第十三讲输电线路纵差动保护详解

电力系统继电保护原理主讲教师：刘青电自教研室第六章输电线路的纵联保护6.1 输电线路纵联保护概述一、反应单侧电气量保护的缺陷（电流保护和距离保护）•无法区分本线路末端短路与相邻线路出口短路。

•无法实现全线速动。

二、输电线路纵联保护的概念输电线路纵联保护：就是利用通信通道将线路两端的保护装置纵向联结起来，将各端的电气量（电流、功率方向等）传送到对端，将两端的电气量进行比较，判断故障在区内还是在区外，从而决定是否切断被保护线路。

单端电气量保护：仅利用被保护元件的一侧电气量，无法区分线路末端和相邻线路的出口短路，可以作为后备保护（三段式）。

纵联保护：利用被保护元件的各侧电气量，可以识别：内部和外部的故障，作为主保护。

继电保护装置继电保护装置TA TATVTV 输电线路纵联保护结构框图在设备的“纵向”之间，进行信号交换通信设备通信设备通信通道三、通信通道的类型1.导引线通道----导引线纵联差动保护它只适用于< 15－20公里的短线路。

它在发电机、变压器、母线保护中应用得更广泛。

2. 电力线载波通道----载波（高频）保护利用输电线路本身作为通道在工频电流上叠加载波信号（30～500kHZ）传送两侧电气量的信息。

3. 微波通道（150MHZ～20ＧHZ）--微波保护频带宽，需采用脉冲编码调制，适合于数字式保护，不经济。

4. 光纤通道----光纤保护采用脉冲编码调制PCM方式，光信号不受干扰。

四、高频通道的构成高频收发信机接入输电线路的方式有：✓“相-相”制：连接在两相导线之间；✓“相-地”制：连接在输电线一相导线和大地之间。

电气量继电保护发信机收信机收信机发信机继电保护电气量通道高频保护由继电保护、高频收发信机和高频通道组成。

GFX GSX GFXGSX 123456782346758“相-地”制高频通道示意图输电线“相-地”制高频通道示意图GFX GSX GFXGSX 123456782346758阻波器并联谐振回路，其谐振频率为载波频率。

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。

纵连差动保护原理
纵连差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，用于保护两个相邻的母线或馈线之间的差动故障。

纵连差动保护的原理是比较两个线路之间的电流或电压的差值，如果差值超过了设定的阈值，说明有差动故障发生，保护动作。

纵连差动保护常用的判据有以下几种：
1. 线路电流差动比较保护：将两个相邻线路的电流进行比较，计算其差值，并和设定的阈值进行比较。

如果差值超过阈值，说明有差动故障发生。

2. 线路电流差动积分保护：将两个相邻线路的电流进行积分，并计算其积分值的差值。

如果差值超过设定的阈值，说明有差动故障发生。

3. 线路电流差动面积保护：将两个相邻线路的电流进行积分，并计算其积分值的面积。

如果面积超过设定的阈值，说明有差动故障发生。

4. 线路电压差动比较保护：将两个相邻线路的电压进行比较，计算其差值，并和设定的阈值进行比较。

如果差值超过阈值，说明有差动故障发生。

纵连差动保护可以在差动故障发生后迅速准确地切除故障线路，保护系统的安全稳定运行。

它具有灵敏度高、动作速度快、抗干扰能力强等优点，是电力系统中不可缺少的一种保护方式。

定义所谓输电线的纵联保护，就是用某种通信通道将输电线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。

差动保护是一种依据被保护电气设备进出线两端电流差值的变化构成的对电气设备的保护装置，一般分为纵联差动保护和横联差动保护。

变压器的差动保护属纵联差动保护，横联差动保护则常用于变电所母线等设备的保护。

2特性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。

3变压器的纵联差动保护及其原理所谓变压器的纵联差动保护，是指由变压器的一次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的保护。

纵联差动保护装置，一般用来保护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。

对于变压器线圈的匝间短路等内部故障，通常只作后备保护。

纵联差动保护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成，两个电流互感器串联形成环路，电流继电器并接在环路上。

因此，电流继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。

在正常情况下或保护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧电流大小相等，相位相同，因此流经继电器的差电流为零，但如果在保护区内发生短路故障，流经继电器的差电流不再为零，因此继电器将动作，使断路器跳闸，从而起到保护作用。

变压器纵差保护是按照循环电流原理构成的，变压器纵差保护的原理要求变压器在正常运行和纵差保护区（纵差保护区为电流互感器TA1、TA2之间的范围）外故障时，流入差动继电器中的电流为零，保证纵差保护不动作。