浅谈输电线路的纵联保护
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纵联距离保护的原理及优缺点1. 纵联距离保护的基本原理纵联距离保护是电力系统中常用的一种保护方式,主要用于保护输电线路或配电线路上的设备和电缆。
其基本原理是通过比较故障点到保护装置的距离和设定的保护范围来判断故障是否在保护范围内,并进行相应的动作。
纵联距离保护通常由保护装置、线路电流互感器、电压互感器以及通信系统等组成。
保护装置通过线路电流互感器和电压互感器获取电流和电压信号,并通过保护算法对这些信号进行处理。
保护装置上设置了故障类型、故障距离以及保护区域等参数,通过比较故障距离和保护范围来判断故障是否在保护范围内。
当故障发生时,保护装置会判断故障距离,若故障距离小于保护范围,则认定故障在保护范围内,并进行相应的动作,如切断故障线路,以保护其他正常运行的设备。
通常,纵联距离保护采用的是故障电流和电压的比值来计算故障距离。
当故障发生时,纵联距离保护计算故障点到保护装置的距离,并与设定的保护范围进行比较。
常用的故障距离计算方法有:1.阻抗比较法:将故障电流与故障电压之比与事先设定的特征阻抗比进行比较,来判断故障距离。
2.主导阻抗法:通过采集线路两端电压和流过线路的电流,计算出线路的纵阻抗,再与设定的阻抗比进行比较,来判断故障距离。
3.移相法:通过采集线路两端电压和流过线路的电流,计算出线路的移相角,然后通过事先计算出的移相系数来判断故障距离。
2. 纵联距离保护的优点纵联距离保护具有以下几个优点:•快速性:纵联距离保护的动作速度非常快,通常可以在几毫秒内完成动作。
这可以有效地减少故障带来的损失,并保护系统的稳定运行。
•可靠性:纵联距离保护在判断故障是否在保护范围内时,通过比较实际的故障距离和设定的保护范围来进行判断。
这种保护方式相对于传统的差动保护来说更为可靠,可以减少误动作的可能性。
•适应性:纵联距离保护可以适应不同类型的故障,包括短路故障、接地故障以及其他类型的故障。
通过设定不同的保护参数,可以实现对不同故障的保护。
纵联距离保护的原理及优缺点引言:纵联距离保护是电力系统中常用的一种保护方式,它通过测量电力线路两端电流和电压的差值,判断线路是否发生故障,从而实现对电力系统的保护。
本文将详细介绍纵联距离保护的原理、优点和缺点。
一、纵联距离保护的原理纵联距离保护是基于传输线特性的电流和电压相位关系建立的,其主要原理可概括为以下几点:1. 电力线路的电流和电压之间存在一定的相位差,而这个相位差与线路的长度和特性有关。
2. 在正常运行状态下,电流和电压的相位差是稳定的,而当线路发生故障时,电流和电压的相位差会发生变化。
3. 根据电流和电压相位差的变化情况,可以判断出线路是否发生故障以及发生故障的位置。
二、纵联距离保护的优点纵联距离保护具有以下几个优点:1. 灵敏性高:纵联距离保护可以快速检测到线路的故障,减少对电力系统的损害。
2. 可靠性强:纵联距离保护采用了先进的电流和电压测量技术,能够准确地判断线路的故障位置,提高电力系统的可靠性。
3. 抗干扰能力强:纵联距离保护采用了差动测量原理,能够有效地抵抗电力系统中的干扰信号,提高保护装置的稳定性。
4. 适用范围广:纵联距离保护适用于各种电力线路,无论是高压输电线路还是低压配电线路都可以使用。
三、纵联距离保护的缺点纵联距离保护也存在一些缺点,主要包括:1. 定位误差:由于电力线路的特性和故障类型的不同,纵联距离保护在故障定位方面可能存在一定的误差。
2. 受电力系统结构的影响:纵联距离保护的工作性能受到电力系统结构的影响,当电力系统结构发生变化时,纵联距离保护需要进行相应的调整和优化。
3. 对电力系统的负荷变化敏感:纵联距离保护对电力系统的负荷变化比较敏感,当负荷变化较大时,保护装置可能会误判线路故障。
结论:纵联距离保护是一种常用的电力系统保护方式,它通过测量电流和电压的差值来判断线路是否发生故障。
纵联距离保护具有灵敏性高、可靠性强、抗干扰能力强和适用范围广的优点,但也存在定位误差、受电力系统结构影响和对负荷变化敏感的缺点。
Science &Technology Vision科技视界0引言随着社会的快速发展,电力系统在人们生活中所占的地位已经越来越重要,因此,维护输电线路的安全稳定运行,就成为了一个对当前所以电力从业人员来说都十分重要的问题。
在输电线路的保护中,距离保护及电流电压保护只需将其中一端线路的电流电压引入继电保护装置,但是由于多种原因,这种保护装置可能将区外故障误判为区内故障,因此,只有将保护的无时限保护范围缩短至小于线路的全长。
例如,保护I 段的定值一般设定为线路全长的80%到85%,在被保护线路其余部分发生故障时,都只能由II 段来切除。
但对于某些重要的线路来说,是不允许出现此类情况的,所以从为了实现能够无时限切除被保护线路的全长的目标出发,现阶段许多输电线路都采用了纵联保护的原理。
1电流纵联差动保护的原理及优点所谓输电线路的纵联保护,就是用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向联结起来,将各端的电气量(电流、功率的方向等)传送到对端,将两端的电气量比较,以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外,从而决定是否切断被保护线路。
因此,理论上这种纵联保护具有绝对的选择性[1]。
而电流纵联差动保护的原理,是基于基尔霍夫电流定律的。
其判据为:∑I ≥I ZD式中∑I 为流入差动继电器的总电流,I ZD 为保护动作整定值。
图1-1输电线路电流纵联差动保护原理图在图1-1中,KD 为差动继电器,设电流的正方向为母线流向被保护线路的方向。
当线路内部故障时(如k1点短路),流经输电线路两侧的故障电流均朝正方向,且I ̇M +I ̇N =I ̇k ,式中I ̇k为k1点的短路电流;当线路正常运行或被保护线路外部短路时(如k2点短路),输电线路两侧的电流大小相等且方向相反,I ̇M +I ̇N=0。
即在内部短路时,短路电流很大,差动继电器动作;而外部短路时,短路电流几乎为0,差动继电器不动作。
从上述原理的叙述中,可以看出,电流纵联差动保护具有如下诸多优点:能正确地判别内部故障和外部故障,灵敏度高,简单可靠,全线速动,流入继电器的总电流不受系统运行方式、非全相运行和系统振荡等影响,本身具有选相功能,这些优点都是距离保护及电流电压保护所没有的,故如今电流差动保护已经成为输电线路主保护的首选原理之一,全国各地长期的运行经验也证明了其优越性。
简述输电线路纵联差动保护的原理
输电线路纵联差动保护是一种常用的保护方式,用于检测和定位输电线路的故障。
其原理是通过比较线路两端的电流差值,来判断是否有故障发生,并且能够定位故障发生的位置。
具体而言,纵联差动保护是基于基尔霍夫电流定律和分流器原理设计的。
在一条正常工作的输电线路中,线路两端的电流是相等且方向相反的。
如果发生了线路故障,比如短路或接地故障,会导致电流产生偏差。
纵联差动保护通过监测线路两端的电流差值来判断故障的存在。
纵联差动保护通常由保护继电器和电流互感器组成。
电流互感器用于测量线路两端的电流,并将测得的电流信号传输给保护继电器。
保护继电器会比较线路两端的电流差值,如果差值超过设定的阈值,则判断为故障发生。
纵联差动保护不仅能够检测到线路上的故障,还能够定位故障的位置。
当故障发生时,保护继电器会通过测量电流差值的大小来判断故障的位置。
根据不同的故障类型,可以采用不同的定位方法,如使用方向元件或差动比率定位等。
总的来说,纵联差动保护通过比较线路两端的电流差值来检测和定位输电线路上的故障。
它具有响应速度快、可靠性高等优点,被广泛应用于输电线路的保护系统中。
浅谈输电线路的纵联保护
摘要:本文首先就输电线路纵联保护原理、概念、分类进行了介绍,而后进一
步深入,对纵联差动保护应解决的主要问题及解决措施展开了剖析。
关键字:纵联保护;故障;光纤纵联差动保护
一、纵联保护
(一)基本原理
纵联保护是将线路两侧测量信息进行判断实现全线速动保护,其基本原理有
如下三种:
(二)概念和分类
将线路两侧测量信息传到对侧进行比较构成的全线速动保护,称作线路纵联保护。
线路
纵联保护不需与其他保护配合,不受负荷电流的影响,不反应系统震荡,有良好的选择性。
通常用高频通道组成的纵联保护称高频保护,用光纤通道组成的纵联保护称光纤纵联差动保护。
二、纵联差动保护应解决的主要问题及措施
(一)纵联差动保护应解决的主要问题
1、输电线路电容电流的影响
电容电流是从线路内部流出的电流,因此它构成动作电流。
由于负荷电流是穿越性的电流,它只产生制动电流。
所以在空载或轻载下电容电流最容易造成保护误动。
2、外部短路或外部短路切除时产生的不平衡电流
外部短路或外部短路切除时,由于两端电流互感器的变比误差不一致、暂态过程中由于
两端电流互感器的暂态特性不一致、二次回路的时间常数的不一致产生不平衡电流。
3、重负荷线路区内经高阻接地时灵敏度不足的问题
4、正常运行时电流感器(TA)断线造成纵联电流差动保护误动作
正常运行时当输电线路一端的TA断线时差动继电器的动作电流和制动电流都等于未断线一端的负荷电流。
由于差动继电器的制动系数小于1,起动电流值又较小,因此工作点将落
在比率制动特性的动作区内造成差动继电器动作。
5、弱电端拒动的问题
当线路有一端背后无电源或为小电源时该端称为弱电端。
6、输电线路两端保护采样时间不一致所产生的不平衡电流的问题
引起两侧采样不同步的原因:(1)两侧装置上电时刻的不一致;(2)一侧数据传送到
另一侧有通道时延和数据接收时延;(3)两侧装置晶振存在固有偏差;
(二)解决措施
1、防止电容电流造成保护误动的措施
(1)提高差动继电器比率制动曲线中的起动电流Iqd的定值来躲电容电流的影响。
当然
提高定值的方法是以牺牲内部短路的灵敏度作为代价的。
(2)加短延时。
保护动作加一个
短延时(40ms)。
用 1.5倍的电容电流作为起动电流的定值再加延时躲电容电流的影响。
(3)进行电容电流的补偿。
计算出本线路的电容电流IC,然后在求动作电流时将该电流减去,实
现电容电流补偿。
2、解决外部短路或外部短路切除时产生的不平衡电流的措施
从整定值上、从动作特性上的制动系数取值上考虑这些影响。
3、解决重负荷线路区内经高阻接地时灵敏度不足的问题的措施
经高电阻短路,短路电流很小,因此动作电流很小,可能造成灵敏不够。
解
决的办法:采用工频变化量继电器和零序差动继电器。
(1)引入零序差动
用输电线路两端的零序电流构成差动继电器。
特点:① 该继电器比率制动特性中的起动电流只需躲过外部接地短路时本线路的稳态
零序电容电流以及外部相间短路(不接地)时的稳态零序不平衡电流。
② 由于负荷电流是
正序分量的电流,因而负荷电流也不成为该继电器的制动电流。
③ 零序电流受过渡电阻的
影响也较小。
(2)引入工频突变量差动
工频变化量差动继电器也做成比率制动特性,工频变化量继电器是工作在暂态过程中的。
特点:① 不反应负荷电流,负荷电流已不再成为制动电流了。
② 受过渡电阻的影响小。
4、防止正常运行时电流感器(TA)断线造成纵联电流差动保护误动作的措施
采取以上措施后:(1)当本端TA断线时本端电流可能有突变,或可能出现零序电流,
故而起
动元件起动。
在故障计算程序中检测到差动继电器也动作。
(2)对端TA没有断线,对
端三相是正常,虽然差动继电器可能会动作,但
起动元件不起动。
(3)对端不会给本端发“差动动作”允许信号,所以本端差动保护不动作。
5、弱电端防拒动的措施
在纵联电流差动保护中除了有两相电流差突变量(相电流突变量)起动元件、零序电流
起动等元件以外,再增加一个低压差流起动元件。
6、解决输电线路两端保护采样时间不一致所产生的不平衡电流的措施
电流差动保护在算法上要求参加比较的各端电流必须同步采样或采样同步化处理得到,
这是实现差动保护的关键所在。
我国各制造厂家一般都采用采样时刻调整法(乒乓法)。
三、总结
随着我国电网的发展,当前的国家电网日益发达,不仅仅能够在电力生产层
面实现更好的经济效益,对于环保等其他方面的客观需求也能进一步满足。
这对于整个
社会的发展无疑都具有积极作用。
然而与此同时,国家电网的统一供电配给体系,也必然带
来高压和超高压长距离输电,并且这一类的输电线路,其覆盖范围之广、影响能力之大令人
瞠目,也正因为如此才必须要引起足够的重视。
这种重视不仅仅应当基于安全的层面,更应
当考虑到当前社会发展对于稳定电力供给服务的需求。
在这样的背景之下,纵联保护技术也
必然会成为高压输电体系中重要的保护技术之一,而纵联保护以其稳定的工作特征和更高的
传输速率,也必然会获得更多的认可。
参考文献:
[1]秦红霞,李营,赵玉才,等.基于光纤技术的纵联方向保护信息交换方法[J].电力系统自动
化,2007,31(11)
[2]陈建,李乐生,李长兴,等.光纤通道保护的实现及应用中若干问题的探讨[J].电力设
备,2006,7(12)。