纵联保护原理

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。

纵联保护的基本原理有三种：
- 以基尔霍夫电流定律为基础的电流差动测量：该原理用于线路纵联差动保护、线路光纤分相差动保护以及变压器、发电机、母线等元件保护上。

- 比较线路两侧电流相位关系的相位差动测量：相位差动保护以线路两侧电流相位差小于整定值作为内部故障的判据，主要用于相差高频保护，由于该保护对通道、收发信机等设备要求较高，技术相对复杂，微机型线路保护已不采用相差高频保护原理。

- 比较两侧线路保护故障方向判别结果，确定故障点的位置：主要用于距离保护。

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。

纵联保护的基本原理纵联保护是指在电力系统中，通过合理的保护配置和设置原则，实现对各级电气设备的保护，以保证电力系统的安全稳定运行。

纵联保护的基本原理包括以下几个方面：1. 故障范围确定。

纵联保护首先需要确定故障范围，即在电力系统中发生故障时，需要确定受影响的设备范围，以便及时采取保护措施。

通过对系统进行合理的分区和设备的分类，可以确定故障范围，从而为后续的保护设置提供依据。

2. 保护动作速度。

纵联保护需要具备快速的动作速度，以便在发生故障时能够迅速切除故障点，保护系统的安全稳定运行。

保护装置的动作速度取决于设备的故障特性和系统的运行要求，需要根据实际情况进行合理设置。

3. 保护动作的协调性。

在纵联保护中，各级保护装置之间需要具备良好的协调性，以确保在故障发生时能够按照一定的优先级顺序进行动作，避免保护的重复动作或者保护盲区的出现。

通过合理的保护设置和装置的协调性设计，可以有效提高系统的可靠性和稳定性。

4. 保护动作的选择性。

纵联保护需要具备良好的选择性，即在发生故障时能够准确地切除故障点，而不影响系统中其他正常运行的设备。

通过合理的保护设置和装置的选择性设计，可以避免误动作和保护失效的情况，确保系统的安全可靠运行。

5. 保护动作的灵活性。

纵联保护需要具备一定的灵活性，即能够根据系统的运行状态和故障情况进行动作的调整和变化。

通过合理的保护设置和装置的灵活性设计，可以适应系统运行的不同工况和故障情况，保证系统的安全稳定运行。

综上所述，纵联保护的基本原理包括确定故障范围、保护动作速度、保护动作的协调性、保护动作的选择性和保护动作的灵活性。

通过合理的保护配置和设置原则，可以实现对电力系统的全面保护，确保系统的安全稳定运行。

纵联距离保护的原理及优缺点纵联距离保护（Pilot Distance Protection）是一种常用的电力系统保护方案，它通过测量电力系统中的纵向信息，实现对电力线路的保护。

纵联距离保护的原理是根据故障点到保护装置的距离来判断故障位置，并通过比较测量值和设定值之间的差异来实现保护动作。

本文将详细介绍纵联距离保护的原理及其优缺点。

一、原理纵联距离保护的原理基于以下两个假设：1. 电力线路上的故障点与保护装置之间的电压、电流及功率的关系是稳定的。

2. 电力线路上的故障点与保护装置之间的阻抗是稳定的。

根据这两个假设，纵联距离保护装置通过测量电力线路上的电压和电流，并计算出故障点到保护装置的阻抗值。

然后，将该阻抗值与设定值进行比较，如果二者之间的差异超过一定的阈值，就会发出保护信号，触发保护动作。

二、优点1. 灵敏度高：纵联距离保护可以根据电力线路上的电压和电流的变化情况，准确地判断故障点的位置。

它具有较高的灵敏度，能够快速准确地检测故障，并采取相应的保护措施，有效地保护电力系统的安全运行。

2. 速度快：纵联距离保护的动作速度非常快，可以在故障发生后的瞬间就做出反应。

这对于保护电力系统的设备和人员来说，非常重要，可以避免故障扩大和损害的发生，保护电力系统的可靠性和稳定性。

3. 抗干扰能力强：纵联距离保护对外界的干扰具有一定的抵抗能力。

它可以通过滤波和抗干扰算法来抑制电力系统中的干扰信号，确保保护装置的测量结果准确可靠。

4. 适应性强：纵联距离保护具有较强的适应性，可以适应不同类型的故障和电力系统结构。

它可以通过调整设定值和参数来适应不同的工况和系统变化，提高保护的准确性和可靠性。

三、缺点1. 距离测量误差：纵联距离保护的测量结果受到电力线路参数的影响，如电阻、电抗等。

这些参数可能会随着电力系统的运行状态和负载变化而发生变化，导致测量结果的误差增大，从而影响保护的准确性。

2. 故障位置误判：纵联距离保护只能判断故障点与保护装置之间的距离，不能准确判断故障的位置。

主要的继电保护及原理一、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。

闭锁信号：收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。

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：一、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；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。

概述输电线的纵联保护，就是用某种通信通道(简称通道)将输电线两端或各端(对于多端线路)的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量(电流、功率的方向等)传送到对端，将各端的电气量进行比较，以判断故障在个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。

基本原理利用比较两侧的电流相位或功率方向判断故障是否在区内按照纵联保护构成原理分类单元式纵联保护将输电线看作一个被保护单元如同变压器和发电机一样。

这种保护方式是从输电线的每一端采集电气量的测量值，通过通信通道传送到其他各端。

在各端将这些测量值进行直接比较，以决定保护装置是否应该动作跳闸。

如比较电流相位的相位差动保护、比较电流波形(幅值和相位)的电流差动保护非单元式保护也是在输电线各端对某种或某几种电气量进行测量，但并下将测量值直接传送到其他各端，直接进行比较。

而是传送根据这些测量值得到的对故障性质(如故障方向、故障位置等)的判断结果。

如方向比较式纵联保护、距离纵联保护等按照传送的通信信号分类任何纵联保护都是依靠通信通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保线路内。

因此信号的性质和功能在很大程度上决定了保护的性能。

信号按其性质可分为三种；闭锁信号、允许信号和跳闸信号。

这三种信号可用任一种通信通道产生和传送。

闭锁信号以两端线路为例，所谓闭锁信号就是指：“收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件”。

就是当发生外部故障时，由判定为外部故障的一端保护装置发出闭锁信号，将两端的保护闭锁。

而当内部故障时，两端均不发、因而也收不到闭锁信号，保护即可动作于跳闸。

允许信号所谓允许信号是指：“收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件”。

因此，当内部故障是，两端保护应同时向对端发出允许信号，使保护装置能够动作于跳闸。

而当外部故障时，则因接近故障点端判出故障在反方向而不发允许信号，对端保护不能跳闸，本端则因判出故障在反方向也不能跳闸。

纵联保护原理作者：保护人文章来源：本站原创点击数：2100 更新时间：2009-1-6纵联保护原理我们先来看一下反映一侧电气量变化的保护有什么不足？对于反映单侧电气量变化的M侧保护来说，它无法区分是本侧线路末端故障还是下级线路始端故障。

所以在保护整定上要将它瞬时段的保护范围限制在全线的70%~80%左右，也即反映单侧电气量变化的保护不能瞬时切除本线路全长内的故障。

因此，引入了纵联保护，纵联保护是综合反映线路两侧电气量变化的保护，对本线路全长范围内的故障均能瞬时切除。

为了使保护能够做到全线速动，有效的办法是让线路两端的保护都能够测量到对端保护的动作信号，再与本侧带方向的保护动作信号比较、判定，以确定是否为区内故障，若为区内故障，则瞬时跳闸。

这样无论在线路的任何一处发生故障，线路两侧的保护都能瞬时动作跳闸。

快速性、选择性都得到了保证。

在构成保护上，是将对侧对故障的判断量传送到本侧，本侧保护经过综合判断，来决定保护是否应该动作。

有将对侧电气量转化为数字信号通过微波通道或光纤传送到本侧进行直接计算（如纵联差动保护），有将对侧对故障是否在本线路正方向的判断量通过高频（载波、微波）通道传送到本侧，本侧保护进行综合判别（如纵联方向保护、纵联距离保护等等）一、实现纵联保护的方式：1、闭锁式：也就是说收不到高频信号是保护动作和跳闸的必要条件。

一般应用于超范围式纵联保护（所谓超范围即两侧保护的正方向保护范围均超出本线路全长）；高频信号采用收发同频，即单频制。

2、允许式：也就是说收到高频信号是保护动作和跳闸的必要条件。

一般应用于超范围式纵联保护（所谓欠范围即两侧保护的正方向保护范围均超过本线路全长的50%以上，但没有超出本线路全长）；高频信号采用收发不同频率，即双频制。

3、直跳式：也就是说收到高频信号是保护跳闸的充分必要条件。

一般应用于欠范围式纵联保护。

4、差动式：也就是说将对侧电气量转化为数字信号传送到本侧进行直接计算二、故障时允许式信号、闭锁式信号的特点闭锁式信号主要在非故障线路上传输允许式信号主要在故障线路上传输所以说，对于闭锁信号可以利用电力线路相-地通道构成闭锁式保护；而允许信号由于主要在故障线路上传输，则只能采用相-相通道或者是复用载波、复用微波、专用光纤通道。

纵联保护的工作原理纵联保护是一种电力系统故障保护方式，通过在电力系统的不同位置之间建立起纵向保护通路，可以实现对系统故障的快速检测和隔离，以保证电力系统的安全运行。

纵联保护的工作原理是基于电力系统的特性和信号传输原理。

当电力系统发生故障时，例如短路故障，故障点附近的电流和电压会发生异常变化。

纵联保护装置通过在电力系统中布置传感器和测量设备，可以实时监测电流和电压的变化情况。

在纵联保护装置中，通常会设置多个保护点，每个保护点都与电力系统的不同位置相连。

当故障发生时，保护装置会接收到与故障相关的信号，并进行处理。

首先，保护装置会对接收到的信号进行分析，以确定故障的位置和类型。

然后，保护装置会发送信号到相应的断路器或隔离开关，将故障隔离，以防止故障向其他部分传播，从而保护电力系统的安全运行。

纵联保护的工作原理可以通过以下步骤来描述：1. 信号采集：纵联保护装置通过传感器和测量设备采集电力系统中的电流和电压信号。

2. 信号处理：保护装置对采集到的信号进行处理和分析，以确定故障的位置和类型。

这一步通常涉及信号滤波、特征提取和故障定位等算法。

3. 故障判断：根据处理后的信号，保护装置判断是否发生了故障。

如果发现故障，保护装置会进一步确定故障的类型，例如短路故障、接地故障等。

4. 故障隔离：保护装置会发送信号到相应的断路器或隔离开关，将故障隔离，以防止故障向其他部分传播。

同时，保护装置会发送报警信号，通知运维人员进行故障处理。

纵联保护的工作原理有效地提高了电力系统的可靠性和安全性。

通过及时检测和隔离故障，纵联保护可以防止故障扩大，减少系统停电时间，保护电力设备免受损坏，从而提高电力系统的可用性和稳定性。

纵联保护是一种重要的电力系统保护方式，它通过建立纵向保护通路，实现对电力系统故障的快速检测和隔离。

纵联保护的工作原理是基于电力系统的特性和信号传输原理，通过信号采集、处理、故障判断和故障隔离等步骤，保护电力系统的安全运行。