）與相鄰線路距離保護第I段相配合。（2）躲開線路末端變電所變壓器低壓側出口處短路時的阻抗值。按上述兩種整定原則計算出的結果，取 圖3-10 選擇整定阻抗的網絡接數(shù)值較小的那一個作為距離II段的整定值。為什么取小的值,是因為距離保護是欠量動作的繼電器。距離II段的動作時限應與相鄰線路的I段相配合，一般取為0.5S。（3）校驗距離II段在本線路末端短路時的靈敏系數(shù)。由于是欠量動作的，其靈敏系數(shù)為 Klm=一般要求Klm1.25。當校驗靈敏系數(shù)不能滿足要求時，應進一步延伸保護范圍，使之

18、與下一條線路的距離II段相配合，時限整定為11.2S，考慮原則與限時電流速斷保護相同。3距離保護III段的整定當?shù)贗II段采用阻抗繼電器時，其起動阻抗一般按躲開最小負荷阻抗Zf.min來整定。它表示當線路上流過最大負荷電流If.max且母線上電壓最低時（用Uf.min表示），在線路始端所測量到的阻抗，其值為 Zf.min=很顯然，第III段整定阻抗應比Zf.min小，參照過電流保護的整定原則，考慮到外部故障切除后，在電動機自起動的條件下，保護第III段必須立即返回的要求，應采用Zdz=式中可靠系數(shù)Kk、自起動系數(shù)Kzq和返回系數(shù)Kh均為大于1的數(shù)值。4阻抗繼電器精確工作電流的校驗在距離保護的整

19、定計算中，應分別按各段保護范圍末端短路時的最小短路電流校驗各段阻抗繼電器的精確工作電流，按照要求，此最小短路電流與繼電器精確工作電流之比應為1.5以上。二對距離保護的評價從對繼電保護所提出的基本要求來評價距離保護，可以作出如下幾個主要評價：（1）根據距離保護的工作原理，它可以在多電源的復雜網絡中保證動作的選擇性。（2）距離I段是瞬時動作的，但是它只能保護線路全長的8085，因此兩端合起來就使得在3040的線路長度內的故障，不能從兩端瞬時切除，在一端須經0.5S的延時才能切除。在220KV及以上的網絡中，有時候這不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求，因而，不能作為主保護來應用。（3）由于阻抗繼電器同時

20、反應于電壓的降低和電流的增大而動作，因此，距離保護較電流、電壓保護具有較高的靈敏度，此外，距離I段的保護范圍不受系統(tǒng)運行方式變化的影響，其它兩段受到的影響也比較小，因此，保護范圍比較穩(wěn)定。（4）由于距離保護中采用了復雜的阻抗繼電器和大量的輔助繼電器，再加上各種必要的閉鎖裝置（第六節(jié)將要分析），因此，接線復雜，可靠性比電流保護要低，這也是它的主要缺點。三結論根據對距離保護的綜合分析，距離保護還是優(yōu)點大于缺點，因此在110KV及以上的大電流接地系統(tǒng)中，距離保護和電流保護一樣，也是首選保護之一。第三節(jié) 影響距離保護正確工作的因素及防止方法一短路點過渡電阻對距離保護的影響電力系統(tǒng)中的短路一般都不是金屬

21、性的，而是在短路點存在過渡電阻。此過渡電阻的存在，將使距離保護的測量阻抗發(fā)生變化，一般情況下使測量阻抗變大，即使保護范圍縮短。1短路點過渡電阻的性質短路點過渡電阻Rg是指當相間短路或接地短路時，短路電流從一相流到另一相或從相導線流入地的途徑中所通過的物質的電阻，這包括電弧、中間物質的電阻、相導線與地之間的接觸電阻、金屬桿塔的接地電阻等。過渡電阻，在相間短路時，主要以電弧電阻構成；接地短路時，主要以鐵塔及其接地電阻構成。目前我國規(guī)定：對500KV線路接地短路的最大過渡電阻按300估計，對330KV線路按150估計，對220KV線路按100估計，對110KV線路按50估計。2防止過渡電阻影響的方法

22、采用能容許較大的過渡電阻而不致拒動的阻抗繼電器，例如接地距離保護為什么要采用四邊型特性其理由就在如此。二電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響及振蕩閉鎖回路當電力系統(tǒng)中發(fā)生同步振蕩或異步運行時，各點的電壓、電流和功率的幅值和相位都將發(fā)生周期性的變化。電壓與電流之比所代表的阻抗繼電器的測量阻抗也將周期性地變化。當測量阻抗進入動作區(qū)域時，保護將發(fā)生誤動，因此必須采取相應的措施給于解決。在距離保護裝置中，通常采用一種振蕩閉鎖回路（或裝置），以防止系統(tǒng)振蕩時誤動。當系統(tǒng)振蕩使兩側電源之間的角度擺到=180°時，保護所受到的影響與在系統(tǒng)振蕩中心處三相短路時的效果是一樣的，因此，就必須要求振蕩閉鎖回路能夠

23、有效地區(qū)分系統(tǒng)振蕩和發(fā)生三相短路這兩種不同情況。1電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩和短路時的主要區(qū)別如下：（1）振蕩時，電流和各點電壓的幅值均作周期性變化，只在=180°時才出現(xiàn)最嚴重的現(xiàn)象；而短路后，短路電流和各點電壓的值，當不計其衰減時，是不變的。此外，振蕩時電流和各點電壓幅值的變化速度較慢，而短路時電流是突然增大，電壓也突然降低，變化速度很快。（2）振蕩時，任一點電流與電壓之間的相位關系都隨 的變化而變化；而短路時，電流和電壓之間的相位是不變的。abcX1R1X2R2mn圖3-11 負序電壓過濾器原理接線圖（3）振蕩時，三相完全對稱，電力系統(tǒng)中沒有負序分量出現(xiàn)；而當短路時，總要長期（在不對稱短

24、路過程中）或瞬間（在三相短路開始時）出現(xiàn)負序分量。根據以上區(qū)別，振蕩閉鎖回路從原理上可分為兩種，一種是利用負序分量的出現(xiàn)與否來實現(xiàn)，另一種是利用電流、電壓或測量阻抗變化速度的不同來實現(xiàn)。我們現(xiàn)在主要利用第一種方案。2構成振蕩閉鎖回路時應滿足如下基本要求：（1）系統(tǒng)發(fā)生振蕩而沒有故障時，應可靠地將保護閉鎖，且振蕩不停息，閉鎖不應解除。（2）系統(tǒng)發(fā)生各種類型的故障（包括轉換性故障要求），保護應不被閉鎖而能可靠地動作。（3）在振蕩過程中發(fā)生故障時，保護應能正確地動作。先故障而后又發(fā)生振蕩時，保護不致無選擇性地動作。三電壓回路斷線對距離保護的影響及斷線閉鎖裝置當電壓互感器二次回路斷線時，距離保護將失去

25、電壓，在負荷電流的作用下，阻抗繼電器的測量阻抗變?yōu)榱?，因此可能發(fā)生誤動作，對此，在距離保護中應采取防止誤動作的所謂斷線閉鎖裝置。1對斷線閉鎖裝置的主要要求是：當電壓回路發(fā)生各種可能使保護誤動作的故障情況時，應能可靠地將保護閉鎖，而當被保護線路故障時，不因故障電壓的畸變錯誤地將保護閉鎖，以保證保護可靠動作。2斷線閉鎖裝置的工作原理見圖3-13。DBJ3 0R0C0C2W1W2C3圖 3-13 斷線閉鎖裝置原理接線圖首先我們可以看到，在A、B、C三相電壓回路中，分別串入C1、C2、C3三個容量和性能完全相同的電容，這三個電容的另一端并在一起，接入斷線閉鎖繼電器的工作繞組W1的極性端，工作繞組的非極

26、性端接零相電壓N，在開口三角形30的回路中，串入電容C0及電阻R0，R0與斷線閉鎖繼電器的制動繞組W2的極性端相聯(lián)，C0與制動繞組的非極性端相聯(lián)。在正常情況下，我們認為系統(tǒng)三相是對稱的，A、B、C三相中的三個電容相聯(lián)的中性點的電位為零，即斷線閉鎖繼電器的工作繞組不帶電，此時制動繞組也不帶電，而且我們在設計時有意識將制動繞組的制動量稍為大一點，即在正常情況下可靠制動。當電壓二次回路出現(xiàn)故障，則A、B、C三相電壓失去平衡，在中性點就會出現(xiàn)電位，也就是說，工作繞組帶電，而此時因為是電壓二次回路故障，30回路沒有電（一定是一次系統(tǒng)發(fā)生了接地故障時才會出現(xiàn)零序電壓），所以，制動繞組不帶電，斷線閉鎖繼電器

27、動作，閉鎖距離保護裝置。四串聯(lián)電容補償對距離保護的影響高壓輸電線路的串聯(lián)電容補償可以大大縮短其所聯(lián)結的兩電力系統(tǒng)間的電氣距離，提高輸電線的輸送功率，對于提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性有很大的作用，有重大的技術經濟價值。然而它對于距離保護裝置的工作將產生不利的影響。由于它的工作原理比較復雜，我們在這兒就不做更多的分析。第四章 縱聯(lián)保護第一節(jié) 輸電線縱聯(lián)差動保護一前提及定義 在介紹縱聯(lián)保護之前，除了以前規(guī)定的電流正方向仍然是從母線指向線路外，還要提出兩個條件：一是兩端要有電源，二是要有通信通道。 所謂輸電線的縱聯(lián)保護，就是用某種通信通道（簡稱通道）將輸電線兩端的保護裝置縱向聯(lián)結起來，將各端的電氣量（電流

28、、功率的方向等）傳送到對端，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在本線路范圍內還是范圍之外，從而決定是否切斷被保護線路。因此，縱聯(lián)保護應該是屬于第二類繼電保護，理論上這種縱聯(lián)保護具有絕對的選擇性。而且只要是在保護范圍內的各點故障，都能快速切除。二. 基本工作原理輸電線的縱聯(lián)保護隨著所用的通道不同，也有多種形式，但是它們的基本工作原理應該是相同的，下面我們以一種用輔助導線或稱導引線作為通道的縱聯(lián)保護為例來說明其工作原理。見圖4-1縱差動保護的單相原理接線。差動回路I2aEId1I1BI1AAEIIBI2bI-I差動繼電器I2aI2b>Idz.j，差動繼電器動作（a）內部故障情況d2AEIIEIB

29、I1AB差動繼電器差動回路I-II2a-I2b=0<Idz.j，差動繼電器不動作I2aI2b(b)外部故障及正常運行情況圖4-1 縱差動保護的單相原理接線圖如圖4-1所示，在線路的A和B兩端裝設特性和變比完全相同的電流互感器，兩側電流互感器的一、二次回路的正極性均置于靠近母線的一側（標“·”號者為正極性），用輔助導線聯(lián)結兩側電流互感器的二次回路，正極性與正極性相聯(lián)，負極性與負極性相聯(lián)，差動繼電器通過差動回路并聯(lián)聯(lián)接在電流互感器的二次端子上。如圖4-1（a）所示，此時1A和1B都是從母線流向線路，即從正極性端流進去，與我們規(guī)定的電流正方向相同，短路點的總電流為d=1A+1B，這時

30、兩側的二次電流應該從正極性端流出來，因此流入繼電器回路，亦即差動回路的電流為Ij=I2a+I2bIdz.j，差動繼電器動作，即差動保護動作跳掉兩側開關。由于是區(qū)內故障，差動保護動作是正確的。由此可見，差動繼電器實際上就是一個電流繼電器，是反映增量動作的繼電器，只要在保護范圍內部故障，無論是首端、中點、末端故障，縱差動保護都是反應于故障點的總電流而快速動作，因此它一定是主保護。當保護范圍外部d2點故障時，流向故障點d2的電流1AB是由電源EI提供的，如圖4-1（b）所示，該電流流過差動保護的兩側，從A側看，一次電流和二次電流的方向和區(qū)內d1故障的情況一樣，但在B側，1AB是由線路流向母線，亦即由

31、負極性端流進去，與我們規(guī)定的電流正方向相反，因此二次電流I2b也要反一個極性，從負極性端流出來，因此流入繼電器回路，亦即差動回路的電流為Ij=I2a-I2b=0Idz.j，差動繼電器不動作，而此時由于是區(qū)外故障，差動繼電器不動作是正確的。同樣道理，正常運行情況和區(qū)外故障的情況是一樣的。當然我們說區(qū)外故障和正常運行時差動回路的電流等于零是指在理想狀態(tài)下，而實際情況下由于各種誤差的影響，差動回路的電流不可能等于零，我們把這個電流叫做不平衡電流（以后會詳述）。當然我們希望這個不平衡電流越小越好。從上面的分析可以得出，差動保護能否動作，關鍵是看差動回路有沒有工作電流（或叫差動電流，即電流是相加還是相減

32、），顯然不是指不平衡電流。三 結論這種用輔助導線作為通信通道的輸電線縱聯(lián)差動保護，有一定的局限性，如果輸電線路很長，為了裝設縱差動保護，還得架設很長的輔助導線，這在技術上是不可能的，也是很不經濟的。所以，這種差動保護只適合于短線路和電壓等級比較低的系統(tǒng)。為了減少所需導引線的根數(shù)，在輸電線縱差保護中，一般都采用電流綜合器（I），將三相電流合成一單相電流，然后傳送到對端進行比較。圖4-1這種接線比較適合用于變壓器、發(fā)電機等電力設備和母線。也就是說，從現(xiàn)在開始，我們將主要研究差動保護，無論是輸電線差動、還是變壓器差動、發(fā)電機差動以及母線差動，既然它們都是差動保護，因此其基本工作原理都是一樣的，其共性

33、就看差動回路有沒有工作電流，都是作為主保護。但同時它們又有各自的特點。第二節(jié) 輸電線的高頻保護一問題的提出上一節(jié)我們提到的用輔助導線作為通信通道的輸電線縱聯(lián)差動保護只適合于低電壓系統(tǒng)的短線路，如果高電壓等級的長輸電線路要裝縱聯(lián)保護怎么辦？一般采用高頻保護。二高頻保護的基本概念1定義高頻保護是以輸電線載波通道作為通信通道的縱聯(lián)保護。高頻保護廣泛應用于高壓和超高壓輸電線路，是比較成熟和完善的一種無時限快速原理保護。三高頻通道的構成原理前面我們已經提到高頻保護最大的特點是用輸電線路本身作為通信通道，當然除了輸電線路以外，高頻保護所用的載波通道，還需要一些輔助設備，而且是輸電線路兩側分別有兩個完全相同的半套，才能構成一套完整的高頻通道。五高頻保護舉例1. 高頻閉鎖方向保護的基本原理目前廣泛應用的高頻閉鎖方向保護，是以高頻通道