【正文】 區(qū)外 判 斷速 動(dòng) 區(qū)Io p . s e tK = 0 . 7 5差 動(dòng) 動(dòng) 作 區(qū) 變區(qū)域、變算法、變延時(shí)的保護(hù)特性 速動(dòng)性及可靠性的統(tǒng)一！ 速動(dòng)區(qū) : Icd= K=1 瞬時(shí)動(dòng)作 靈敏段： Icd=Iop k= 延時(shí) 30ms出口 相差定值： 1)整定時(shí)考慮最小方式下區(qū)內(nèi)故障差流值有足夠的靈敏度。正常運(yùn)行時(shí)的電流分析同上。 MN8 0 3 A8 0 3 Ak KI?MI? I?區(qū)內(nèi)故障示意圖 許繼 220kV線路主保護(hù) ——光差部分 區(qū)外故障示意圖 區(qū)外故障時(shí)，一側(cè)電流由母線流向線路，為正值，另一側(cè)電流由線路流向母線，為負(fù)值，兩電流大小相同，方向相反，所以差動(dòng)電流為零，差流元件不動(dòng)作。 許繼 220kV線路主保護(hù) ——光差部分 1?I3?I2?I??????????nkk IIII1321 0差動(dòng)保護(hù)理論基礎(chǔ)：基爾霍夫電流定律 許繼 220kV線路主保護(hù) ——光差部分 ? 動(dòng)作電流 (差動(dòng)電流 )為 ： ? 制動(dòng)電流為 ： ? 差流元件基本動(dòng)作方程： { ? NMd III ?? ??NMr III ?? ??c d s e td II ?rd II ?I d I r0 . 75c d se tI許繼 220kV線路主保護(hù) ——光差部分 區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩側(cè)實(shí)際短路電流都是由母線流向線路，和參考方向一致，都是正值，差動(dòng)電流就很大Id Ir ，滿足差動(dòng)方程，差流元件動(dòng)作。 ? 靠直接傳遞電流電壓等交流量，比較兩側(cè)電流大小和相位的，光纖電流差動(dòng)保護(hù)。 ? 電力線載波通道（分為專用收發(fā)信機(jī)或復(fù)用載波機(jī)），經(jīng)濟(jì)但是不可靠； ? 微波通道（很少應(yīng)用）； ? 光纖通道（專用或者復(fù)用），可靠，目前正大量應(yīng)用于 110kV及以上線路保護(hù)中； ? 導(dǎo)引線，適用于 10kM內(nèi)的線路，很少使用。 縱聯(lián)保護(hù)： 是用某種通信通道將輸電線路兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來，將本端的電氣量信息狀態(tài)傳送到對端進(jìn)行比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在線路范圍之外，從而實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)切除區(qū)內(nèi)故障。 第一部分結(jié)束 許繼 220kV線路主保護(hù)實(shí)現(xiàn)方案 主保護(hù)的產(chǎn)生：多段式的后備距離或者零序保護(hù)只能反應(yīng)輸電線路單側(cè)電氣量（電流和電壓）的變化，其速動(dòng)段從根本上說無法滿足線路全長范圍內(nèi)對于任何故障速動(dòng)的要求。即合閘狀態(tài)下，加入抽取電壓任意大小和相位，則保護(hù)默認(rèn)并置之為標(biāo)準(zhǔn)，在檢定 許繼 220kV線路 ——重合閘的實(shí)現(xiàn) 時(shí)，拿彼時(shí)的抽取電壓和此標(biāo)準(zhǔn)比較，滿足檢無壓（母線電壓小于 30V或線路電壓小于 ）或檢同期（母線電壓大于 40V或線路電壓大于 時(shí)滿足同期角差）條件，則合閘。 停用方式下，不溝三；投入閉重三跳軟壓板時(shí)閉重且溝三。以及控制字中相關(guān)偷跳啟動(dòng)重合閘，檢無壓，檢同期，無檢定和有壓轉(zhuǎn)檢同期的整定。 許繼 220kV線路 ——重合閘的實(shí)現(xiàn) 重合閘功能的投入：重合閘動(dòng)作方式靠外部把手的開入或者內(nèi)部把手的設(shè)置來控制（根據(jù)內(nèi)把手有效控制字受否投入來選擇）。 ? 15秒充電。 ? 保護(hù)啟動(dòng)，包含本保護(hù)啟動(dòng)以及其它保護(hù)啟動(dòng)。 220kV線路重合閘配置方案 對于雙側(cè)電源的線路來說，檢無壓端為了在斷路器偷跳時(shí)能夠重合，則必須投入檢同期功能才行，但是檢同期端絕不能同時(shí)投入檢無壓功能。但是如果是三相跳閘，在重合時(shí)則必須要考慮兩側(cè)同期的問題，如果兩側(cè)不同期合閘，合閘時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，影響電力設(shè)備的安全，甚至?xí)鹣到y(tǒng)的振蕩。 220kV線路重合閘配置方案 對于只有單側(cè)電源的情況，電源側(cè)線路保護(hù)重合閘可以采用無檢定的方式，等重合閘延時(shí)時(shí)間到就重合，不存在同期問題。 ? 單重方式：保護(hù)動(dòng)作單跳單重，三跳不重； ? 三重方式：保護(hù)動(dòng)作三跳三重； ? 綜重方式：保護(hù)動(dòng)作單跳單重，三跳三重； ? 停用方式：保護(hù)動(dòng)作單跳或三跳不重。 ? 對于母線，介于以上兩者之間，也不配重合閘。 自動(dòng)重合閘的配置： ? 對于輸電線路，瞬時(shí)性故障占比重很大，所以大多數(shù) 220kV及以上線路都配置重合閘。 220kV線路重合閘配置原則 ? 提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，重合成功后系統(tǒng)恢復(fù)成原先的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 自動(dòng)重合閘作用： ? 對瞬時(shí)故障，可快速恢復(fù)正常運(yùn)行，提高供電的可靠性。 220kV線路重合閘配置原則 據(jù)統(tǒng)計(jì)，架空線路所發(fā)生的故障 90%以上都是瞬時(shí)性的故障（雷擊或鳥害等等），故障后線路保護(hù)動(dòng)作跳開兩側(cè)的斷路器，由于沒有電源向短路點(diǎn)提供短路電流，電弧會(huì)自動(dòng)熄滅，如果此時(shí)重合閘動(dòng)作，對恢復(fù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行十分有利。 1若零序 Ⅱ 段永跳控制字投入、或零序 Ⅲ 段永跳控制字投入，則零序 Ⅱ 、 Ⅲ 段保護(hù)動(dòng)作后直接三跳閉鎖重合閘。 許繼 220kV線路 ——零序保護(hù)的實(shí)現(xiàn) 1零序 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 段經(jīng)選相跳閘，若選相無效且動(dòng)作元件不返回，則延時(shí) 100ms三跳。 1當(dāng) TV斷線時(shí)零序保護(hù) Ⅰ 、 Ⅱ 自動(dòng)退出，零序 Ⅲ 、 Ⅳ 段若不經(jīng)方向控制，則變?yōu)檫^流保護(hù)，否則也自動(dòng)退出。 單重加速無方向的零序加速段，延時(shí) 60ms。 非全相時(shí)只保留零序 Ⅳ 段，當(dāng)投入零序 Ⅳ 段跳閘后加速時(shí)，零序 Ⅳ 段延時(shí)為 Ⅳ 段延時(shí) 500ms與500ms的最大值。 零序四段的投入要靠控制字中對應(yīng)為是否置 1來控制。 ? 實(shí)現(xiàn)：過流 +零序功率方向。 ? 零序 Ⅳ 段，長延時(shí)，保護(hù)本線高阻接地短路，作為前三段的后備， 很靈敏。 ? 零序 Ⅱ 段，帶短延時(shí)保證可靠切除線路范圍內(nèi)的故障。 許繼 220kV線路保護(hù)實(shí)現(xiàn)方案 ——零序 零序保護(hù)的特點(diǎn)： ? 簡單，可靠；但是只能反應(yīng)接地故障，對于兩相短路或者三相短路不能保護(hù)。 零序保護(hù)的核心：帶方向的過流保護(hù)。 3I1IJW 突變量啟動(dòng)元件不動(dòng)作 。因此距離保護(hù)對系統(tǒng)振蕩要做專門的處理?？赡馨l(fā)展為電網(wǎng)大停電的起因，也可能發(fā)展為大停電事故過程中的一個(gè)環(huán)節(jié)。 許繼 220kV線路 ——距離保護(hù)的實(shí)現(xiàn) 有關(guān)距離保護(hù)的幾點(diǎn)注意： ? 系統(tǒng)振蕩： 并列運(yùn)行的系統(tǒng)或發(fā)電廠由于靜穩(wěn)破壞（大機(jī)組失磁或者線路傳輸功率超過穩(wěn)定極限）或者動(dòng)穩(wěn)破壞（短路故障時(shí)如果故障切除過慢）導(dǎo)致失去同步，破壞了穩(wěn)定運(yùn)行，于是出現(xiàn)了振蕩。所以接地和相間距離動(dòng)作特性中一定要考慮過渡電阻的影響。 許繼 220kV線路 ——距離保護(hù)的實(shí)現(xiàn) 有關(guān)距離保護(hù)的幾點(diǎn)注意： ? 過渡電阻： 金屬性短路是一種比較理想的短路，常見的短路一般都含有過渡電阻，故障過渡電阻的存在使短路點(diǎn)的故障相或故障相間上的電壓不再是零。 1若多相故障永跳控制字投入，或者距離 Ⅱ 、 Ⅲ 段永跳控制字投入，則相間距離或者距離 Ⅱ 、 Ⅲ 段動(dòng)作時(shí)直接三跳同時(shí)閉鎖重合閘。 許繼 220kV線路 ——距離保護(hù)的實(shí)現(xiàn) 1接地距離 Ⅰ 、 Ⅱ 段動(dòng)作時(shí)選相跳閘，若選相無效且動(dòng)作元件不返回，則延時(shí) 100ms三跳。 1距離加速近受距離壓板控制。 許繼 220kV線路 ——距離保護(hù)的實(shí)現(xiàn) 三重時(shí)，當(dāng)加速 Ⅱ 段不經(jīng)振蕩和加速 Ⅲ 段都不投入時(shí)，自動(dòng)投入經(jīng)振蕩閉鎖的瞬時(shí)加速 Ⅱ 段以及帶延時(shí)的距離 Ⅱ 、 Ⅲ 段保護(hù)。 單重加速固定投入經(jīng)振蕩開放的加速接地 Ⅱ 距離保護(hù)。（以上定值確定圓特性） 全相及非全相時(shí)配置三段式相間及接地距離。 接地距離保護(hù)所用定值：零序電抗、零序電阻補(bǔ)償系數(shù)；正序阻抗角；負(fù)荷電阻；接地電抗 Ⅰ 、Ⅱ 、 Ⅲ 段定值（并非是阻抗定值 Z，而是 X）；接地 Ⅱ 、 Ⅲ 段延時(shí)。 接地距離三段和相間距離三段的投入，要靠距離控制字中進(jìn)行對應(yīng)位置是否置 1來控制。在 Ⅰ 、 Ⅱ 段距離繼電器暫態(tài)不動(dòng)作時(shí)，改用上拋?zhàn)杩估^電器，保證母線及背后故障時(shí)不誤動(dòng)，對后加速則一直采用反偏阻抗繼電器。0電 電 電許繼 220kV線路 ——接地距離保護(hù)實(shí)現(xiàn) 相間距離保護(hù) Ⅲ 段的動(dòng)作特性：極化圓 XRZ D ZΦ D Z Z pR D Z固 定 偏 移 比 相 圓許繼 220kV線路 ——接地距離保護(hù)實(shí)現(xiàn) 相間距離保護(hù)動(dòng)作特性說明： 正序極化電壓較高時(shí)，由正序電壓極化的距離繼電器由很好的方向性，當(dāng)正序電壓下降至 20%以下時(shí)，有正序電壓記憶量極化。 1ZIUU K ?????? ??? ????KU???I?1ZI???許繼 220kV線路 ——接地距離保護(hù)實(shí)現(xiàn) 相間距離保護(hù) Ⅰ 、 Ⅱ 段的動(dòng)作特性：極化圓 XRZ D ZΦ D Z電 電 電1 2 176。 許繼 220kV線路 ——相間距離保護(hù)實(shí)現(xiàn) 輸電線路距離保護(hù)安裝處相間電壓降計(jì)算公式： —— 短路點(diǎn)的相間電壓。 ? 方向線：下面的一條直線，是為了在正方向出口短路時(shí)即使過渡電阻的附加阻抗是阻容性時(shí)也沒有死區(qū)。j XI I I 段 多 邊 形零 功 方 向許繼 220kV線路 ——接地距離保護(hù)實(shí)現(xiàn) 接地距離保護(hù)動(dòng)作特性說明： ? 電抗線：上面的一條直線，沿 R方向下傾 10度左右，是為了防止經(jīng)過渡電阻短路時(shí)若過渡電阻的附加阻抗是阻容性時(shí)避免超越。X ′amp。X ′Rs e tU0I02 0 176。R1 2 176。 ?KU? —— 短路點(diǎn)的該相電壓。 許繼 220kV線路 ——接地距離保護(hù)實(shí)現(xiàn) 輸電線路距離保護(hù)安裝處單相電壓降計(jì)算公式：是該相上正序、負(fù)序和零序電壓降之和。 距離保護(hù)的缺點(diǎn)：不能全線速動(dòng)。 ? 既能反應(yīng)電壓的降低又能反應(yīng)短路電流的增大，靈敏度高。 距離保護(hù)的特點(diǎn)： ? 對于阻抗繼電器，在線路運(yùn)行時(shí)， Zm=Zl=Un/Il；故障時(shí) Zm=Zk=Umk/Ik，而 Un遠(yuǎn)大于 Umk， Il又遠(yuǎn)小于 Ik，所以 Zk遠(yuǎn)小于 Zl，即測量阻抗可區(qū)分正常運(yùn)行和短路故障； ? 如果 K點(diǎn)發(fā)生的是金屬性故障，則 Zm=Zk，即測量阻抗反應(yīng)了短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗，也就是反應(yīng)了故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近。 A Bk 2C1 2t 1t 2t 3t 1t 2許繼 220kV線路保護(hù)實(shí)現(xiàn)方案 ——距離 距離保護(hù)的原理：距離保護(hù)是一種反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的距離（阻抗） ,并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間的保護(hù)。 許繼 220kV線路后備保護(hù)實(shí)現(xiàn)方案 后備保護(hù)的特點(diǎn)：為了保護(hù)線路全長，后備保護(hù)一般都是按照多段式設(shè)置，相互配合，短路點(diǎn)越近動(dòng)作越快。 后備保護(hù)的缺點(diǎn)：不能區(qū)分本線路末端故障和相鄰線路始端故障，為了保證在相鄰線路始端故障時(shí)不越級跳閘，后備保護(hù)的瞬動(dòng)段都只能保護(hù)本線路全長的一部分，不能構(gòu)成全線速動(dòng)。 許繼 220kV線