《电力系统继电保护原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 输电线路纵联保护

第四章 输电线路纵联保护 1/91

1/91 第四章 输电线路纵联保护

41.1输电线纵联保护概述 仅利用线路一侧的电气量所构成的继电保护(单 端电气量),无法区分本线路末端与相邻线路(或 元件)的岀口故障,如:电流保护、阻抗保护。 为此,设法将被保护元件两端(或多端)的电气量 进行同时比较,以便判断故障在区内?还是区外? 将两端保护装置的信号纵向联结起来,构成纵联 保护。——与横向故障的称谓进行对应比较(后面 再用图例说明“纵、横”的区别)。 2/91

2/91 4.1.1 输电线纵联保护概述 为此，设法将被保护元件两端(或多端)的电气量 进行同时比较,以便判断故障在区内？还是区外？ 将两端保护装置的信号纵向联结起来，构成纵联 保护。——与横向故障的称谓进行对应比较（后面 再用图例说明“纵、横”的区别）。 仅利用线路一侧的电气量所构成的继电保护（单 端电气量），无法区分本线路末端与相邻线路（或 元件）的出口故障，如：电流保护、阻抗保护

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,可以作为后备保护或 出口故障的第二种保护。 (通常设计为: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,但是,不能作为后备保护。 3/91

3/91 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，可以作为后备保护或 出口故障的第二种保护。 （通常设计为：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，但是，不能作为后备保护

在设备的“纵向”之间,进行信号交 换 横向关系(如:横向故障) TA TA TV 继电保护装置 继电保护装置 通信通道 通信设备 通信设备 输电线路纵联保护结构框图 4/91

4/91 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 横向关系 通信设备 通信设备 通信通道 继电保护装置 继电保护装置 TA TA TV TV (如：横向故障)

纵联保护有多种分类方法,可以按照通道类型或 动作原理进行分类。 1)通道类型: 2)动作原理 导引线 比较方向 电力线载波 比较相位 微波 基尔霍夫电流定律 光纤 (差电流) 还可以将通道类型与动作原理结合起来进行称呼。 如:光纤电流差动(简称:光差),高频距离。 通道信号交换手段 5/91

5/91 纵联保护有多种分类方法，可以按照通道类型或 动作原理进行分类。 1）通道类型： 导引线 电力线载波 微波 光纤      2）动作原理： 比较方向 比较相位 基尔霍夫电流定律 （差电流）      还可以将通道类型与动作原理结合起来进行称呼。 如：光纤电流差动（简称：光差），高频距离。 通道(信号交换手段)

412两侧电气量的特征 分析、讨论特征的目的: 寻找内部故障与其他工况(正常运行、外部故障 )的特征区别和差异—>提取判据,构成继电保 护原理。 当然,构成原理后,再分析影响因素;并研究消 除影响因素的对策、措施(需要权衡利弊)。 6/91

6/91 分析、讨论特征的目的： 寻找内部故障与其他工况（正常运行、外部故障 ）的特征区别和差异 ——>提取判据，构成继电保 护原理。 4.1.2 两侧电气量的特征 当然，构成原理后，再分析影响因素；并研究消 除影响因素的对策、措施（需要权衡利弊）

两侧电流相量和(瞬时值和)的故障特征 基尔霍夫电流定律: 在一个节点中,流入的电流等于流出的电流。 按照继电保护规定的正方向: 指向被保护元件。 那么,基尔霍夫电流定律可以修改为:在任何 个节点中,流入的电流之和等于0 下面,用图例说明 7/91

7/91 一、两侧电流相量和(瞬时值和)的故障特征 基尔霍夫电流定律： 在一个节点中，流入的电流等于流出的电流。 按照继电保护规定的正方向： —— 指向被保护元件。 那么，基尔霍夫电流定律可以修改为：在任何一 个节点中，流入的电流之和等于0。 下面，用图例说明

流入:i+l;流出:2+3+l 基尔霍夫电流定律: +12+ 改写为:1+14-12-3-=0 此式表明:流入节点的电流之和等于0 按照继电保护规定的正方向,得: 1+12+I3+l4+l5=0 简写为:∑l=0 更一般为:∑(t)=0 8/91

8/91 基尔霍夫电流定律： 1 4 2 3 5 I I I I I  +  =  +  +  0 改写为：I  1 + I  4 − I  2 − I  3 − I  5 = 此式表明：流入节点的电流之和等于0。 按照继电保护规定的正方向 I  1 + I  2 + I  3 + I  4 + I  5 = 0 1 I  1 I  2 I  2 I  3 I  3 I  4 I  4 I  5 I  5 I  1 4 2 3 5 流入：I  + I  ；流出：I  + I  + I  ，得： 简写为： I  j = 0 更一般为：i（j t）= 0

基尔霍夫电流定律的拓展: 将节点拓展为一个封闭区域。 在正常运行和外部短路时, 仍然有∑=0,或Σ()=0 设计区别的门槛←… 厂被保护设备 内部短路时,存在:∑=k 3二者区别很大,就构成了继电保 K 护原理—电流差动保护。 广泛应用于各种设备的保护。 9/91

9/91 ，就构成了继电保 护原理 —— 电流差动保护。 广泛应用于各种设备的保护。 基尔霍夫电流定律的拓展： 将节点拓展为一个封闭区域。 仍然有： = 0，或 （ ）= 0 在正常运行和外部短路时 ， I i t j j  j K 内部短路时，存在： I  = I  二者区别很大 被保护设备 K I  1 I  2 I  3 I  4 I  5 I  设计区别的门槛

“电流差动”名称的来历(与规定方向有关 M M 被保护设备 M 从负荷(或外部短路)电流的特征看:i,-i=0 即电流差=0—>若有电流差,就动作 按继电保护规定的正方向(或计算原理),应当 是:电流和保护。即:∑12=0(m+1=0 但是,习惯成俗,仍然称为:差动保护。 10/91

10/91 ，应当 是：电流和保护。即： 从负荷(或外部短路)电流的特征看： − = 0 ' N ' I  M I  “电流差动”名称的来历(与规定方向有关)： ——即电流差＝0 按继电保护规定的正方向（或计算原理）  = 0 ( + = 0) j M N I  I  I  但是，习惯成俗，仍然称为：差动保护。 被保护设备 L I  ' I M  M N ' N I  ——>若有电流差，就动作。 I M  N I 