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1、继电保护课件现在学习的是第1页，共20页4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护 一、相差动高频保护的基本原理一、相差动高频保护的基本原理 -1.基本工作原理基本工作原理 相差动高频保护相差动高频保护是利用高频电流信号传送到对侧，比较输电线路两侧电流相位，从而决定其是否动作的一种保护。规定电流从母线流向线路为正方向（前提：假设线路两侧的电势同相位，系统中（前提：假设线路两侧的电势同相位，系统中各元件阻抗角相同）各元件阻抗角相同）在理想情况下，两端电流相位相同，保护装置应该动作。当保护范围外部故障时，两端电流相位相差180，保护装置不应动作。2023/2/27现在学习的是第2页，共20页4.2.
2、5 相差动高频保护相差动高频保护 -2.相差动高频保护的动作原理相差动高频保护的动作原理 将本侧电流采集来以后，经过方波回路，让其形成方波，再将方波接入到高频发信机上。当输入电流为正半轴时，方波电路为高电平，高频发信机发出高频信号。当其为负半轴时，对应高频发信机不发高频信号。2023/2/27现在学习的是第3页，共20页-理想：理想：区内故障：区内故障：=0 停信间隙停信间隙 =180 区外故障：区外故障：=180 停信间隙停信间隙 =0 可见可见 4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护2023/2/27现在学习的是第4页，共20页-实际：实际：区内故障：区内故障：0 停信间隙停信间隙Y18
3、0（传输有延时，发出信号时（传输有延时，发出信号时刻对侧不一定能够接受到信号）刻对侧不一定能够接受到信号）区外故障：区外故障：0 相差动高频保护实质上找出外部故障是可能出现的最大间隙角以及相差动高频保护实质上找出外部故障是可能出现的最大间隙角以及内部故障是可能出现的最小间隙角，由此确定一个闭锁角。内部故障是可能出现的最小间隙角，由此确定一个闭锁角。间隙角大于闭锁角时可以判断为内部故障间隙角大于闭锁角时可以判断为内部故障 4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护2023/2/27现在学习的是第5页，共20页 灵敏元件 I1（启动发信机）、不灵敏元件I2（启动保护）取相电流，反应对称短路，三相短路
4、 I3、I4通过负序电流滤过器，输入负序电流 反应不对称短路-3.保护装置的构成保护装置的构成 （1）起动元件：故障检测）起动元件：故障检测元件（区分正常运行和故障）元件（区分正常运行和故障）（2）操作元件：综合电操作元件：综合电流滤过器将三相工频电流复合流滤过器将三相工频电流复合成单相电流，经操作互感器成单相电流，经操作互感器CH升压后与高频载波调制升压后与高频载波调制 （3）比相元件：比相元件：根据线根据线路两侧电流的相位判断内外故路两侧电流的相位判断内外故障障(比相闭锁继电器、比相输比相闭锁继电器、比相输出变压器出变压器)4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护2023/2/27现在学习
5、的是第6页，共20页.保护装置工作过程保护装置工作过程 正常时：正常时：发信机震荡级仍在工作，调制部分输出的是反应呗保护线路三相正负序电流滤过器输出的相位，由于发信机的功放级没有电源，所以不能向高频通道发出信号。4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护 故障时：故障时：灵敏元件首先启动，给发信机的功放级提供电源，发信机立刻向通道发出故障电流调制的断续高频波。不灵敏元件启动后，准备好保护跳闸出口回路电源。区内故障：收信机收到断续波、比相变压器有输出，比相继电器动作，发跳闸脉冲区外故障：收信机收连续波，经检波限幅倒相处理后，比相变压器输出电流为0，比相继电器不动作，闭锁保护2023/2/27现在学
6、习的是第7页，共20页 二、高频相差动保护的相位特性和相继动二、高频相差动保护的相位特性和相继动作区作区 -1.内部故障时可能出现的最小间隙角内部故障时可能出现的最小间隙角 （1）对称短路时引起间隙角减小的）对称短路时引起间隙角减小的因素因素 由于两侧电势相位差及阻抗角不同引由于两侧电势相位差及阻抗角不同引起的误差起的误差 -系统稳定性要求：两侧电势相系统稳定性要求：两侧电势相位差不大于位差不大于7070 -系统发生短路时阻抗角为：系统发生短路时阻抗角为：60906090 -此时此时 4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护 2023/2/27现在学习的是第8页，共20页 两侧电流互感器的误差
7、两侧电流互感器的误差 保护装置误差保护装置误差 信号传输的延迟角度信号传输的延迟角度-最不利的情况最不利的情况 M M侧收到侧收到N N侧高频信号的相位差侧高频信号的相位差4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护2023/2/27现在学习的是第9页，共20页 N侧收到侧收到M侧高频信号的相位差侧高频信号的相位差 （2）内部故障时的最小间隙角）内部故障时的最小间隙角 4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护2023/2/27现在学习的是第10页，共20页（2）不对称短路时引起间隙角减小的因素 此时一负序电流为主导，而两侧的负序电流是由同一负序电压产生 由于两侧阻抗角不同引起的误差 两侧电流互感器
8、的误差 保护装置误差 信号传输的延迟角度-最不利的情况 M侧收到N侧高频信号的相位差4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护2023/2/27现在学习的是第11页，共20页 N侧收到M侧高频信号的相位差 （2）内部故障时的最小间隙角 可见，此时间隙角相对于对称短路大多了 4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护2023/2/27现在学习的是第12页，共20页 2、外部故障可能出现的最大间隙角、外部故障可能出现的最大间隙角（1）影响间隙角的因素 两侧电流互感器的误差 保护装置误差 信号传输的延迟角度-外部故障可能出现的最大间隙角4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护2023/2/27现在学习的
9、是第13页，共20页4.2.5 相差动高频保护相差动高频保护-3.闭锁角的确定闭锁角的确定 闭锁角度可取为闭锁角度可取为15（实际上式为了保证外部故障的时候不误动）（实际上式为了保证外部故障的时候不误动）-4.保护的相继动作区保护的相继动作区 保护装置在一端的保护先动作以后，另一端的保护才能再动作跳闸的情况，称为保护装置在一端的保护先动作以后，另一端的保护才能再动作跳闸的情况，称为“相继相继动作动作”。主要影响因素：故障类型、两侧电源电动势间相角差以及线路长度。主要影响因素：故障类型、两侧电源电动势间相角差以及线路长度。2023/2/27现在学习的是第14页，共20页4.2.5 相差动高频保护
10、相差动高频保护 对相差高频保护的评价对相差高频保护的评价-优点：优点：能反映各种短路能反映各种短路 不反映系统振荡不反映系统振荡 不反映系统非全相运行不反映系统非全相运行 不受电压回路短线影响不受电压回路短线影响-缺点：缺点：对于重负荷线路不利于保护动作对于重负荷线路不利于保护动作 不能作为相邻线路的后备保护不能作为相邻线路的后备保护 输电线过长时，保护可能出现相继动作输电线过长时，保护可能出现相继动作2023/2/27现在学习的是第15页，共20页输电线路保护回顾输电线路保护回顾第一章 -电力系统继电保护的作用及基本任务 -继电保护装置的构成 -对电力系统继电保护的基本要求第二章 -电磁型电
11、流继电器 -动作电流、返回电流、返回系数 -电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护的整定计算原则 -电流保护的接线方式2023/2/27现在学习的是第16页，共20页输电线路保护回顾输电线路保护回顾第二章 -方向性电流保护的工作原理 -功率方向继电器的工作原理 -集成电路型功率方向继电器 -相间短路功率方向继电器的接线方式及动作特性分析 -双侧电源网络中电流保护整定的特定 -双向元件加装的原则 -零序电流、电压滤过器 -零序电流I、II、III段保护的整定原则 -零序功率方向继电器的接线方式 -零序电流保护与相间电流保护的比较2023/2/27现在学习的是第17页，共20页输电线路保
12、护回顾输电线路保护回顾第二章-中性点不接地电网中单相接地故障的特点-中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点及补偿方式-中性点不接地电网中单相接地故障的保护第三章-距离保护的基本概念-距离保护的主要组成元件-利用复平面分析圆特性的阻抗继电器（各种阻抗继电器的动作方程式）-测量阻抗、动作阻抗、整定阻抗、极化电压、补偿电压的含义2023/2/27现在学习的是第18页，共20页输电线路保护回顾输电线路保护回顾第三章-阻抗继电器交流回路的原理接线-阻抗继电器的幅值比较回路及相位比较回路-阻抗继电器的接线方式-方向阻抗继电器的死区及消除死区的方法-极化回路记忆作用对继电器动作特性的影响-距离保护的整定计算原则及对距离保护的评价-过渡电阻对距离保护的影响-电力系统振荡对距离保护的影响及振荡闭锁回路2023/2/27现在学习的是第19页，共20页输电线路保护回顾输电线路保护回顾第四章-纵联保护的基本概念及分类-输电线的纵联差动保护基本原理-影响输电线的纵联差动保护正确工作的因素-高频保护的基本概念-高频通道构成-高频通道的工作方式和高频信号的作用-高频闭锁方向保护的工作原理-高频闭锁负序、零序方向保护及高频闭锁距离保护-相差动高频保护的基本原理-相差动高频保护的相位特性和相继动作区2023/2/27现在学习的是第20页，共20页