110kV及以上线路保护

零序电流保护

距离保护

纵差动保护

高频保护

零序电流保护

线路正常运行时    三相电流对称 

ⅠⅠA+ⅠB+ⅠC=0

接地故障时    以C相为例  三相电流不对称              

忽略负荷电流  则有

利用线路发生接地故障时出现零序电流的特点可构成零序电流保护，当接地时3Io≥Idz保护起动 

零序方向电流保护

          零序方向元件根据保护安装处的零序电压与流过保护的零序电流的相位关系判断零序功率方向

距离保护

构成原理

线路正常运行时  

   Z=Ue/Ifh=Zfh     值大，角度在30°左右

  线路故障时   

   Z=U/Ik=Z1Lk=Zk  值小, 角度在60°～ 90°

         利用线路故障时，阻抗下降的特点构成；

         当测量阻抗≤整定值，保护起动。

三段式距离保护

   测量输入的电流、电压不同可构成

         相间距离保护

         接地距离保护

输电线路的纵联保护

                          －双端测量保护

将线路两端的电气量沿通道传送至对端，在各端同时比较两端电气量，来判断本线路是否发生故障，从而决定是否动作的保护，称为输电线路的纵联保护。

根据采用通道的不同，又分为：

    纵差动保护          －敷设导引线       50HZ

  高频保护        －高频通道  40～500KHZ

  微波保护        －微波通道    2000MHZ

  光纤纵差动保护  －光纤通道       1014HZ

特点：①可保护线路全长

           ②可实现瞬时动作

           ③动作具有绝对的选择性

           ④不反应过负荷、系统振荡等。

高频保护

构成原理框图

基本知识

①高频通道   a:“相－地”

             b：工作方式  故障使发信方式

②高频电流   频率在40～500kHz之间的电流

③高频信号

a:线路故障时两端保护所传送的信息或命令

b:对于故障时发信方式，高频通道中出现高频电流即意味出现了高频信号

c:允许信号、闭锁信号与监频信号

监频信号：对允许式在正常时发出的监视保护

     通道是否畅通的信号（又称导频信号）

解除闭锁方式：允许信号下传送监频信号的方

     式。（仅在相间故障时投入）

      正常时保护收到监频信号，保护被闭锁；在区内故障时，发送允许信号，必然停发监频信号，此为“解除闭锁”。



d.专用通道与复用通道：

     220kV及以上输电线，装设两套不同原理的高频保护。

专用通道：专门用于传送继电保护信号，按

          闭锁方式工作。

复用通道：用于传送保护信号和远动信号，

          按允许方式工作。正常时，传送

          远动和监频信号，故障时传送保

          护信号。



高频闭锁方向保护  

      采用故障时发闭锁信号方式

 规定：当功率方向由母线指向线路即正方向时控制发信机不发信，当功率方向由线路指向母线即反方向时控制发信机发信。

①内部故障（L2）：

          线路两侧功率方向，两侧发信机均不发信，无闭锁信号，由于是内部故障，两侧继电部分动作跳开两侧断路器。

②外部故障（L1）：

          靠近故障点侧功率方向为反方向，该侧发信机发信即发送闭锁信号，该信号一方面被本侧收信机接受，另一方面沿通道传送至，被对侧收信机接受，将两侧保护闭锁。

保护配合

线路纵差动保护

构成原理

比较线路两端电流的大小和相位关系即可区分内外部故障

单相原理接线图

 采用环路法接线：

       各侧的电流互

感器二次侧通过差

动继电器构成各自

电流流通的回路

基本工作原理

1.正常运行及外部故障

2.内部故障

光纤纵差动保护    

        采用光纤通道传送载有两端电流量的信号，信号频率在1014HZ左右

保护采用分相差动原理

  动作方程：

  ︳iM(k)+iN(k) ︳- Kbrk︳iM(k)-iN(k) ︳                                         

                              ≥0

            动作电流

    Kbrk=_______________

            制动电流

①光纤是一种很细的空心石英丝或玻璃丝，直径仅为100～200um，一根光纤可传送8000多路信号。

②纵差动保护传送和接受信号采用不同的光纤通道

③当线路长度超过50～70KM时，需采用中继站及附加设备

④保护特点：

   a.具有制动特性，能提高区内短路的灵敏 

     性，能躲过区外短路不平衡电流的影响；

   b.采用分相电流差动和相电流突变量相结合

     的起到方式，可靠性得以提高；

   c.不受电磁干扰。

若干根光纤合在一起称为光缆，电力系统用架空地线复合光缆OPGW。光缆的结构示意图如下：