輸電線路縱聯(lián)保護(hù)2009.06鐘應(yīng)貴1、縱聯(lián)保護(hù)的構(gòu)成2、兩端功率方向的故障特征當(dāng)線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障時(shí)輸電線路兩端功率方向特征也有很大區(qū)別，發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)兩端功率方向?yàn)橛赡妇€流向線路，兩端功率方向相同，同為正方向。發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障點(diǎn)端功率由母線流向線路，功率方向?yàn)檎收宵c(diǎn)端功率由線路流向母線，功率方向?yàn)樨?fù)兩端功率方向相反。圖2雙端電源線路區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障功率方向3、縱聯(lián)保護(hù)分類1）按信息通道不同分a、 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)b、 電力線載波縱聯(lián)保護(hù)c、 微波縱聯(lián)保護(hù)d、 光纖縱聯(lián)保護(hù)2）按保護(hù)動作原理分（1） 方向比較式縱聯(lián)保護(hù)。兩側(cè)保護(hù)裝置將本側(cè)的功率方向、測量阻抗是否在規(guī)定的方向、區(qū)段內(nèi)的判別結(jié)果傳送到對側(cè)，每側(cè)保護(hù)裝置根據(jù)兩側(cè)的判別結(jié)果，區(qū)分是區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障。這類保護(hù)在通道中傳送的是邏輯信號，而不是電氣量本身。按照保護(hù)判別方向所用的原理可將方向比較式縱聯(lián)保護(hù)分為方向縱聯(lián)保護(hù)和距離縱聯(lián)保護(hù)。（2） 縱聯(lián)電流差動保護(hù)。這類保護(hù)在通道中傳送的是電氣量，如電流的波形或代表電流相位的信號傳送到對側(cè)，每側(cè)保護(hù)根據(jù)對兩側(cè)電流的幅值和相位比較的結(jié)果區(qū)分市區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障。這類故障在每側(cè)都直接比較兩側(cè)的電氣量。4、電力線載波通信的構(gòu)成圖3載波通信示意圖1—阻波器2—耦合電容器3—連接濾波器4—電纜5—載波收發(fā)信機(jī)6—接地刀閘阻波器：阻擋載波電波（高頻電波）控制在本線路內(nèi)，工頻電流暢通。耦合電容器：阻擋工頻電流，允許高頻電流通過。連接濾波器：通過所需頻帶電波，隔離高壓電，提高收發(fā)信機(jī)安全性。載波收發(fā)信機(jī)：由繼電保護(hù)控制發(fā)出預(yù)定頻率的高頻信號。通常是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障保護(hù)動作后發(fā)出信號。也有采用長期發(fā)信，故障時(shí)保護(hù)動作后停信，或改變信號頻率的工作方式。接地刀閘：當(dāng)檢修連接濾波器時(shí)，接通接地刀閘，使耦合電容下端可靠接地。5、載波通道的工作方式

1）正常無高頻電流方式（龔站保護(hù)用此種方式）2）正常有高頻電流方式（長期發(fā)信方式）3）移頻方式6、載波信號的種類1）閉鎖信號。閉鎖信號是阻止保護(hù)動作于跳閘的信號。換句話說，無閉鎖信號是保護(hù)動作于跳閘的必要條件。只有同時(shí)滿足兩個條件才作用于跳閘。即本端保護(hù)元件動作，無閉鎖信號。保護(hù)元件三1-跳閘脈沖-保護(hù)元件三1-跳閘脈沖-跳閘信號（|）圖4高頻保護(hù)信號邏輯圖（a）閉鎖信號 （b）允許信號（c）跳閘信號2） 允許信號。允許信號是允許保護(hù)動作于跳閘的信號。有允許信號是保護(hù)動作于跳閘的必要條件。滿足以下條件保護(hù)動作于跳閘：本端保護(hù)元件動作、有允許信號。3） 跳閘信號。跳閘信號是直接引起跳閘的信號。收到跳閘信號是跳閘的充要條件。本側(cè)保護(hù)動作要跳閘，或收到對側(cè)跳閘信號也要跳閘。此種保護(hù)能區(qū)分故障是否在區(qū)內(nèi)外，如距離保護(hù)I段、零序電流保護(hù)I段。此類保護(hù)屬階段式保護(hù)，1段是不能保護(hù)線路全長的，若要采用

跳閘信號的縱聯(lián)保護(hù)，只能使用在兩端保護(hù)的I段有重疊區(qū)，才能切除線路上任意點(diǎn)的故障。7、閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的工作原理利用圖5說明閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的作用原理。假定短路發(fā)生在BC線路上，保護(hù)2、5的功率方

向?yàn)樨?fù)，其余保護(hù)的功率方向全為正。保護(hù)2、5啟動發(fā)信機(jī)發(fā)出閉鎖信號，將A-B線路上保護(hù)1、2閉鎖，將C-D線路上保護(hù)5、6閉鎖，非故障線路保護(hù)不跳閘。故障線路B-C上保護(hù)3、4功率方向全為正，不發(fā)閉鎖信號，保護(hù)3、4判定有正方向故障且沒有收到閉鎖信號，保護(hù)3、4分別跳閘。Ic己6Ic己6圖5閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)作用原理目前在電力系統(tǒng)中廣泛使用由電力線載波通到實(shí)現(xiàn)的閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)，采用正常無高頻電流，而在區(qū)外故障時(shí)滑閉鎖信號的方式構(gòu)成。工作原理如圖5所示，閉鎖信號由功率方向?yàn)樨?fù)的一側(cè)發(fā)出，被兩端的收信機(jī)接收，閉鎖兩端的保護(hù)，故稱為閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)。8、閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的構(gòu)成圖6閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的原理接線圖圖6為保護(hù)動作邏輯為線路一側(cè)的裝置原理框圖，另一側(cè)與此完全相同。其中KW+為功率正方向元件，KA2為高定值電流啟動停信元件，KA1為低定值電流啟動發(fā)信元件，-為瞬時(shí)動作延時(shí)返回元件，t2為延時(shí)動作瞬時(shí)返回元件。保護(hù)動作的工作情況分析如下：（1） 區(qū)外短路故障。如圖4所示，線路A-B上保護(hù)1、2在A端的保護(hù)1啟動，元件KA1的靈敏度高，先啟動發(fā)信機(jī)發(fā)出閉鎖信號，但是隨之啟動元件KA2、功率正方向元件KW+同時(shí)動作，Y1元件有輸出，立即停止發(fā)信，并經(jīng)t2延時(shí)后Y2元件的一個輸入條件滿足。若收不到對端發(fā)來的高頻電流，將會跳閘?？紤]對端的閉鎖信號傳輸需要一定的時(shí)間到達(dá)本端，t2延時(shí)一般為4—16ms。在B端保護(hù)2,啟動元件KA1啟動發(fā)信后，功率方向?yàn)樨?fù)，功率正方向元件KW+不動作，發(fā)信機(jī)不停信，Y1元件不動作，Y2的兩個輸入條件都不滿足，保護(hù)2不跳閘。由于B端保護(hù)2不停地發(fā)閉鎖信號，A端保護(hù)1不跳閘。當(dāng)外部故障被切除后,A端保護(hù)的啟動元件KA2、功率正方向元件KW+立即返回，A、B兩端的啟動元件KA1立即返回，B端保護(hù)經(jīng)t1（一般為100ms）延時(shí)后停止華信，A端保護(hù)正方向元件KW+即使返回慢，也能確保在區(qū)外故障切除時(shí)不誤動。（2）兩端供電線路區(qū)內(nèi)短路。對于圖5中線路B-C兩端保護(hù)3、4，兩端的啟動發(fā)信元件KA1都啟動發(fā)信，但是兩側(cè)功率方向都為正，兩側(cè)正方向元件KW+動作后準(zhǔn)備了跳閘回路，并停止了發(fā)信，兩側(cè)都收不到閉鎖信號，經(jīng)t2（16ms）延時(shí)后兩側(cè)跳閘。（3） 單電源供電線路區(qū)內(nèi)短路。兩端供電線路隨一端電源的停運(yùn)可能變?yōu)?/p>