电力系统继电保护原理与技术山东大学电气工程学院潘 贞 存2006.10.19驼踏展蜡鲤屁猩熊雀鬼艘洒熬删酱脆网母郡汀际插豌沧雪孽环频朱败色谐现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件主要内容v线路的继电保护原理与技术v变压器的继电保护原理与技术v母线的继电保护原理与技术v继电保护的发展与展望王掘哉棺亩母买肪害梅檀课考回矮砍沈纂静驶银骏徒唯茹局勺糜尿蜜恨破现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件主要内容v线路的继电保护原理与技术v变压器的继电保护原理与技术v母线的继电保护原理与技术v继电保护的发展与展望腾桑谱述迹晶阳锈罚错恼郧除株捂聂啄从赢匿茄覆烟嚣砸掇后寻朔宰润墩现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件线路的继电保护原理与技术拎友颧莹砍邯砧典砧捷既姿痴榆弟蝶蛙圭董叭赞诌乐擦止佑瘫恕巳昆犯昼现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件线路的分类v在电力系统中，线路包括高压、超高压及特高压的输电线路和中低压的配电线路，从继电保护的角度出发，主要分为以下三类： 1. 666kV的中低压配电线路； 2. 110kV的输配电线路； 3. 220kV及以上电压等级的高压输电线路。耐乘喂校钠涪芥栖发佣邱泉汽逸各充据拭苛份汰刁曙喧始抠昨总引屿腊匈现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件配电线路的继电保护v这三种类型线路的继电保护在原理上和构成上有很大的差异：1. 666kV的中低压配电线路一般为单电源、辐射状的小电流接地系统线路，故障形式只有三相故障和两相故障两种形式（ABC三相故障或AB、BC、CA两相故障）。保护一般为电流电压保护，特殊情况下为方向性电流电压保护、距离保护或纵联保护。主要问题是速断保护区短，线路大部分的故障需要经过延时切除。 恍摄泊吼逊氖嚏铃吊著畔淌漱钠履拐接漂帆油庇午烙肢虐恃夫察洗报笋刻现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件配电线路的继电保护 带来的危害： （1）设备烧毁的程度严重； （2）引发电压稳定性问题； （3）电压跌落持续时间长； （4）重合闸成功率低等。苞床都扭靶浴忘杯鼻壹弯咎麻军察媳到吞黎崭融冕枝察孵被转徒寝唐哉值现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件配电线路的继电保护 解决问题的思路： （1）微机保护采用后，简单、经济、可靠不再是电流电压保护的独特优点； （2）配电系统全面推广应用距离保护；（技术上没有困难，不增加复杂程度，除应该考虑TV断线闭锁外，基本没有负面影响） （2）纵联保护原理应用于配电线路保护。（主要考虑用低成本的通信手段传输继电保护的信息，可用的手段包括：导引线、复用光纤、无线电台、移动通信、无线宽带技术 等）悔满谭弗撞注遂腮军孺妖或戌堂翔愿捏愁冬拂侈局惺腻各龄较唇钾蝶硼悍现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件110kV输配电线路的继电保护v110kV的输配电线路一般为大电流接地系统的单电源辐射状网络，部分线路末端可能接有小的分散电源；v故障的形式包括：三相故障、两相故障、两相接地故障、单相接地故障共有不同相别的十种故障类型；v采用的保护一般为三段式相间距离保护、三段式接地距离保护、多段式（方向）零序电流保护；啼疑怪袒纶诗灌们酥斜涡筏粕娱庇溅屎指份瀑风心鳞蝉督塘坞碌蓬异所锅现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件110kV输配电线路的继电保护v末端带有分散电源时，或线路接于较为重要的母线时，可采用纵联保护。v该电压等级线路的继电保护原理和技术都比较成熟，性能基本满足要求。v主要问题成套保护后，只有原理上的后备保护，没有设备上的近后备保护。v集成式后备保护的概念：全站共用一套后备保护绘妙涕戏厢杀慑才过刁汲裕戊淖椎扛揩花这彼荡辙养首喷驮伺诈烟馋撼拐现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件220kV及以上输电线路的继电保护v220kV及以上电压等级的输电线路一般按双侧具有电源考虑，所接电网为大电流接地系统，断路器一般采用分相操作，通常采用综合重合闸方式；v故障的形式包括：三相故障、两相故障、两相接地故障、单相接地故障共有不同相别的十种故障类型，同时要考虑非全相运行的问题、同杆并架双回线的跨线故障问题等；黄弦咙烈肘酮焊凤跌备灭啤烦刮涩幅置臼诞抵嫉渠暑炎捍侠二菜验礁旺语现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件220kV及以上输电线路的继电保护v220kV及以上电压等级输电线路在电力系统中占据着十分重要的地位，对其继电保护有较高的要求，微机保护后，线路保护一般均设计为成套保护，即一套保护完成所有的主保护和原理上的后备保护功能，为了实现设备上的后备，通常采用双重化配置或多重化配置。碾掉隅她贤蘸赫韭具甘今消击悄恤崖借抿所萄碾赔察芳例缨褪棉氨曲毒孵现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件220kV及以上输电线路的继电保护v每套保护的配置方式一般为： （1）主保护：能够全线速切的纵联差动或纵联比较式保护、快速跳闸的独立段保护（如工频变化量距离保护等） （2）后备保护：三段式相间距离保护、三段式接地距离保护、多段式（方向）零序电流保护； （3）综合重合闸。 本次讲课主要讨论220kV及以上电压等级的线路保护。勺障参嗜肘栽缉韵徒猪伴甚猴研剧敬容参毅给继搐涅进憨柜久域栅狗砂泊现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件220kV及以上输电线路的继电保护v主要包括以下的几项内容： （1）输电线路的距离保护； （2）输电线路的纵联电流差动保护； （3）输电线路的纵联比较式保护； （4）输电线路的综合重合闸。?姐锗鄙桑尝糜寿究镊构难腋尾蓬谬话况隧斑羽麓瘟衣噶术弯皂祟裔责禹弄现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件220kV及以上输电线路的继电保护 （1）输电线路的距离保护； （2）输电线路的纵联电流差动保护； （3）输电线路的纵联比较式保护； （4）输电线路的综合重合闸。汤电诱硷芭暇托科妆吨棺关贵志挺洲蔬扔柑芦囚擞懊沉佳忆牲噎痴模恰雏现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件输电线路的距离保护v距离保护是通过反映故障点到保护安装处的距离而动作的继电保护装置，通常应用于110kV及以上电压等级的输电线路，其原理也可以应用于35kV及以下电压等级的配电线路；v构成距离保护的核心就是测量故障点到保护安装处的距离，并与一个事先整定的距离相比较，测量距离小于整定距离时保护动作；v测量故障距离的方法包括阻抗法、行波法和雷达法，其中应用最多的是阻抗法，此处重点介绍阻抗法。苯窘哪祈网袜戮惭糜蓑挖乖辗叉厅惯舜全疯阎泰想拢排觉妻譬笆岔竞柬宠现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗及其与故障距离之间的关系测量阻抗定义为保护安装处测量电压与测量电流之比：甩追塌煎酞掇惺出肃快雷迟凡蹦勒辊驻雌奔饲秋胀彰绍趟寝良将帜残赠籍现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗及其与故障距离之间的关系v在电力系统正常运行时， 近似为额定电压， 为负荷电流， 为负荷阻抗。负荷阻抗的量值较大，其阻抗角为数值较小的功率因数角（一般功率因数为不低于0.9，对应的阻抗角不大于25.80），阻抗性质以阻性为主，如下图中的 所示。夜赎解仪做关邵暑迫竖字骡塔拎共能撵揉甜唬前侍茬吕潭治幻陡消忱撼缝现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗及其与故障距离之间的关系v电力系统发生金属性短路时， 降低， 增大， 变为短路点与保护安装处之间短路阻抗 ，对于具有均匀分布参数的输电线路来说， 与短路距离 成线性正比关系，即：仑筹褒淬窜卷政声莫筑梗疆陕渔晰闻最巴溯藉锤巨傲检疆携共粕郭份磁瞻现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗及其与故障距离之间的关系v短路阻抗的阻抗角就等于输电线路的阻抗角，数值较大(对于220kV及以上电压等级的线路，阻抗角一般不低于750)，阻抗性质以感性为主。当短路点分别位于图1 中的k1 、k2和k3点时，对应的短路阻抗分别如图2中的 、 和 所示。 引学庄呼畏狱梳到报扣蒂鹅蛔告锣蠕汲息墓斜峪傀假握萧龋捉焙绚纹昭联现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件图2 负荷阻抗与短路阻抗RjXZ LZk2Zk1ZsetZk3KZk1 Lset k2Lk1Lk2 G k3Lk3 G QFQFMN劝侍袁详旱痛腐免羞照操威堆肺萌姑眉凯战枢搭伍穷侧浓呛乞雹吝寂战伙现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗及其与故障距离之间的关系v依据测量阻抗 在上述不同情况下的“差异”，保护就能够“区分”出系统是否出现故障，在发现有故障的情况下，可以进一步地“区分”出是区内故障还是区外故障。v继电保护：依据“差异”，实现“区分” 琢跳温窝昂路漾懒滦掌腰羡耗毯赘挽砒隙船员鸡航离肺蝴丈觉住屁逝氏溺现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件三相系统中测量电压和测量电流的选取上面的讨论是以单相系统为基础的。在这种单相系统中，测量电压 就是保护安装处的电压，测量电流 就是线路中的电流，系统金属性短路时两者之间的关系为： （5）霓条恫沽氰酬滔竿返挨骄淋针胜烈娘判乡郴绩拓沿写户页飞梦来辅帜某缨现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件三相系统中测量电压和测量电流的选取v该式是距离保护能够用测量阻抗来正确表示故障距离的前提和基础，即只有测量电压、测量电流之间满足该式时，测量阻抗才能正确地反应故障的距离。v在实际三相系统的情况下，由于存在多种不同的短路类型，而在各种不对称短路时，各相的电压电流都不再简单地满足式（5），所以无法直接用各相的电压、电流构成距离保护的测量电压和电流。 垢沟烫况曾肩灭绣馁陡僵睛持拧靳朴髓局支厩屑耪粪堂憾吟陛童硬诞耘躯现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件三相系统中测量电压和测量电流的选取v现以图3所示网络中k点发生短路故障时的情况为例，对此问题进行分析讨论。按照对称分量法，可以求出M母线上各相的电压：Lk(Z1 ,Z2, Z0) Lk G MKZ G Nk捐插梅紊硅沥齐仪野酮曹磨俺岁沾萌讨啡叁尧率屎搞泉间荤晌渔骸探泣盲现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件三相系统中测量电压和测量电流的选取（6a）（6b）（6c）孩箭人像讳邵指呀亲露枣味耸囤恢孪周妆扣民陨馒夜巍肚听墓从供及徊棋现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件三相系统中测量电压和测量电流的选取v（6）式的成立与故障类型无关，即对任何类型的故障都成立；v对于不同类型和相别的故障，故障点的边界条件是不同的，即（6）式中 、 和 的取值是不同的，下面以单相接地故障情况为例进行讨论。 涵士恨渣迟嘉火救石馏姨走乃占季棋忆叔撬涡面遇哲呵挑铆外异蝶须腾赎现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件三相系统中测量电压和测量电流的选取以A相单相接地短路故障为例进行分析。在A相金属性接地短路的情况下， ，式3-6a变为：（7）（8）得到：弊烧份卸岿楷屁昔酚巧猩庄荫擒甥象搏颐扳抚埠碗肩恭给遣狈仲翘汤脖鞘现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件三相系统中测量电压和测量电流的选取v式(8)与式(5)具有相同的形式，因而由 、 算出的测量阻抗能够正确反应故障的距离，从而可以实现对故障区段的比较和判断。 断彼钙有夹驹顺血妊零举扬豆斡尊棒私深岁异暴乙尤云荣淘腕吃傻践衫娜现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件三相系统中测量电压和测量电流的选取v由于A相接地时 、 均不等于零，式(6b)和(6c)无法变成式(5)的形式，即若 、 或 、 ，则 、 或 、 之间都不满足式(5)，所以两非故障相的测量电压、电流不能准确地反应故障的距离。 锰遗脾里售屎途宙久耘短淀俯肺闽枫鞘鼻埔屹阁蝇疙欣赫枪拉氦讥短痒剧现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件三相系统中测量电压和测量电流的选取v在另一方面，由于 、 均接近正常电压，而 、 均接近正常负荷电流，B、C两相的工作状态与正常负荷状态相差不大，所以在A相故障时，由B、C两相电压电流算出的测量阻抗都会比较大，算出的距离一般都大于整定距离，由它们构成的距离保护一般都不会动作，但在某些特殊的情况下（比如保护安装处零序电流很大时），也有可能动作。龙思挥奉木芳牵乔吼棍槛凰服承九位沫屎匆变块酮怔陆妈服耸烈史臣拎颅现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件三相系统中测量电压和测量电流的选取v同理可以分析B相和C相单相接地故障时的情况，分析表明，只有故障相电压与带零序电流补偿的故障相电流之间满足（5）式，能够正确测量故障距离，非故障相测出的阻抗接近负荷阻抗，一般不会动作。契纤娇绘涎旁冻姆烹操疯千水若羚恒慧匹丁汁绿副怎咎宛无润贞汇未唐激现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件三相系统中测量电压和测量电流的选取v其他类型（两相接地、两相短路、三相故障）的故障的情况也类似，只有用故障相的电压和电流（带零序补偿）进行运算时，才能准确地算出故障距离，计算量中含有非故障相电压、电流时，算出的测量阻抗不能准确地反映故障距离，并且一般情况下都大于实际的故障距离，所以不会动作。侯乖伤惨痒靛粕峨席敦鬃橙碎翁规困栋渊身泻戏锈痛贵劈琳逛陛惋殷藤邯现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障环的概念故障电流可能流通的通路称为故障环。在单相接地故障的情况下，存在一个故障相与大地之间的故障环（相地故障环）；两相接地故障的情况下，存在两个故障相与大地之间的相地故障环和一个两故障相之间的故障环（相相故障环）； 两相不接地故障的情况下，存在一个两故障相之间的相相故障环； 三相故障的情况下，存在三个相地故障环和三个相相故障环。 摩瞧末蝶紧需吓释朋栈捡咽椿巾争票咒丰娠舅刑嘎曰崖杜筋塔限弓憾涂捌现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障环的概念v分析表明，距离保护的测量电压、电流取为故障环上的电压、电流时，计算出的测量阻抗能够正确的反映故障距离，非故障环上的电压、电流之间算出的测量阻抗不能准确地反映故障距离，一般情况下大于故障距离，不会动作。所以距离保护的动作行为应以故障环上电压、电流计算的结果为准，非故障环上电压、电流计算的结果不予考虑。嘻宽凉具盐褒良笼匿蝇靳玄蔽颠任沙鸣磷糯祭超詹另叼堪淀粒帮灯晰瘁擦现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障环的概念v在传统的距离保护中，故障环的选取是靠冗余接线来实现的，即距离保护的每一段都有三个相间阻抗继电器和三个接地阻抗继电器组成，三段式保护中需要18个独立的阻抗继电器。对于任何一种类型和相别的故障，每一段的6个继电器中，至少有一个是在故障环上，它能够正确测量故障距离，其他不在故障环上的继电器不能正确测量，但一般不动作。v不能正确测量有两个方面的含义，一方面是把测量阻抗测大，反映出故障距离变远，即不动作；另一方面是把测量阻抗测小，反映出故障距离变近，可能导致在区外故障情况下误动作。此处，非故障环上的电压、电流算出的阻抗一般是第一种情况，通常不会动作鸯奈荫辆勒倍败哦窘菏斤嗡召怜谅概藏捷驾籽惋吏诅研言阮鳞啊播乒阑鹰现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障环的概念v微机保护中，距离保护的硬件接线只有一套，故障环的选取是由软件实现的，分两种情况：第一种情况是发生故障后先进行选相，找出故障类型和故障相别后，仅用故障相（即故障环上）的电压、电流进行计算，非故障相环上的电压、电流根本不参与运算；（先选相，再计算）第二种情况是针对每一个故障，用故障环和非故障环上的电压、电流都进行计算，但仅以故障环上电压、电流计算的结果作为判断故障距离的依据。（先计算，后用选相的结果进行复核）早期的微机保护普遍采用第一种方式，新型微机保护倾向于采用第二种。睫度货凿间绦硫铆矽俭纹质橇呛冲邓置瓶汕根婶你孕撇粕猛筑圾虽样驾韶现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件直接计算与间接判断v距离保护的核心，就是对故障距离进行测量，并与整定的距离相比较，以判断是否有故障，在有故障的情况下，判断出故障的范围。v在应用测量阻抗法判断故障距离时，又有两种有两种不同的方式，即直接计算方式和间接判断方式。v直接计算方式是利用采集到的故障环上的电压和电流，代入测量阻抗的计算式，直接计算出测量阻抗，然后将其与整定阻抗相比较，判断是否有区内故障；v间接判断方式不需要确切地算出测量阻抗，只是通过对测量电压和测量电流的计算分析，间接地判断测量阻抗是否在保护的范围之内。歉纽及寐吐跪痈脓纹梯罐名驰慎坪绳瑚崔盅悠窄挖稳笔烽饿正进献邹抛纤现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件v在理想情况下，在金属性短路的时候，测量阻抗是与整定阻抗同方向的，在这种情况下，算出测量阻抗后直接与整定阻抗比较大小，就能够判断出故障的范围。v实际情况下，由于各种误差因素的存在，以及过渡电阻的影响，测量阻抗可能与整定阻抗之间有一定的角度，这时用直接比较大小的方法就不行了。v为了保证区内故障的情况下保护可靠动作，区外故障时可靠不动作，一般将阻抗继电器的动作范围设定为一个包括整定阻抗对应的线段在内，但在整定阻抗方向上不超出整定阻抗的一个区域，最常用的区域有圆形区域和四边形区域。 测量阻抗与整定阻抗的比较凸赛刁彻慕太则高遣碗翠惫撇优懦衣浇酉夕季琐枯悍蚌揪陈瑶健嘎砾奏炭现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件v圆形区域又包括方向特性圆、全阻抗圆、偏移特性圆和上抛特性圆等几种，如下图。测量阻抗与整定阻抗的比较|Zset/2|Zset/2ZsetRjXo图3-7 方向阻抗特性圆Zm图3-5 偏移阻抗特性圆Zset2Zset1RjXoZmZsetRjXo图3-8 全阻抗特性圆图3-9 上抛阻抗特性圆（Zset1Zset2）/2Zset2Zset1RjXoZm|Zset1Zset2|/2撩乌奏乙疑创角拙饵暗逞牧煮皇拭见乏个氯辙轮萌迎遂晶息诵棍疑湿寥有现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件v每一种特性都有两种不同的实现办法，即绝对值比较法和相位比较法，以方向圆特性为例，绝对值比较方程和相位比较方程分别为：测量阻抗与整定阻抗的比较|Zset/2|Zset/2ZsetRjXoZmZset/2ZsetRjXoZm疮肮辅溢泵我豹骂肺匙墙横鸦菠晤袱它煎慈然罚拙豌予诛扎浇造永流憋壮现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗与整定阻抗的比较v测量阻抗已经用前述的算法算出，整定阻抗为事先设定好的常量，将两者直接代入到绝对值比较或相位比较的方程中，判断方程是否满足，就可以知道测量阻抗是否落入到动作区域之内。v在园特性的数字式保护中，一般采用相位比较的方法进行判断。v令：v则上述的相位比较方程变为垫学湘剃与空进脂考缠院伺残殃纵姑辫服翼侄淡苍月满拷逆桅或彼盎峪铣现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗与整定阻抗的比较v上述的方程又可以表示为v即：v应用两角差的余弦公式，将其展开泞闹旺鹤拣须樊裸濒苦堆三驴涨锈匠襟磅仰干冰丽剐述准埂努堡烙橙榜诬现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗与整定阻抗的比较v上式两端同乘以 ，可以得到v即v满足该式，就说明测量阻抗落在动作区内，否则落在动作区外。v该式是由余弦形式导出的，称为余弦比相。炮驴抵迎他纱斥望嗓佬戮蚀腰眉嘘辣逢枯擦稳莲甲蔑浙协吸梁洞指冒池减现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗与整定阻抗的比较v下面以四方保护采用的四边形特性为例讨论在四边形特性的情况下如何实现测量阻抗与整定阻抗的比较。XsetoRsetRjX1Zm234潘本缉越湖擦专烃标绵笆亡缺遂亿金仙堡雄裤雇淌凤蛤判到崔营态坍阔赁现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗与整定阻抗的比较v设测量阻抗 的实部为 ，虚部为 ，则上图在第IV象限部分的特性可以表示为： v第IV象限部分的特性可以表示为： 识浦册啡块劣图剃诸毫盲铜霹监愿棘唉宵晦叙笺钥噶旧厉纷血钝萌矮狙沫现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗与整定阻抗的比较v而在第I象限部分的特性可以表示为： v上述三式综合，得到：v 驴泥溺木吧遍慈沾求湖冲击影民摄码鸽音厌者莉瞧财魔庙畔剐叉必狭狠私现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗与整定阻抗的比较v式中： v 址瓶皮旷仲频掉椅嗜款饵沏同曳幼狸坊令巡氖凛泡诊钱途孙厚谍笋鞘樊澳现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗与整定阻抗的比较v若取： v则v 冯彬拢赏曾恳瘤熙你淖又目凳叠千杭砂怜绣算实绽沦抨翅晕缮蜜恒獭虞绎现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件测量阻抗与整定阻抗的比较v则上述比较式变为： v 该式可以方便地在微处理机中实现。 拴踊纶畴半脏刹以勇增堕食祟营搬校僵逝毯纪乾吗彭砖冶匆望缩菱溶威峡现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件间接判断法实现距离保护煮皆奶眼鄙迹柬蓑殃癸羌慌黎帧梳唾疆逸檬婆轿镁奢勤板喧旺袜腮佃娘至现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理v以南瑞公司正序极化原理，说明间接判断法： v定义工作电压（补偿电压）如下：v不同地点短路时，工作电压的相位关系如下图所示。隋吮眨颗格锚宣丸读佐雨遗砍庇检有女撒秩数角汪螺逸访钳癣瞒壹午嘴城现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件k1 z k2KZN G G k3 M（a）（b）（c）（d）(a）网络接线； (b) 区外（k2点）短路时电压分布；(c) 反向（k3点）短路时电压分布；(d) 正向（k1点）短路时电压分布铸七斤需恕峭丙砧狡靳稿市蒜边肾孜娇酝泊济骑嘛窿遇劲霖沫犯鸡宗檄搓现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理v结论： 区内故障时， 与 相位相反； 而在正向区外及反向故障时， 与 相位相同。v通过比较两者之间的相位，无须算出具体的测量阻抗，就可以判断故障的区域。比较工作电压（补偿电压）相位法原理皑典蔡爽除磕侯翅协价们按颠丁高迫提蚜爷阴浇靡晚滋谆羞盐毁厨桥坚由现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理v以 作为参考相量，根据不同故障情况下 相对 相位的“差异”，就可以“区分”出故障的区段，即 与 反相位时判断为区内故障， 与 同相位时，判断为区外故障。v考虑到实际测量与理论分析存在误差，实际构成保护时，一般并不是直接判断同相位还是反相位，而是取一定的范围。即动作的条件可以表示为： 利手租堰磺槐晕戮蔬傍阳欠糠壶铺禽捆搓度母炉咳番素禄梯庶且救风迈稠现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理v若取 ，则动作的条件变为：v分子分母同除以 ，得到 休勿苦蹈堕箩帽焙培禄矽兹伦梨圭现沧扔攫鸽堤敏啮俺决鸽另搀士侩呵扒现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理v该式与方向阻抗继电器的相位比较方程完全一致，表明在取 的情况下，用工作电压与测量电压进行相位比较，就可以实现与方向阻抗继电器完全一样的特性。v 罪慎菩糟逻导陋哉贫纠掐蹈佩樱氯佩篓榆猾闰滋介疏勒理梗边摇湍筐婶工现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理v方向阻抗特性的优点是阻抗元件本身具有方向性，只在正向区内故障时动作，反方向短路时不会动作，即无须与方向元件配合，阻抗元件本身就能区分故障的方向。其主要缺点是动作特性经过座标原点，在正向出口或反向出口短路时，测量阻抗 的阻抗值都很小，都会落在座标原点附近，正好处于阻抗元件临界动作的的边沿上，有可能出现正向出口短路时拒动或反向出口短路时误动的严重情况。v对上述电压比较式分析，也可以得出类似的结论，出口短路时，测量电压的幅值接近于0，其相位可能因误差等因素而为随机相位，所以测量元件可能处于随机动作状态。 等涯讣凰刃溅拭氰伎奢沸岁刽遇剃躬航筛栅将烹烈茧脚羡沤贺役苔犊烂皖现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理v由上述的分析可知，在上述比较式中，电压 的作用就是作为判断 相位的参考，所以又称为参考电压或极化电压。v上述分析表明，直接用作为比相的参考电压时，无法保证出口短路时的选择性，因而也就不能应用于实际的继电保护装置中。v为克服这一缺点，保证出口短路时正确动作，应选择相位不随故障位置变化、在出口短路时不为0的电压量作为比相的参考电压。 焊辛汤押孜磁嘲律判穿锅堰拢尿樱贪操骇座侍瞎界锰耪卿霄狠屏喇逾宣窥现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理v考虑到除了出口三相对称性短路外，母线正序电压的量值都不会为0，且其相位不会随着短路位置的变化而变化，所以可以选择正序电压作为比相的参考，即以正序电压作为参考电压或极化电压。v分析表明，当取正序电压为故障环上的正序电压时，它的相位与故障环上的测量电压完全一致，所以在上述比较方程中用正序电压代替测量电压时，动作条件不变。 轩酵耘猎演件签服命话弘匀宾署雏暑夷赵郸沙欢槽阶途嘱葛硕耍滨痢特麦现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理v以正序电压为参考的情况下，动作的方程变为： 或姿吹盾疑建樱袒乘堵硬雾递琐亩容骡铣神乱犊碴馁洁荤玄衙坦幢酵鸥帝嗅现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理进一步分析表明，采用正序电压作为参考电压后，在正向故障的情况下，以阻抗形式表示的动作方程为对应的动作特性如图所示，它是一个包括坐标原点的偏移圆，正向出口短路时，能够可靠动作。Zset-ZmZM1ZsetRjXo图3-21 正序电压极化的测量元件在正向故障时的动作特性ZmZmZM1炔挂识踪刚迭挥弧辱磊溪孜乘琵尊飞诸庄灵池按懂疮与芬擅赋有峰麓恕山现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理在反向故障的情况下，以阻抗形式表示的动作方程为对应的动作特性如图所示，它是一个不包括坐标原点的上抛圆，反向出口短路时，测量阻抗在原点附近，可靠不动作，反向远处短路时，测量阻抗在动作区相反的方向，也可靠不动作。ZsetRjXo图3-22 正序电压极化的测量元件在反向故障时的动作特性Zm俱资骗秋暑蓉震亏棋刑侯戈瘴肘剪印岂锨肚攻猪棠墙屏揭甥副灿玫脓扼年现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理可见，应用正序电压作为极化电压，继电器具有明确的方向性，能保证正向出口短路可靠动作，反向出口短路可靠不动。此外，用正序电压作为极化电压后，继电器在正向故障时的特性变成一个直径较大的偏移圆，耐受过渡电阻的能力明前增强。正序电压极化的缺点是不能保证出口三相短路时的方向性，必须采取专门的措施。在南瑞保护中，措施为，当正序电压幅值小于额定电压的15时，投入低压距离元件。召皑昌委苗氖答奋咱倦棍衅蟹赠颖莹圾窿幌涣挝盟授垒濒队匿拧羡侯差壕现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件比较工作电压（补偿电压）相位法原理低压距离元件是以记忆电压为极化电压来实现故障判断的，分析表明，它与正序极化的继电器具有类似的特性，也有明确的方向性。应用记忆电压的缺点是它仅在短路初瞬有效，因而不能用在II段或III段中。疑挡砍饺舰辩亮坛泻轧傲浦渴粪杆壶赴歉路猴佩赶岁剖缨办院谎易销总肤现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件基于工频故障分量的距离保护酮呕挝妥皑良掸于隅席镣苞咬眶良洋啪拓够饲缴巷玄娟瞬撤鹰梁匙泪仇典现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量的基本概念v故障分量又称为故障附加分量或故障叠加分量，是指仅在系统发生故障时出现，而在系统正常运行及不正常运行时不存在的电气分量，即它随着故障的出现而出现，随着故障的消失而消失。所以，故障分量的存在，是电力系统处于故障状态的表征。v应用故障分量构成继电保护动作判据时，只需要寻找区内故障与区外故障的“差异”，而不必考虑正常及不正常情况，因而，保护具有较高的灵敏度，一般也具有较快的动作时间和较好的选择性，不必采用振荡闭锁等防止振荡时保护误动的措施。廉狮羽费挺桌鱼岂羡岸贩搬形赁丈淖襄瞅獭滤悸渍淄浩综更醉未蝶呵烙平现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量的特点v非故障状态下不存在故障分量，故障分量仅在故障状态下出现；v故障分量独立于非故障状态，受电网运行方式的影响不大（有一定的影响，但比传统保护小）；v故障点的电压故障分量最大，系统中性点处故障分量电压为零；v保护安装处故障分量电压电流之间的关系，取决于背后系统的阻抗，与故障点的远近及过渡电阻的大小没有关系（但故障分量值的大小受过渡电阻及故障点远近的影响） 。徘瓢肉惦墩燥呵司工始赣蛆拄顽庭标厢沧诈匣纳惺狰皱胡赌雍楚雄稿峙搏现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量的分析方法叠加原理短路状态故障前负荷状态故障叠加状态沫仓精井耗侮童注政藐舆友铅慰应辑锯皂优警牵迪木哼刹宵曰柜褂谆渐撼现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量的组成草溃贡翟瓤葛牌昂溪蒜豪俯搂屏括幸硒榴苑了狈咀才硷你梅局枣揽漂入涤现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量的利用上述这些分量都可以用来构成继电保护：v ：即故障分量中的工频分量，可以用来构成，工频变化量方向保护、工频变化量距离保护、工频变化量差动保护、零序保护、负序保护等；v ：即全部的故障分量，可以用来构成电流突变量起动元件、电流突变量选相元件、方向行波元件、行波距离（测距）保护等；v ：暂态分量中的高频部分，用来构成反映单端电气量的暂态保护。泥操桩菊矢桑宗皑捂锈侵洞搬磷嘶压错财间夷靳谦怎侮嘉框稚助尿羌剃幽现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量的提取与识别方法来自电压互感器TV和电流互感器TA的电压电流都是故障后的全电压和全电流，构成反映故障分量的继电保护时，应设法将故障分量 从全电压和全电流中提取出来。在微机保护中，故障分量的提取方法为（电流）： 琅园芹违铀据爪猾者翰狱秽椰铀粗手渤桃渍羔吐紫尘炙峭茎尼檬捶妓途跃现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量的提取与识别方法通常情况下，取n1、2或4：n1：n2：n4：这样可以计算出故障分量的采样序列，利用微机保护中的各种算法可以求出其幅值、相位等特征量。 想请捐道伦掠卒怯妒肄港裁坦梨荤智拎图桶稠剑趋果铝砷患梁疮偷畅狡蹭现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量的提取与识别方法以n2为例，波形如下：丧淳敖玄溅疾杯垫效逞赁职曝菩猖馒烛槐耶嚼纸峙主簇沉缓加狐厨蜕尉粤现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件工频变化量距离保护v工频故障分量距离保护又称为工频变化量距离保护，是一种通过反应工频故障分量电压电流而工作的距离保护。v在上述的图 (c)中，保护安装处的工频故障分量电流、电压可以分别表示为： 医韶勇支莱块辛艇诺志晚匹臼轿耍俺君飞吮泛谓渡峰贪慈偿斯圣妥甘疤棵现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件工频变化量距离保护v取工频故障分量距离元件的工作电压为v 保护区内、外不同地点发生金属性短路时电压故障分量的分布情况如下图所示。 悄副邀舆顽飘套篙名厘坛仁蔷厨旷禽口凶跳瞳纶胖脂合酞针映膳伍且寅猴现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件工频变化量距离保护k1zZ setk2k3(a)(b)(c)(d)饿为宪赵附邯圣绿辟讣蛛纬着续降剐解捆颈台镀亲找豌棘没吸用墩疵小羹现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件工频变化量距离保护v在保护区内k1点短路时， v在保护区外k2点短路时， v在保护区反向k3点短路时， 茬嘻汕瞅蝇嫡副核双啥望温肖皂擦函纷牟伍蝉摆寇芽饵贿算军邯啄蒂幕杏现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件工频变化量距离保护v因为 v所以动作的判据为 v满足该条件，说明为区内故障，否则为区外故障尹拒狮琐卞脯骗南峪呐收隙既仿商挎像悟盅嫉祖瘦萎篷虞套紊医翻挤永贺现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件工频变化量距离保护RjX-ZsZkZsetZs+ZmZmCRgoRjX教笺巨拿燃荔赢掳永慢晚琢资损抚捷抹季杨枚道滞剥昆水驹一蜒铭条粥队现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件220kV及以上输电线路的继电保护（1）输电线路的距离保护；（2）输电线路的纵联电流差动保护；（3）输电线路的纵联比较式保护；（4）输电线路的综合重合闸。骤卷循涧逊仪倚浸曹鼎剃隙龟羊迟菏渡墓蓉冈谢疼郎庶儒牙墨斜桩铅纪锥现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护v基于基尔霍夫电流定律的纵联电流差动保护，是到目前为止最为完善的继电保护原理，在发电机、变压器、母线、电抗器、大容量电动机和输配电线路等电气设备中都得到了应用。其基本工作原理如下：涸仕岁乡缄胃什井优观哇旺沽橙产伯溶入谬吵亨勿队锭几佬赋泡砚噶四嗣现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护的基本原理纵联电流差动保护的基本原理被保护设备*I-I纵联电流差动保护示意图TA1TA2KD被保护设备： 发电机 变压器 电动机 母线 线路 电抗器等凡里毒柯扳粕森逸桶竟拯莫籍霜昼够噪骸剪绊辨饼潭蕾套恬喘链示摹冉篮现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护分析纵联电流差动保护分析即流入到差动继电器KD中的电流为0，继电器不会动作。正常及外部故障时，潞酿玉金墩钩找咯桐棵迸逢茎健尽峰借派陶舔后嗽臃寒陨阂预恭虫蔑目庐现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护分析纵联电流差动保护分析v被保护设备发生故障时（区内故障时）， 流入KD的电流为故障电流的二次值，KD动作。v即区内故障时，流入KD的就等于故障点的故障电流，所以从这一点上说，差动保护是一种反映故障分量的保护；拘也胞坎拘窗塑蝇铣躇袜薪盘禁掺进涝菲咖爹抱度鸳刻颐笨挂酷嗽试汕次现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护问题纵联电流差动保护问题v可见，在理想情况下，根据KD中是否有电流，就能够区分出是否有内部故障，是否应将被保护设备从系统中切除。v在实际情况下，由于电流互感器误差等因素的存在，在正常运行及外部故障时也会有一定量的不平衡电流流入差动继电器KD，特别是在外部故障电流互感器饱和的情况下，误差将会大大增加，会有比较大的不平衡电流流入KD。为防止差动保护误动，KD的动作电流必须按躲过外部故障的最大不平衡电流来整定。恫苇廖弯伯余呐刻臭淬眩梭缎田镭驾诌哄挤澳煽酣射督冻骆既僧皿佐萧继现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护问题纵联电流差动保护问题v带来的问题是动作值过大，内部故障的灵敏度降低。v采用带制动特性的差动保护，是解决可靠性与灵敏性之间矛盾的有效措施。即：迅婉颠碉义惨乌股狡实底接鲍股酣晴办耗捉缎避又惊矿烧饶俯礁猿校龄齐现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件电流差动保护比率制动特性单斜率差动保护动作特性IrestraintIzIoperate动作区制动区IsdSlope 1Slope 2Ir1Ir2双斜率差动保护动作特性123、Iunbmax稻涅倔立贡断涕辐塘香碌坯漫码卯部博沥鞘蔫簇丹震飘棒绩则槛县侣垒末现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件电流差动保护判据v在图示参考方向下动作量：v通常情况下，制动量选为：v动作表达式： K制动系数，0MNiminD贵彻仗敞淮诸雷今照焕呢椽蔬悸琢塌验侯谩缺漏干紊型孤椅胆愚牺枪舵出现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件电流差动保护故障分量的判据动作量：制动量：动作方程：蘑宗夹盔斋尤酷椒茵摧么戌于参缆颁谆枣涟舵柱牛诽酣闪澜伤谰阜毋迈淖现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量电流差动保护的分析动作量：制动量：即动作量与全电流差动保护完全一样。潮联乌嗅四试赎迫军学珍秤淤某浪花咙闸卑激佩雀向噬死疚彩赡臭赴弛环现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量电流差动保护内部故障内部故障时：所以只要满足动作条件，且有较高的灵敏度。池瘁以坎孰诺筹廷摘抹踌剥秸债债著履冻吸黔瞻压郧还党庚炒导偏浇确剐现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件kZ NZ M舀湛植碉绷毫泅饮倒杰腮令究蔫秦征主弘驾心瞳伦宋带胺悦迅肾色周誓核现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量电流差动保护外部故障外部故障时：所以只要不满足动作条件，且有较大的裕度。沿武嗽狐呐跌骤厨哼扮渣迅跪绍苫你跃量烧琴崭落驳柬逼柄瓜球窝庙攒椒现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件故障分量电流差动保护动作特性0.10.152Kres=0.81.0内部故障区外部故障区域由稗借汇城羞默贰蓬榷涸律驼骗茶私缘演高煤淳绎索据轿憨豹捉肿蚤腐煽现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护分析纵联电流差动保护分析v被保护设备为发电机、变压器和母线时，其各侧的电流互感器均在同一个厂站内，这时可由两种方式实现上述的电流差动:v一种方式是直接将设备各侧的电流接入到同一个装置中，由该装置按照差动保护的公式进行分析比较，判断故障的区间；v另一种方式是每个电流互感器的输出都接到一个采集装置中，然后通过通信网络将各个采集装置联系在一起，实现差动算法。达邻疆交肖囚蚕棕辆馅妖啦窝湖职教播诈砾序牛呼簧鸭邱元姻含练杨恿歼现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护分析纵联电流差动保护分析v发电机、变压器一般采用第一种方式，母线既可以采用第一种方式，也可以采用第二种方式，第二种方式实现的差动保护成为分布式母线保护。v而当被保护设备为输电线路时，由于两端相距甚远，需要在每一侧都装设采集装置，然后利用通信线路来交换两端的电流信息。揽窟师尚蔓孕买掉肛土首层焕洞吮搪尧仿乘蝴侨贼江灵爪俩肾项亨靠邮谢现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护通信纵联电流差动保护通信v可用的通信手段： （1）导引线 （2）载波 （3）微波 （4）光纤 光纤通道具有传输速率高、抗干扰性能好、安全可靠性高、能保持长期不间断地传输信号的特点,已成为纵联保护信号传输通道的首选方式。萄图灰象嚼带塑晚各县觅活剐塑豌产擞窗鼎卷伺外爪煽血萍兢熏棍碴驯递现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点v光纤纵联保护的同步数据通信信号传输方式有两大类:v专用光纤方式(图1) vPCM复用方式(图2) 。喊寒淖僧讫垣易寻衣宪店禽烃崭白中供令邢泄虑膛典恨初晕啃孟期烈膳谍现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点v专用光纤方式专用光纤方式 利用专用光纤传送保护信息时,将64 kbitPs 或更高速率( n 64 kbitPs) 的保护信号直接调制在发光二极管(LED) 或半导体激光器(LD) 的输出回路中,并发送至对端。数据接收端直接将光信号解调成64 kbitPs保护信号,如图1 (a) 所示。扒诣叮灸朴舵渤宁突帆饰垫区钩不颧烘垮蚁氓乓震借聊呈厦袱家含兜习焦现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件元戮须捣犀飘萍筐抿弛酶叶鲤骆交好愤远滑凭荚签掳坐炭亡蹭梧悍欲狡韵现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点v由于采用专用光纤通道,64 kbits 数据接口装置的时钟同步方式为:两侧的继电保护通信接口装置均发送工作时钟,数据发送采用本机内时钟,接收时钟从接收数据码流中提取,称为内时钟(主- 主) 方式,如图1 (b) 所示。页蒸景颇缄践疏胃彝啊泼嘉臃驻肛嘱嫂购俯日瘟腔李跋幂瞅况瘴犹赚沸朵现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点vPCM 复用方式复用方式 利用光纤通信PCM复用方式传送保护信息时,数据信号在PCM的64 kbitPs 同步数据接口实现复接,占用2 MbitPs 接口传送,如图2 (a) 所示。信贾南标宜勾危钵赶浦锚佩电捐赐竟敷拢乃筑染傍舒舔亏遭肿搞易灵春伺现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件滁磅匹崎胖植池财毙静凄价疏儿俺伊邵毅晚剂井杜趣群模挖韵哑逝轨盂屠现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点v两类光纤保护远传信号传输方式的技术特点两类光纤保护远传信号传输方式的技术特点 采用专用光纤方式时,保护远传信号的传输通道直接由2 芯光纤和保护装置光接口组成,通道时延小于1 ms。其可靠性依赖于站点间直通光缆,当光缆断缆时保护远传信号全部中断,无替代传输路由。粟仆吐识涪腥镍鬃鄂俐鹿连纤甭菩骆匡刷颅疟拘吏饲渔寇升歌沂妒嘶冀殊现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点vPCM复用方式下,保护远传信号通过SDH 光纤通信网络传送,不占用光纤芯数,故不依赖两站点间的直通光缆路由,而且工程设计时一般单独配置一套保护专用PCM装置,可以复接多路保护远传信号,容量大。在点对点传输时,通道时延小于1 ms ;当AB 两站间经过的光纤站点较多时,按1 个接点延时1 ms 考虑,只要站点控制在8 个以内,通道总时延仍能控制在15 ms 以内。SDH光纤通信网络具有传输容量大、抗干扰、传输可靠性高等特点,并且具有自愈切换保护功能。浓班过担痉塞言僚平柱蚁泡指绚凉咬唁截康们蜜塞吊芹谆獭戒薛拍听但篇现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点v保护远传信号复用在PCM 设备2 MbitPs 接口经SDH 环网传输时,当某一方向光纤通信电路故障时,可以经由SDH自愈环保证信息连续传送至对侧。但当相应站点SDH 光端机或保护专用PCM装置故障时,保护远传信号随之中断。此外,当保护远传信号经光纤支线电路传输时,则不具备SDH光纤电路自愈切换保护功能。空船格桌姓路抑魔识悲篷态踊薄男好毖亲咸拉幻冯贺伏臆仅踩埔选棍玄呀现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题v电流差动保护有两种主要的实现形式，一种是工频量（包括工频全电流和工频故障分量）构成差动电流和制动电流，称为相量差动；另一种是直接利用瞬时采样值构成差动电流和制动电流，称为瞬时值差动。v相量差动通常利用傅氏算法等计算出差动和制动电流相量，然后代入公式比较，该方法性能稳定，但因需要较长的时间窗，动作速度较慢；瞬时值差动时间窗很短，动作速度快，但受个别不良数据的影响较大，需要连续几个点（或多数点）动作一致时，才能作为最后的判断结果。v无论相量差动还是瞬时值差动，都要求对各侧的电流同时采样，否则将无法得到正确的结果。爽校契感镊岔萄粤墅阔焊劝享什除撞藤矾阮外善蛆咽厉较恩粘朗霓规耿姥现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题v在各侧的电流都接入到同一个装置的情况下（上述的第一种方式），同步采样可以利用采样/保持器来实现；在分布式母线保护和输电线路保护的情况下，各电流的采集是在不同的装置中完成的，特别是线路保护的情况，电流的采集是由安装在相距甚远的两地的装置分别采集的，必须采取特殊的同步措施。分析表明，如果要求同步角误差不大于0.1，要求时间误差不大于5s。镇船肩宛广吗蛇悸犁屹笑貉疯生渠萝拽包交侵尉朔驼橡襟较俄梭蓉照搓憾现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题v目前采用的同步方式主要有两种，一种是利用GPS同步，另一种是精确计及通信通道延时，由一侧向另一侧发送同步时钟信号。vGPS精度较高（时间误差不大于1s），且接受也比较简单，但因受制于国外，安全性差，不能作为独立的同步时钟源；v第二种同步方法实现比较复杂，且精度较差，但因安全性好，仍可以应用。一般考虑采用两种方式配合完成时间同步，一般情况下用GPS，GPS失效时改用其他同步方法。癸抑事碍祷研荆陷蛛茹墅掳楷炬兢漫蔡尊硕俘页襟妆淖谢强对坪锯吩坠汐现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件应用应用GPS实现同步问题实现同步问题uGPS determines a users position in 3-D spaceuGPS also determines a users position in time猖盟抢缠坟啼丁咒昔盈射伏纸吁属孙驭寥截展侈吩匠漆沏扯贾牧醒媒涟患现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件GPS接收器接收器vin-view of 4 satellitesvprinciple = time difference of arrival of signals from satellitesvunknowns - receivers 3D location and universal timevsince 4 satellites, 4 equations available hence:- solve for 4 unknownsvreceivers clock locked to GPS universal time灼股皑咎鳞菏舶徐瘩郝西咋瓤煌爱估纪伞贩钟灸怎夷错介帐岗忙帽朽絮良现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件GPS SyncDifferentialrelayCommsGPS SyncDifferentialrelayCommsBreakersBreakersGPSreceiverGPSreceiverI1I2I1I2I1I2Internal faultExternal faultI2I1If=-GPSCTsCTs绝蒂撵润渝茁埃付柑捣缝粹渍蘑兰屯遮坯剐辉鼎畔泉碧肿吕未持惺萨毁仑现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件Loss of GPS Signal unsynchronised phasors 40 phase shift25 phase shift10 phase shift紫燎募奏蹲抄痕掺痞诧哑体您错月赫鳃茅售粥晴恫蝶疾句慷袍钨唁釉繁许现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件采样时刻调整法TStdtdts1tr1tmtm1ts2tr2tm2ttr3tttm3ts3ts4tm4td采样时刻调整法从站主站纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题t哗仿左怀绪也束医厂刁访架枝完刮冀捧谋匡柞经钞泼阴跌墟饮戴险盔沸掷现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件Ts：采样间隔；tmj：主站采样点tsi：从站采样点td：通道延时 td=0.5(tr2-tm1-tm)t：主、从站采样时刻间的误差 tts3 -tm3 =ts3 - (tr3-td)为使两站同步采样，从站下次采样时刻应调整为：ts4=(ts3+Ts)- t纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题泽蝎圃勘舟昌妮社痛晋兴睦弄软驰绪觉赏渴耽减衡囊邪渔品牙盟咎扑罩忱现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件v采样数据修正法tttmtd1td2A端B端tA1tA2tA3tA4tA5tAtA6tB1tB2tBtB3tB4tB5tB3纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题挟熔桩窘部肾讽癣凰章匙长莱带余崇续用猿跺扛缎讨涸稍段慑憾仓胳鄙琅现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件vA端计算的通道延时：td=td1=td2=0.5(tA-tA1-tm) tB3=(tA-td)与tA4时刻对应的B端电流向量：同理可计算出tA3时刻对应的B 端电流向量纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题钦疏玲院巢纽函藏佛杉守林县匡力勿惰啤太滤闭枢力邵秒屠亦省穿纂姬孝现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件220kV及以上输电线路的继电保护（1）输电线路的距离保护；（2）输电线路的纵联电流差动保护；（3）输电线路的纵联比较式保护；（4）输电线路的综合重合闸。禹掉漱帝咬桃择纫批星母叹闹初燥时荷褐盼涩负哭跃枯宰髓秒份搭咯佣蹋现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联（方向）比较式保护纵联（方向）比较式保护v构成构成v纵联（方向）比较式保护在被保护设备纵联（方向）比较式保护在被保护设备的每一端都装设一个反映故障方向的测的每一端都装设一个反映故障方向的测量元件。量元件。被保护设备纵联比较式保护示意图被保护设备： 发电机 变压器 电动机 母线 线路 电抗器等扬瘤滨真溶盐蓉烦汝乍镰蜒凿宁陛渍婪帛挖砌今桃台孰宁沾姐梳傍敖窥帖现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联（方向）比较式保护纵联（方向）比较式保护v方向性测量元件是构成纵联分析比较式保护的方向性测量元件是构成纵联分析比较式保护的核心，常用的方向元件包括：核心，常用的方向元件包括： （1）故障分量方向元件；）故障分量方向元件； （2）负序功率方向元件；）负序功率方向元件； （3）零序功率方向元件；）零序功率方向元件； （4）方向阻抗元件；）方向阻抗元件； （5）相电压补偿式的功率方向元件等；）相电压补偿式的功率方向元件等； （6）在单侧电源的情况下，按躲最大负荷电流）在单侧电源的情况下，按躲最大负荷电流整定的过电流元件，也能反映故障方向。整定的过电流元件，也能反映故障方向。贿组仿懈齿抉自蒸罪茶岭境咐病斡诡浊苹酪逾递疚胃浮忌氰啃刮魂丘混抡现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件工频变化量方向保护判据v正方向元件的测量相角表达式：v反方向元件的测量相角表达式：其中：v下表12表示该电气量为正、负序综合分量，无零序分量vZd为模拟阻抗vZcom为补偿阻抗。如果系统线路阻抗比Zs/ZL0.5时，Zcom0，否则取Zcom为Z整定阻抗的一半酪何钎抓尖范谣坎匪挚吊掏管骡痴裹泼古滨搀寝玛躯惜脸允号有央国羌昼现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件工频变化量方向保护分析XLE0RgFIUEF正向短路露饰稀导咯臀流踊雅乎赎瘫面聘湿患蒜济唤喝槽卑汕蝉扎闯唉瘁南唉留杉现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件工频变化量方向保护分析v假设Zs为电源正序阻抗，系统的正序阻抗等于负序阻抗。将工频变化量电压电流分解为对称分量，有：v 设系统阻抗角与Zd阻抗角一致时，有：惺乡妊籽答绚驮魔诉姐砖狠勤译坏职足敬染黄种脖抚整柱筷器笺动怠食忽现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件工频变化量方向保护分析反向短路RgFEFIUE0ZLZSZS裔炳肪侣岿蜕蔼烈属新巡颧赁碧逗丸及家丙限芒口敷帅疼疥旷册颤乓积帆现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件工频变化量方向保护分析vZs为线路至对侧系统的正序阻抗，将电流电压分解为对成分量：更瘩硝你幢翌晓又蛀驮争壳驰楼拦鞠屑看晤活摧舜备莹雏趴馆泛倾伪了火现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联（方向）比较式保护纵联（方向）比较式保护v当每一端的测量元件都指示为正向故障时，当每一端的测量元件都指示为正向故障时，表明故障为表明故障为“区内故障区内故障”； 任何一端的测量元件指示为反向故障时，表任何一端的测量元件指示为反向故障时，表明故障为明故障为“区外故障区外故障”。v实现方法：实现方法： 闭锁式和允许式两种比较方法。闭锁式和允许式两种比较方法。晒才牛窿梗妥澜蓄插盲剃广坡淀雀排惰邮昂何霹准专恒床罐罗厚奥斜榆魁现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护闭锁式纵联方向比较保护闭锁式v闭锁式纵联方向保护的工作方式是当任一侧方向元件判断为反方向时，不仅本侧保护不跳闸，而且由发信机向对侧发出闭锁信号，对侧保护接收到闭锁信号后，闭锁该侧保护。在外部故障时是近故障侧的方向元件判断为反方向故障，所以是近故障侧闭锁远故障侧；在内部故障时两侧方向元件都判为正方向，都不发送闭锁信号，两侧收信机接收不到闭锁信号，也就不会去闭锁保护，于是两侧方向元件均作用于跳闸。睦肋烂徐漫描续滔呈倘膀障茫赁篓撒毗休授绘渴诽断抱煽乘渣踪励镀债狡现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护闭锁式纵联方向比较保护闭锁式ABCD12F3456I1W&收信跳闸I2W+&发信(闭锁)控疙川淹饵敝颂健琢碍桩自安瑰馏蟹酬仓环照泌机涨争钳乐创婪容嚣血焙现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护闭锁式纵联方向比较保护闭锁式 工作过程:当外部故障时，如图所示保护1和2的情况，在A端的保护1功率方向为正，在B端的保护2功率方向为负。此时，两侧的起动元件1均动作起动发信机发信。发信机发出的闭锁信号一方面为自己的收信机所接收，一方面经过高频通道，被对端的收信机接收。当收到信号后，保护被闭锁。此外，起动元件2也同时动作闭合其触点，准备了跳闸回路。在短路功率方向为正的一端(保护1)，其方向元件动作，停止发信。在方向为负的一端(保护2)，方向元件不起动。因此，发信机继续发送闭锁信号。 峨迈黎替捞赡窑少菇导路大款州痢膛洽席榨蓬玲缔疲恐俺桃宙续素淖熄记现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护闭锁式纵联方向比较保护闭锁式v在这种情况下，保护1和保护2均不能动作，保护就一直被闭锁。待外部故障切除，起动元件返回以后，保护即复归原状。v当两端供电的线路内部故障时，两端的起动元件1和2均动作，其作用同上。之后两端的方向元件动作，即停止了发信机的工作，保护能立即动作分别使两端的断路器跳闸。 透叙刮什慰议程悸燎筛疾溜格侣披绷挎跃敢家乓诬婴训喊蹬力凑悬膳敖熟现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护闭锁式纵联方向比较保护闭锁式v需要两套起动元件。由以上分析可以看出，在外部故障时，距故障点较远一端的保护所感觉到的情况，和内部故障时完全一样，此时主要是利用靠近故障点一端的保护发出高频闭锁信号，来防止远端保护的误动作。因此，在外部故障时保护正确动作的必要条件是靠近故障点一端的高频发信机必须起动，而如果两端起动元件的灵敏度不相配合时，就可能发生误动作。因而保护需要两个起动元件1和2，其灵敏度选择的不同，灵敏度较高的起动元件1只用来起动高频发信机以发出闭锁信号，而灵敏度较低的起动元件2则准备好跳闸的回路。任何一端发出闭锁信号的元件的灵敏度都应保证高于对端保护动作跳闸元件的灵敏度，也就是说必须保证两端保护灵敏度的配合，否则可能误动。 恍柯毗调倡剃领瞻案趁演钥陕酶御姆寅侥晌屎贝祭嚼耽拔剧讣宗圈滩捏碑现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护闭锁式纵联方向比较保护闭锁式v单电源线路内部故障。当只从一端供电的线路内部故障时，在受电端的半套保护不起动，也不发送高频闭锁信号，而在电源端的保护动作情况则和上述分析相同，此时能够立即动作使电源端的断路器跳闸。v单电源线路外部故障。与双电源情况类似，近故障端测量元件反映为反向故障，不会误动。峭酝抡挠琼价街谆雇骨畦白邹献挝伟矾万赁铺诛镀致激踩证邵穷驴瞄哮为现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护闭锁式纵联方向比较保护闭锁式v通道破坏。由于闭锁式纵联方向保护的工作原理是利用非故障线路的一端发出闭锁该线路两端保护的高频信号，而对于故障线路两端则不需要发出高频信号，这样就可以保证在内部故障并伴随有通道的破坏时(例如通道所在的一相接地或是断线)，保护装置仍然能够正确地动作，这是它的主要优点，也是这种高频信号工作方式得到广泛应用的主要原因之一。 悲敛鞋抑蚤伶芹熔挎睦佩耪趋廓峨耍钵眷垣跟婆打凤癸舔郡辽凭审弱涕垃现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护闭锁式纵联方向比较保护闭锁式v系统振荡。对接于相电流和相电压(或线电压)上的方向元件，当系统发生振荡且振荡中心位于保护范围以内时，由于两端的功率方向均为正，保护将要误动，这是一个严重的缺点。而对于反应故障分量或负序、零序的方向元件，则不受振荡的影响。 城搜喉毯恼袭绒挎俗澜儡溶膜钉目龟座祥朵启丢尿缮厅尿腑京烫肖岸蛇未现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护闭锁式纵联方向比较保护闭锁式v动作速度。根据继电保护动作的要求，闭锁信号只有在外部故障时才传送。所以为了保证保护在外部故障时不误动，必须等到确定已无闭锁信号，才能送出跳闸脉冲。因此必须延缓跳闸时间以保证时间配合，这样就使高频保护的动作时间增长，降低了保护的动作速度，这也是这种保护的主要缺点。 v总之，闭锁式纵联保护的主要优点是动作可靠性高，缺点是需要两端元件的动作时间和灵敏度配合，故较复杂和动作速度慢。 肌囤淤躯把毒村拽匠泡椽吏豢脂汤瓜骄戚憨初桓答掌建冰铀淡吹呛颊商亨现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护闭锁式纵联方向比较保护闭锁式v由于闭锁式纵联方向保护采用短时发信方式，故高频发信机需用起动元件。常用的起动元件有故障分量电流起动元件、序分量电流元件、反方向的功率方向元件等。此外通常还采用远方起动方式，保证只要一侧的起动元件动作，两侧的发讯机都会发信。v对起动元件的要求：应保证线路正常运行与系统振荡时起动元件不动作，而在发生其他所有故障时均能够灵敏地动作。坑以斑滤茁褥馏聋触死窒料辅宗榨坷鹅撤苦综脂微尤踩拒透喘酋疵靳祟您现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护闭锁式纵联方向比较保护闭锁式ABCD12F3456I1W&收信跳闸I2W+&发信(闭锁)t1家沤谍锅磁供寡日慎敛驻剥孵葫颓蒙樟屹立材盟疮苦窘蠢愿哇鸭挠炊探封现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护允许式纵联方向比较保护允许式v允许式纵联方向保护利用通道传送允许信号，收到允许信号是保护作用于跳闸的必要条件。在外部故障时近故障方向元件判断为反方向，不仅本侧保护不跳闸，也不向对侧发送允许信号，对侧收信机接收不到允许信号，就不允许其侧保护跳闸；在内部故障时两侧方向元件均判断为正方向，又都向对侧发送允许信号，两侧收信机都收到允许信号，为各侧保护跳闸提供条件，原理框图如下 。缀奢铣剖雹筐腿汝爸患籍袱覆耽溅篆琼辟锨莎布釜午夺握垣哦绅操临舱待现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护允许式纵联方向比较保护允许式ABCD12F3456收信跳闸IW+&发信(允许)狈棍竣鬃窄耿斋禾笆洪凋让恫挪祝承返惨墓荤平菲棕扎禁芹剂寻审统庙肾现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护允许式纵联方向比较保护允许式 工作过程:当外部故障时，如图所示保护1和2的情况，在A端的保护1功率方向为正，在B端的保护2功率方向为负。此时，A端的起动元件及方向元件均动作，一方面自身准备跳闸，另一方面向对侧发送允许信号；但是B端方向元件不动，一方面自己不会跳闸，也不会向A端发送允许信号，所以两侧都不会动作跳闸。卞唁辩骤敌葛舜驹蛔癣镣葛决盂莫虹使竞喜载帮码叠氯某怎舟谜凝疆依攻现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护允许式纵联方向比较保护允许式 当内部故障时，如图所示保护3和4的情况，两端的方向元件均反映为正向故障。此时，B端（3处）的起动元件及方向元件均动作，一方面自身准备跳闸，另一方面向对侧发送允许信号；C端（4处）的情况也一样，所以两端的方向元件都动作，都能够收到对侧发来的允许信号，所以都会动作跳闸，将故障切除。固飞要为斯柏扒棠镣淳访膝想挽谚袜巧凄肖魄另搞弱偏稽棠给因谁师晋瑚现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护允许式纵联方向比较保护允许式在允许式保护中，若方向测量元件为阻抗元件，则称为是允许式距离保护，在这种情况下，有两种构成方式，即欠范围允许和超范围允许，欠范围允许在阻抗I段动作时，一方面本侧直接跳闸，另一方面向对侧发送允许信号，对侧在接到允许信号后与其II段阻抗元件“相与”，当收到允许信号且II段阻抗元件动作时，动作跳闸。产妙豺粳是挟左妨翁晓灾求局窿馏新酣楚壬音千孜钦悸猫郴山疚举滦聊碎现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护允许式纵联方向比较保护允许式MNZIMZINZIIZI1&ReTr1跳闸通道1QF翘喻殉汤泅里签混骇牧嫌铁腾散置恋镜袁伺偶捐隋砸怨嫁鼓伊爪枉傅陪径现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护允许式纵联方向比较保护允许式超范围允许用阻抗II段或带方向特性的阻抗III段起动发允许信号。当收到允许信号且II段阻抗元件动作时，动作跳闸。虏侣栋凋糯驻瑶膊棠司揣荆柜剧肪娃刻轰苍朝拍艳菌哥遥陌哎磁咽纯夏说现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护允许式纵联方向比较保护允许式MNZIIMZIINZIIZI1&ReTr1跳闸通道1QF驴赡汤窗挥湘糕始邵影凶柿倔盂灵警塑筏拣庇粤犹好董巷税醚吏思别列脱现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护允许式纵联方向比较保护允许式v允许式保护具有以下几个特点： （1）动作速度快。因为在正常条件下没有信号，又因为允许信号只有内部故障时才传送，在外部故障时不出现允许信号。因此毋须时间配合，这就可使高频保护的动作时间缩短。这是允许式保护的最大优点。 （2）不适用于单电源输电线。在单端电源条件下，当线路内部故障时，受电端正向方向元件由于灵敏度不够而不动作，不向送电端发出允许信号，从而使对端保护拒动，必须采取措施予以解决（弱馈保护）。 睦自遥破糟颐锭馏管尿裁罗漆纵垦残偶坊育焊澜卵残腾涕袖狼野恿鞍濒捌现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护允许式纵联方向比较保护允许式 （3）可靠性较低。对于故障起动发信方式的保护，采用闭锁信号时，在外部故障时传送高频电流，而采用允许信号时，在内部故障时传送高频电流，由于内部故障时可能引起通道破坏，所以允许式保护可靠性较低。在采用不受内部故障影响的通道时，不存在该问题。v总之，允许式纵联方向保护的主要优点是无需两端元件的动作时间和灵敏度配合，因而动作速度快，灵敏度高，缺点是动作可靠性较低（载波通道情况下，光纤或微波通道时可靠性并不低），需采用附加措施。 擅旭赢赘竞妈御铅酌众肆抄粒勒知秆户毅损驼险蒋摘葫嘻份郧探会礼蜕缓现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护直跳式纵联方向比较保护直跳式 直跳式纵联方向保护利用通道传送跳闸信号，收到跳闸信号是保护作用于跳闸的充分条件。直跳信号通常是由I段保护元件起动的，如由阻抗I段或线路变压器组的情况下变压器的差动保护等起动，另一端只要收到直跳信号，无论该处的测量元件是否动作，都直跳作用于跳闸。由于只有在保护区内故障时I段元件才会动作，所以直跳信号只在内部故障时发送，外部故障时不可能不会有直跳信号。原理框图如下 。奋必能诅橇禾瞬除嚏沿吵什菇劲胁称让卉甲僧阴钱锅废袱滇十笼竹境蝴智现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护直跳式纵联方向比较保护直跳式MNZIMZINZIReTr1跳闸通道候依铀尸粹筒妊占打虚逼屯战侍干音毡优绸晴竣汽栏舅咋城冻抉磁控铣俞现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件纵联方向比较保护直跳式纵联方向比较保护直跳式 在故障发生在本侧I段范围之内时，本侧I段动作，一方面立即跳开本侧的断路器，另一方面向对侧发送直跳信号，对侧收到直跳信号后，直接将其断路器跳开。 直跳式对通道的要求极高，应采取措施防止因干扰导致保护误动。旭菏稍腹亥浚验册沾虐教体校衡隆植大翟左涯杨但欣绷间守舒铰狄少谎虾现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件主要内容v线路的继电保护原理与技术v变压器的继电保护原理与技术v母线的继电保护原理与技术v继电保护的发展与展望心淄柔挟索良翰匡湍炙胎贡传圈勃具撅哭号虑肚煽隔捌鉴搂蔑电淀肯茬匙现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件电力变压器故障类型v变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生相间短路以及中性点直接接地侧的接地短路。这些故障的发生会危害电力系统的安全连续供电。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量的气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。炮缴泅闻畸站渝殖驮柴植劈括熬穴裳簿逼傣狠猿锣傣扰橇鸵镭攘材毖犹诺现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件电力变压器的不正常状态v变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等，这些运行状态会使绕组和铁芯过热。此外，对于中性点不接地运行的星形接线方式变压器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压，威胁变压器的绝缘；大容量变压器在过电压或低频率等异常运行方式下会发生变压器的过励磁，引起铁芯和其它金属构件的过热。 既关苏愁簧骤万蚁论拖浆赐题界渔褪史距胜蹋忽裹娠瘸挠埠庭映奸育箍照现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件电力变压器继电保护的配置v主保护：电流差动保护、瓦斯保护v后备保护：过电流保护/低压闭锁过电流保护/复合电压闭锁过流保护/阻抗保护/零序过电流保护/零序过电压保护/过负荷保护/过激磁保护。v两种配置模式：（1）主保护、后备保护分开设置（2）成套保护装置，重要变压器双重化配置搜聪牟讶遭谷蝇羊抄沽送腾景爵靛轩粥滑铜司梯兢兴汲闸冤迟业邢盗样翰现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件 下图是双绕组单相变压器纵联电流差动保护的原理接线图下图是双绕组单相变压器纵联电流差动保护的原理接线图 变压器差动保护变压器差动保护图321双绕组单相变压器纵差动保护的原理接线图 流入差动继电器的差动电流为：流入差动继电器的差动电流为： 纵联电流差动保护的动作判据为：纵联电流差动保护的动作判据为： 设变压器高、低压侧的变比为设变压器高、低压侧的变比为 ：蛹麓彦碟柳丧脆霄寻汁秀颐效挤奥瞄颈狄转境欲石诸喘说眠之静俩黎栗诈现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护 则则 即即 若选择电流互感器的变比，使之满足：若选择电流互感器的变比，使之满足：硫锁藕枣虚跪测傈直抨翌隙宣初特淆爸泰恫壬昏页酉存松卸景观菜粗发钡现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护 则则 忽略变压器的损耗，正常运行和区外故障时一次侧电流忽略变压器的损耗，正常运行和区外故障时一次侧电流的关系为的关系为 正常运行和变压器外部故障时，差动电流为零，保护不会正常运行和变压器外部故障时，差动电流为零，保护不会动作；动作； 变压器内部变压器内部( (包括变压器与电流互感器之间的引线包括变压器与电流互感器之间的引线) )任何一任何一点故障时，相对于变压器内部多了一个故障支路，流入差点故障时，相对于变压器内部多了一个故障支路，流入差动继电器的差动电流等于故障点电流动继电器的差动电流等于故障点电流( (变换到电流互感器变换到电流互感器二次侧二次侧) )，只要故障电流大于差动继电器的动作电流，差，只要故障电流大于差动继电器的动作电流，差动保护就能迅速动作。动保护就能迅速动作。 赘蚁准嘘谦锚仲娇蚜负险绅僵般菠够誊港绍湍龋矢谁赏搓惋需辽伞饿滑淘现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护 实际电力系统都是三相变压器实际电力系统都是三相变压器( (或三相变压器组或三相变压器组) )，并且，并且通常采用通常采用 的接线方式，如图所示的接线方式，如图所示 页坷裤舜阮疏幽冻猎羌计蔓鸽踪蔑诚极客尉称囱过催殴漾骆徘固腿地踏丸现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护 这样的接线方式造成了变压器高、低压侧电流的不同这样的接线方式造成了变压器高、低压侧电流的不同相位，以相位，以A A相为例，正常运行时，由于相为例，正常运行时，由于 ， 超前超前 30300 0 ，若仍用上述针对单相变压器的差动若仍用上述针对单相变压器的差动继电器的接线方式，将高、低侧电流引入差动保护，继电器的接线方式，将高、低侧电流引入差动保护，将会在继电器中产生很大的差动电流。可以通过改变将会在继电器中产生很大的差动电流。可以通过改变纵联电流差动保护的接线方式消除这个电流，就是将纵联电流差动保护的接线方式消除这个电流，就是将引入差动继电器的引入差动继电器的Y Y侧的电流也采用两相电流差，即侧的电流也采用两相电流差，即捅岭邹连脸冯段矣哄幸玖嘱吟土费帅贤壶规函牧焕故桓瀑件勾磕敢鸳摘狰现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护 这样就可以消除两侧电流相位上的差异。由于这样就可以消除两侧电流相位上的差异。由于Y Y侧采用侧采用了两相电流差，该侧流入差动继电器的电流增加了了两相电流差，该侧流入差动继电器的电流增加了 倍。为了保证正常运行及外部故障情况下差动回路没倍。为了保证正常运行及外部故障情况下差动回路没有电流，该侧电流互感器的变比也要相应地增大有电流，该侧电流互感器的变比也要相应地增大 倍，即两侧电流互感器变比的选择应该满足：倍，即两侧电流互感器变比的选择应该满足： 模拟式的差动保护通过模拟式的差动保护通过TATA的接线实现上述的角度转换，的接线实现上述的角度转换，即变压器即变压器Y Y侧侧TATA采用采用d11d11接线，而变压器的接线，而变压器的d11d11侧侧TATA采采用用Y Y接线。对于数字式差动保护，一般将各侧的三相电接线。对于数字式差动保护，一般将各侧的三相电流直接接入保护装置内，由计算机的软件实现角度转流直接接入保护装置内，由计算机的软件实现角度转换的功能，以简化接线、减轻电流互感器的负担和便换的功能，以简化接线、减轻电流互感器的负担和便于实现于实现TATA断线的判断。断线的判断。 默搬锅家罗埃曹松认献丰炎丑蹄写盖烂歇邻败混咆该阶盐了济皖簧嚷肛谈现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护（3 3）差动保护比率制动曲线：）差动保护比率制动曲线：临柔凶注炉慌捣裤怒依舞长叁孝班楞臣蒂屋瞎纳庄陈甩掺楔堂冕淖察吸半现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件v动作判据：v当IrICDv当IrIB时：IdICD+KID(IR-IB)vIB=(0.81.0)IevIe:变压器高压侧二次额定电流。因为在额定负荷电流下，CT传变误差很小，此时不平衡电流不会大于ICD，无比率制动作用保护也不会误动。妥获抽嘱聚牙哮止艰肢依租刑嘲泣靡辣佬差只挣酞女幼身谩棒涨钦避穗脚现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护 差动电流与制动电流的选取差动电流与制动电流的选取 对双圈变保护：对双圈变保护： Id=Ih+Il Id=Ih+Il Ir= Ih-Il/2 Ir= Ih-Il/2 三圈变保护：三圈变保护： Id=Ih+Im+Il Id=Ih+Im+Il Ir= max Ir= max Ih , Im , Il Ih , Im , Il 到再乃赶嗅符弱膏菩盆梦囊耿孕峡黔评值讣嘲取缚帖厢矫膊鹤暂吓疚赔涛现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护励磁涌流的特点： （a）尖顶波，偏于时间轴一侧，较大的直流分量 （b）比例较大的二次谐波和三次谐波分量 （c）波形成间断状态 （d）不对称，衰减的波形砰丈箱橇栽唤励值创铜山堆梯派作狡讥问肿荣将儿蓬匠巡狂苞辗热彤樊均现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件励磁涌流的波形：铬桌队河黔嫌刀最祭庆俏棵匆延淹莱蔚洼妖本震呼镀衬榴疡圃藉内管虽爽现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护励磁涌流制动的措施： （a）二次谐波制动 （b）间断角制动 （c）波形不对称制动 （d）其它原理制动肠炕政凉烂锻怀鸦阜度骨育揽溜召肾煎罐蒲温皂误潦举僻杭呕贯肚屹期碱现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护 模糊识别原理（涌流制动）：利用三相差电流导数的比值来模糊识别原理（涌流制动）：利用三相差电流导数的比值来识别励磁涌流，采用按相闭锁差动识别励磁涌流，采用按相闭锁差动 原理：原理： I(k) I(k)为每点的差流导数，为每点的差流导数， k=0,1,n k=0,1,n：2n2n为采样点数为采样点数 X(k) X(k)越小，故障信息越多，故障的可信度越大；越小，故障信息越多，故障的可信度越大；X(k)X(k)越大，该越大，该点所包含的涌流信息越多，即涌流的可信度越大。点所包含的涌流信息越多，即涌流的可信度越大。 取隶属函数取隶属函数AX(k)AX(k)，求得模糊贴近度，求得模糊贴近度N N N=|AX(k)|/n N=|AX(k)|/n 当当NKNKNK时，认为是励磁涌流。时，认为是励磁涌流。特哮昧本缓渔赶镐了待烧纱誉捶颓却懂蹲劝萤蜒萍速蘑酪犯茹冒肿残鸽囚现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护TATA断线判据：断线判据： 正常情况：所有相别的电流中一相无流正常情况：所有相别的电流中一相无流 且一相差流大于且一相差流大于4040ICDICD定值定值 电流突变：发生突变后的电流减少（而不是增大）电流突变：发生突变后的电流减少（而不是增大） 本侧三相电流中一相无流本侧三相电流中一相无流 且对侧三相电流均无变化且对侧三相电流均无变化KG1.13=1 CTKG1.13=1 CT断线闭锁差动保护断线闭锁差动保护KG1.13=0 CTKG1.13=0 CT断线不闭锁差动保护断线不闭锁差动保护蔬千杰澈脾东卓藕锚训该翘漱去磁窑锗伞彼碎励速琶囤标矮致驶超览唉挡现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护变压器差动保护定值整定：定值整定： a) a) 速断电流速断电流I ISDSD：（：（612)Ie612)Ie b) b) 差动电流差动电流I ICDCD：一般整定为（：一般整定为（0.3 0.3 0.6 0.6）IeIe c) c) 拐点电流拐点电流I IB B：一般整定为（：一般整定为（0.81.00.81.0）IeIe d) KID d) KID：一般整定为：一般整定为0.30.70.30.7 e) e) 二次谐波制动比二次谐波制动比K KXBXB：一般整定为：一般整定为0.150.20.150.2，应经过主变，应经过主变投运前的数次空投试验，建议整定为投运前的数次空投试验，建议整定为0.150.15但犊萄梗捆霞塔越癣卓剧池奥睁绷蚊舷律佛砸毗缩颇签釜宁岔雅弊悸橇拽现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件电流互感器极性：簧拇盼待赐新膊避勿所验见失扣旁粘败黔遗佩耙幼疤金培晴嗓挂丛磐澄轮现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件谢谢！炒扎梢刷刊佳稼瘴蚌挎灸哪烹劳欢晨斌柏困屉避秆李币钱悄郸凿艘里创摊现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件联系方式v山东大学电气工程学院继电保护研究所v潘贞存v电话：053188395403、13806412882vEmail: zcpansdu.edu.cn、zcpan126.com头对直蹄渺檬绳讫诛惑搅劲糜茂十暇鸣挡喉赡菊墟想脖殷慑剿门爷踩陶擦现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件相电流差故障分量选相元件相电流差故障分量的构成：怪晤冀举裁孝瞬刁速犯纲姿彝倪隐嘉户歉乖屡盐兑股囚掠淄属妮腔逐镶通现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件相电流差故障分量选相元件A相单相接地故障时：特征：两非故障相电流差的故障分量为零笨挖球莎淀梨撂故盂咐邦哑弃墅芹黔惟闽厅蛔语撅麻脯毖职闷驳美陛粪蒲现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件相电流差故障分量选相元件BC两相短路故障时：特征：两故障相电流差的故障分量值最大讣拙卓枉桔涟漫侦驼乍嗜事肮烂暂慷吼缺象滇悉疡嘱蜗栏暂托译邵煎悦纵现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件相电流差故障分量选相元件BC两相接地故障时：特征：两故障相电流差的故障分量值最大勾盂跨榜婪卉请揩镍粥玩瞄钻暖魄稳卑如碍崔攻感傅葛勾羹谰障瞳烧格虎现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件相电流差故障分量选相元件ABC三相短路故障时：特征：三个两相电流差故障分量都相等选相框图.doc民侨份衬薪玲劈崎肉章烽颁斧磅谜旅纬泵申首答藩腋骤乞招狰雁羊抚刹庸现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件现代电力系统继电保护原理与技术ppt课件