纵联保护工作原理及故障处理
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闭锁式纵联方向保护闭锁式纵联方向保护是一种使用广泛的纵联保护,我们平时工作中碰到的高频保护大半都是这种保护。
学习闭锁式纵联方向保护对于理解纵联保护的本质有很大的帮助。
本期我们简单聊一聊闭锁式纵联方向保护的原理和相关问题。
关于闭锁式纵联保护的基本概念主要在1、2、6三节,其他几节讨论了一些相关的细节问题,如果只做大致了解、不感兴趣可以跳过。
1、基本原理如果我们在输电线路的每一端都装设两个方向元件:一个是正方向元件F+,正方向故障时动作,反方向故障不动作;一个是反方向元件F-,正方向故障时不动作,反方向故障时动作(我们定义母线指向线路为正方向)。
那么在如图所示的线路上,NP线路发生短路,MN为非故障线路。
通过观察我们可以发现:对于故障线路NP,两端方向元件F+均动作,F-均不动作;对于非故障线路MN,1端F+动作,F-不动作,而2端F+不动作,F-动作。
这也就是故障线路和非故障线路的特征区别。
利用这种差别,我们可以判断区外还是区内故障,保护应该动作还是闭锁。
闭锁式纵联方向保护的做法是:在F+不动作,F- 动作的这一端持续发闭锁信号。
这样,在非故障线路上至少有一端(近故障点端)会一直发闭锁信号(发信),两端保护收到该闭锁信号将会闭锁保护;在故障线路上,两端都不符合这一条件,所以闭锁信号会消失(停信),保护动作后就可以出口跳闸。
这就是闭锁式纵联方向保护的基本原理。
2、保护动作过程首先分析故障线路上,保护动作(发信、停信)的过程:正常运行时,通道中没有闭锁信号,只有开入量状态、通道检查等工作;(1)发生短路故障,感应到故障电流,低定值起动元件动作,发信机开始发闭锁信号;(2)同时高定值起动元件动作,这才真正进入故障计算程序;(3)F- 不动作;(注意:先判F- ,F-比F+元件更快更灵敏。
原因后面讲。
)(4)收信机曾连续收到8ms的高频信号;(8ms是为了防止信号还没来得及传到对端)(5)F+ 动作;同时满足(2)~(5)条件后,停信(停止发闭锁信号);(6)收信机收不到闭锁信号,同时满足(2)~(6)条件8ms后,启动出口继电器,发跳闸令。
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。
一、发电机相间短路的纵联差动保护将发电机两侧变比和型号相同的电流互感器二次侧图示极性端纵向连接起来,差动继电器KD接于其差回路中,当正常运行或外部故障时,I1与I2反向流入,KD的电流为11TAIn-22TAIn=1I'-2I'≈0 ,故KD不会动作。
当在保护区内K2点故障时,I1与I2 同向流入,KD的电流为:11TAIn+22TAIn=1I'+2I'=2kTAIn当2kTAIn大于KD的整定值时,即1I'-(3)max max/unb st unp i k TAI K K f I n=≠0 ,KD动作。
这里需要指出的是:上面的讨论是在理想情况下进行的,实际上两侧的电流互感器的特性(励磁特性、饱和特性)不可能完全一致,误差也不一样,即nTA1≠nTA2,正常运行及外部故障时,2kTAIn≥I set,总有一定量值的电流流入KD, 此电流称为不平衡电流,用Iunb表示。
通常,在发电机正常运行时,此电流很小,当外部故障时,由于短路电流的作用,TA的误差增大,再加上短路电流中非周期分量的影响,Iunb增大,一般外部短路电流越大,Iunb就可能越大,其最大值可达:.min.min.min()brk brkop ork brk opI II K I I I>≥≤+式中:Kst——同型系数,取0.5;Kunp——非周期性分量影响系数,取为1~1.5;fi ——TA的最大数值误差,取0.1。
为使KD在发电机正常运行及外部故障时不发生误动作,KD的动作值必须大于最大平衡电流Iunb.max,即Iop=KrelIunb.max(Krel为可靠系数,取1.3)。
Iunb.max越大,动作值Iop就越大,这样就会使保护在发电机内部故障的灵敏度降低。
此时,若出现较轻微的内部故障,或内部经比较大的过渡电阻Rg短路时,保护不能动作。
对于大、中型发电机,即使轻微故障也会造成严重后果。
纵联保护中通道异常及故障处理措施2019-09-22摘要:由于光纤纵联保护电路具有反应灵敏快捷、选择性强和动作可靠等优点,因此光纤纵联保护在电⼒系统保护电路中获得了较为⼴泛的应⽤。
但是在实际的应⽤中,仍存在部分不⾜,主要是通道容易中断或者告警。
⽂章分析了当较长时间⽆法收到对侧数据时出现的告警和频发的通道瞬间中断,并介绍了其中通道出现故障时的处理措施,为以后的深⼊研究提供了更好的理论基础。
关键词:纵联保护;通道异常;故障处理;电⼒系统;保护电路;通道中断中图分类号:TN915 ⽂献标识码:A ⽂章编号:1009-2374(2014)33-0125-02随着科技的发展和⽹络覆盖⾯的逐渐扩⼤,更⼤范围的电⽹建设刻不容缓。
电⽹的⼤范围化也意味着其结构的更复杂繁多、之间的联系也更紧密,对系统性能的要求也更⾼,所以需要更为完善的保护系统。
传输通道中的继电器保护就是电⼒系统中重要的保护⽅式,其中作为继电保护的光纤以其独特的优势得到了⼴泛的应⽤。
1 常见的通道异常在电⼒系统运作中,光纤通道的异常表现最多的就是告警状态。
通常通道的告警状态包括两种:⼀种是对侧数据传输严重超时造成的中断;另⼀种是多次的通道瞬间中断,虽马上恢复,但持续不断。
1.1 警告状态重要因素出现警告状态是由两⽅⾯因素造成的:⼀⽅⾯是信息传输通道两侧的时间差造成的,也就是在通道中进⾏信息传输时会⾸先设定时间,通常是12毫秒,由光纤中的信号是以光速传输⽽决定的。
⽽当两侧的信息传输延时超过设定12毫秒时,通道异常,纵联保护系统就会发出“通道告警”,装置中的主保护功能及部分保护功能都会闭锁,并且随着延时时间的增加保护电路封锁的路段会加长直到200毫秒时封锁整个光纤保护,必然还涵盖后备保护电路。
另⼀⽅⾯是通道传输误码率也是有具体的要求,需要其保证消息传输⽆差错。
但是当误码率⾼于定值时,也就是装置在⾃检时的误码率超过了规定值时就会启动通道报警系统。
1.2 安装及调试缺陷因素利⽤光缆进⾏传输时,必需装置包括转接端⼦箱及⾼压线路和电缆层等,⽽且在光纤铺设时,施⼯程序繁琐、质量要求较⾼,⼀旦保护电路在整个光纤施⼯和预前调试中留有误差,使⽤中必然造成通道运⾏故障。
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。
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。