电力系统继电保护原理(第五章).ppt

电力系统 继电保护原理 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 华中科技大学武昌分校自动化系 第五章 电网的高频保护 主要内容 （一）高频保护的概念及构成通道 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 （二）高频闭锁方向保护 （一）高频保护的概述及构成 1、高频保护的构成原理 　 用高频载波代替二次导线，传送线路两侧电信号，所以高频保护 的原理是反应被保护线路首末两端电流的差或功率方向信号，用 高频载波将信号传输到对侧加以比较而决定保护是否动作。 高频保护与线路的纵联差动保护类似，正常运行及区外故障时， 保护不动，区内故障全线速动。 2、载波通道的构成原理 包括高频阻波器、结合电容器、连接滤波器、高频电缆、保护间隙、 接地刀闸、高频收发信机 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 华中科技大学武昌分校 电力系统继电保护原理 1）高频阻波器 高频阻波器高频阻波器是由电感线圈和可调电容组成的并联谐振回路，当其谐振频 率为选用的载波频率时，它所呈现的阻抗最大。对工频电流而言，高频阻波器的阻抗 仅是电感线圈的阻抗，因而工频电流可畅通无阻，不会影响输电线路正常传输。 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 2）结合电容器 它是一个高压电容器，电容很小，对工频电压呈现很大的阻抗，使收发信机 与高压输电线路绝缘，载频信号顺利通过。结合电容器2与连接滤波器3组成带 通滤波器，对载频进行滤波。 3）连接滤波器 它是一个可调节的空心变压器，与结合电容器共同组成带通滤波器，连接滤 波器起着阻抗匹配的作用，可以避免高频信号的电磁波在传输过程中发生反射 ，并减少高频信号的损耗，增加输出功率。 4）高频电缆 用来连接户内的收发信机和装在户外的连接滤波器。为屏蔽干扰信 ， 减少高频损耗，采用单芯同轴电缆，其波阻抗为100Ω。 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 　　　　　　　　　　　 　　　　 5）保护间隙 保护间隙是高频通道的辅助设备。用它来保护高频电缆和高频收发信机免 遭过电压的袭击。 6）接地刀闸 接地刀闸也是高频通道的辅助设备。在调整或检修高频收发信机和连接滤波 器时，用它来进行安全接地，以保证人身和设备的安全。 7）高频收、发信机 高频收发信机的作用是发送和接收高频信号。发信机部分是由继电保护来控 制。高频收信机接收到由本端和对端所发送的高频信号。经过比较判断之后， 再动作于跳闸或将它闭锁。 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 　3、高频信号利用方式 按高频通道的工作方式：故障时发信和长期发信 在这两种工作方式中，按传送的信号性质，又可以分为传送闭 　锁信号、允许信号和跳闸信号三种类型 闭锁信号：收不到这种信号是高频保护动作跳闸的必要条件。 允许信号：收到这种信号是高频保护动作跳闸的必要条件。 传送跳闸信号：收到这种信号是保护动作于跳闸充分而必要条　 　件的条件。 　　　　　　 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 （二）高频闭锁方向保护 　1、高频闭锁方向保护的基本原理 高频闭锁方向保护是通过高频通道间接比较被保护线路两侧的功率方向，以判别是被保护范围内部故障还是外部故障。 当区外故障时，被保护线路近短路点一侧为负短路功率，向输电线路发高频波，两侧收信机收到高频波后将各自保护闭锁。 当区内故障时，线路两端的短路功率方向为正，发信机不向线路发送高频波，保护的起动元件不被闭锁，瞬时跳开两侧断路器。 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 　２、高频闭锁方向保护特性分析 　　起动发信继电器1：灵敏度较高，用来起动高频发信机 　　起动跳闸继电器2：灵敏度较低，用来起动跳闸回路 　　功率方向继电器3：判断短路功率的方向 　　停信继电器4：在内部故障时停止发出高频信号 　　闭锁继电器5：用以控制保护的跳闸回路，带有工作线圈和制动线圈 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校 　区外故障时 　　如在D1点短路，被保护线路AB两侧的起动发信机电流继电器1动作，接通发信机的功放级电源，向高频通道发信，并将方向高频保护闭锁。对AB线路来说，近短路点B侧的短路功率是负的，功率方向继电器不动作，不去停信。输电线路AB两侧方向高频保护的收信机收到高频信号，将各自的保护闭锁，不发出跳闸脉冲。 电力系统继电保护原理 华中科技大学武昌分校