线路纵联保护及特点具体内容是什么,下面学分高考网为大家解答。
答:线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护。它以线路两侧判别量的特定关系作为判据,即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。
因此,判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分。
(1)方向高频保护是比较线路两端各自看到的故障方向,以判断是线路内部故障还是外部故障。如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,总有一侧看到的是反方向。其特点是:
a) 要求正向判别启动元件对于线路末端故障有足够的灵敏度;
b) 必须采用双频制收发信机。
(2)相差高频保护是比较被保护线路两侧工频电流相位的高频保护。当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁,两侧电流相位相反时保护动作跳闸。其特点是:
a) 能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装置比较简单;
b) 不反应系统振荡。在非全相运行状态下和单相重合闸过程中保护能继续运行;
c) 不受电压回路断线的影响;
d) 当通道或收发信机停用时,整个保护要退出运行,因此需要配备单独的后备保护。
(3)高频闭锁距离保护是以线路上装有方向性的距离保护装置作为基本保护,增加相应的发信与收信设备,通过通道构成纵联距离保护。其特点是:
a) 能足够灵敏和快速地反应各种对称与不对称故障;
b) 仍保持后备保护的功能;
c) 电压二次回路断线时保护将会误动,需采取断线闭锁措施,使保护退出运行。
线路的主保护要求能够快速、有选择性的切除被保护设备和线路上的故障。常用的线路主保护有:纵联保护、距离I段、零序I段、工频变化量保护等。
本期我们首先一起了解一下纵联保护的概念。1. 什么叫纵联保护“纵联”就是“纵向联系”。所以纵联保护就是将线路一侧的电气信息传到另一侧去,实现线路两侧的纵向联系,对两侧电气量同时进行比较、联合工作的一种保护。主要结构如下图。
纵联保护的优点:可以无延时的切除被保护线路上(MN之间)任意点的故障,具有绝对的选择性。缺点:信息交流需要通信通道,且不能作为相邻线路的后备保护。
2. 通讯通道纵联保护既然是反映两端电气量变化的保护,线路两端要交换电气量信息,那么就涉及到通信的问题。
通信就需要有通道,目前使用的通道类型有:微波通道、导引线通道、电力载波通道、光纤通道等。目前使用较多的是电力载波通道和光纤通道。 (1)电力载波通道电力载波通道就是利用输电线路本身,除了传输50Hz的工频电流之外,还用50~400KHZ的高频电流来传送两端电气量信息。
所以我们也把这种通道称为高频通道,利用这种通道的纵联保护称作高频保护。 高频通道的结构示意图如上。图中的
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2.
3.4设备统称为高频加工设备。
输电线路是高压设备,而收发信机是低压设备。用高频加工设备就可以实现高低压的隔离,确保人身设备安全;同时还能防止输电线路上的高频电流外泄到母线,减小传输衰耗。高频通道分为相-相耦合、相-地耦合两种。相-相耦合需要两套高频加工设备耦合在两相线路上,衰耗较小。
相-地耦合只要一套高频加工设备耦合在一相上,另一路通道通过大地形成,但衰耗较大,干扰也较大。高频通道一个突出的缺点就是容量小、通道拥挤、通信、保护、远动都要用到高频通道。所以高频通道一般不能用作分相保护,需要另外加装分相元件。 (2)光纤通道光纤通道是将电气量信号转化为光信号,通过光纤为媒介传播的通道。
用光纤通道做成的纵联保护称为光纤保护。光纤通道是现在发展最快的一种通道类型。它有很多优势,例如:通道容量大,本身有选相功能,可以构成分相式保护;输电线路故障不会影响通道工作;光信号传输不受电磁干扰;光缆和架空地线结合在一起,可以同时铺设完毕,方便建设;传输距离长,可达120km。
3. 高频信号的性质纵联保护中,在高频通道里传播的信号主要有三种:闭锁信号、允许信号、跳闸信号。
(1) 闭锁信号通道中的信号是用来闭锁保护跳闸的。也就是说收不到闭锁信号是保护能动作于跳闸的必要条件。 内部故障时,线路两端都停止发闭锁信号,线路两端都收不到闭锁信号,保护动作后就可以跳闸出口;外部故障时,线路近故障点的一侧会持续发闭锁信号,对端虽然保护动作,但是收到闭锁信号,不会出口跳闸。
收发信机既可以接受对侧的闭锁信号,也可以接受本侧自发的闭锁信号。后面我们会在闭锁式纵联方向保护中详细介绍。闭锁式纵联保护的优点是,即使通道损坏,也不会因通信中断而导致保护拒动。
但缺点也很明显,就是通讯不正确易导致保护误动。
(2) 允许信号允许信号是允许保护动作出口跳闸的信号。即收到允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。 内部故障时,线路两端互送允许信号,收到对侧允许信号且本侧保护元件动作即可出口跳闸;外部故障时,近故障点的一侧停发允许信号,对侧收不到允许信号,虽然保护动作但不允许出口跳闸。
需要注意,收发信机只能接受对侧的允许信号,不能接受本侧自发的允许信号。这点与闭锁信号不同。与闭锁信号正好相反,通道中断的情况下,允许式纵联保护不会误动,但容易拒动。
目前500kV以上高频保护一般采用允许信号。
(3) 跳闸信号跳闸信号是直接引起跳闸的信号。就是说本侧保护元件动作或者对侧传来跳闸信号都会直接出口跳闸。这种信号对保护元件的精度和通道的抗干扰能力要求都很高,目前我国系统内没有应用,了解即可。
纵联差动保护的优缺点优点1)以基尔霍夫电流定律为判断故障的依据,原理简单可靠,动作速度快。2)具有天然的选相能力。
缺点1)要求保护装置通过光纤通道所传送的信息具有同步性。2)对于超高压长距离输电线路,需要考虑电容电流的影响。3)线路经大电阻接地或重负荷、长距离输电线路远端故障时,保护灵敏度会降低。纵联差动保护采用差动继电器作保护的测量元件,用来比较被保护元件各端电流的大小和相位之差,从而判断保护区内是否发生短路。由于纵联差动保护只在保护区内短路时才动作,不存在与系统中相邻元件保护的选择性配合问题,因而可以快速切除整个保护区内任何一点的短路,这是它的可贵优点。但是,为了构成纵联差动保护装置,必须在被保护元件各端装设电流互感器,并将它们的二次线圈用辅助导线连接起来,接差动继电器。由于受辅助导线条件的限制,纵向连接的差动保护仅限于用在短线路上,对于发电机、变压器及母线等,则可广泛采用纵联差动保护实现主保护。
1,两者的动作原理不同。纵差保护是依据两个电流互感器出现差值电流动作。
2,两者的保护范围不同。纵差保护范围局限在两组电流互感器之间,一般用作元件保护。定时过流保护一般采用相互配合的三段式,用于线路保护,保护范围可达下一个电压等级。3,两者的动作时间不同。纵差保护通常采用零秒跳闸,动作可靠,保护全面,通常作为“主保护”。过流保护一段称为“速断”,也是零秒跳闸。过流二三段带有延时,一般只作“后备保护”。
一.线路主保护(纵联保护)纵联保护:利用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向连接起来,将各端的电气量传送到对端,将各端的电气量进行比较,一判断故障在本线路范围内还是范围之外,从而决定是否切断被保护线路。任何纵联保护总是依靠通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内,信号按期性质可分为三类:闭锁信号、允许信号、跳闸信号。
允许信号:收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。跳闸信号:收到这种信号是保护动作与跳闸的充要条件。按输电线路两端所用的保护原理分,可分为:(纵联)差动保护、纵联距离保护、纵联方向保护。通道类型:一.导引线通道;
二.载波(高频)通道;
三.微波通道;
四.光纤通道。
1)(纵联)差动保护(纵联)差动保护:原理是根据基尔霍夫定律,即流向一个节点的电流之和等于零。差动保护存在的问题:对于输电线路
1.电容电流:电容电流从线路内部流出,因此对于长线路的空载或轻载线路容易误动。解决办法:提高启动电流值(牺牲灵敏度);加短延时(牺牲快速性);必要是进行电容 电流补偿。
*注:穿越性电流就是在保护区外发生短路时,流入保护区内的故障电流。穿越电流不 会引起保护误动。
2.TA断线,造成保护误动解决办法:使差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件:本侧起动原件起动;‚本侧差动继电器动作;ƒ收到对侧“差动动作”的允许信号。
保护向对侧发允许信号条件:保护起动;‚差流元件动作
3.弱电侧电流纵差保护存在问题(变压器不接地系统的弱电侧在轻载或空载时电流几乎没有变化)解决办法:除两侧电流差突变量起动元件、零序电流起动元件和不对应起动元件外,加装一个低压差流起动元件。
4.高阻接地是保护灵敏度不够在线路一侧发生高阻接地短路时,远离故障点的一侧各个起动元件可能都不启动,造成 两侧差动保护都不能切除故障。解决办法:由零序差动继电器,通过低比率制动系数的稳态相差元件选相,构成零序1段差动继电器,经延时动作。
纵联保护的优点:可以无延时的切除被保护线路上(MN之间)任意点的故障,具有绝对的选择性。缺点:信息交流需要通信通道,且不能作为相邻线路的后备保护。
通信就需要有通道,目前使用的通道类型有:微波通道、导引线通道、电力载波通道、光纤通道等。目前使用较多的是电力载波通道和光纤通道。 (1)电力载波通道电力载波通道就是利用输电线路本身,除了传输50Hz的工频电流之外,还用50~400KHZ的高频电流来传送两端电气量信息。所以我们也把这种通道称为高频通道,利用这种通道的纵联保护称作高频保护。高频通道的结构示意图如上。图中的
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3.4设备统称为高频加工设备。输电线路是高压设备,而收发信机是低压设备。
用高频加工设备就可以实现高低压的隔离,确保人身设备安全;同时还能防止输电线路上的高频电流外泄到母线,减小传输衰耗。高频通道分为相-相耦合、相-地耦合两种。相-相耦合需要两套高频加工设备耦合在两相线路上,衰耗较小。
相-地耦合只要一套高频加工设备耦合在一相上,另一路通道通过大地形成,但衰耗较大,干扰也较大。高频通道一个突出的缺点就是容量小、通道拥挤、通信、保护、远动都要用到高频通道。所以高频通道一般不能用作分相保护,需要另外加装分相元件。
(2)光纤通道光纤通道是将电气量信号转化为光信号,通过光纤为媒介传播的通道。用光纤通道做成的纵联保护称为光纤保护。光纤通道是现在发展最快的一种通道类型。它有很多优势,例如:通道容量大,本身有选相功能,可以构成分相式保护;输电线路故障不会影响通道工作;光信号传输不受电磁干扰;光缆和架空地线结合在一起,可以同时铺设完毕,方便建设;传输距离长,可达120km。
3. 高频信号的性质纵联保护中,在高频通道里传播的信号主要有三种:闭锁信号、允许信号、跳闸信号。
(1) 闭锁信号通道中的信号是用来闭锁保护跳闸的。也就是说收不到闭锁信号是保护能动作于跳闸的必要条件。 内部故障时,线路两端都停止发闭锁信号,线路两端都收不到闭锁信号,保护动作后就可以跳闸出口;外部故障时,线路近故障点的一侧会持续发闭锁信号,对端虽然保护动作,但是收到闭锁信号,不会出口跳闸。
收发信机既可以接受对侧的闭锁信号,也可以接受本侧自发的闭锁信号。后面我们会在闭锁式纵联方向保护中详细介绍。闭锁式纵联保护的优点是,即使通道损坏,也不会因通信中断而导致保护拒动。但缺点也很明显,就是通讯不正确易导致保护误动。
(2) 允许信号允许信号是允许保护动作出口跳闸的信号。即收到允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。 内部故障时,线路两端互送允许信号,收到对侧允许信号且本侧保护元件动作即可出口跳闸;外部故障时,近故障点的一侧停发允许信号,对侧收不到允许信号,虽然保护动作但不允许出口跳闸。
需要注意,收发信机只能接受对侧的允许信号,不能接受本侧自发的允许信号。这点与闭锁信号不同。与闭锁信号正好相反,通道中断的情况下,允许式纵联保护不会误动,但容易拒动。
目前500kV以上高频保护一般采用允许信号。