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高频保护

高频保护包括相差高频保护和功率方向闭锁高频保护。相差高频保护是测量和比较被保护线路两侧电流量的相位,是采用输电线路载波通信方式传递两侧电流相位的。

高频保护是用高频载波代替二次导线,传送线路两侧电信号的保护,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。高频保护包括相差高频保护、高频闭锁距离保护和功率方向闭锁高频保护。

高频保护由 1.高频阻波器 2.结合电容器 3.连接滤波器 4.高频电缆 5.保护间隙 6.接地刀闸 7.高频收、发信机组成。

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,使高频电流限制在被保护输电线路以内。而工频电流可畅通无阻.

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

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。

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。

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。

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。

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,通常都是在电力系统发生故障时,保护起动之后它才发出信号,但有时也可以采用长期发讯的方式。由发信机发出信号,通过高频通道为对端的收信机所接收,也可为自己一端的收信机所接收。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。

相差高频保护

相差高频保护是测量和比较被保护线路两侧电流量的相位,是采用输电线路载波通信方式传递两侧电流相位的。假设线路两侧的电势同相位,系统中各元件的阻抗角相同。规定:电流从母线流向线路为正,从线路流向母线为负。

区内故障:两侧电流同相,发出跳闸脉冲;

正常或区外故障:两侧电流相角差180°,保护不动作

为了满足以上要求,采用高频通道正常时无信号,而在外部故障时发出闭锁信号的方式来构成保护。

实际上,当短路电流为正半周,高频发信机发出信号;而在负半周,高频发信机不发出信号。

当被保护范围内部故障时。由于两侧电流相位相同,两侧高频发信机同时工作,发出高频信号,也同时停止发信。这样,在两侧收信机收到的高频信号是间断的,即正半周有高频信号,负半周无高频信号。

当被保护范围外部故障时,由于两侧电流相位相差180°,线路两侧的发信机交替工作,收信机收到的高频信号是连续的高频信号。由于信号在传输过程中幅值有衰耗,因此送到对侧的信号幅值就要小一些。经检波限幅倒相处理后,电流为直流。

由以上的分析可见,相位比较实际上是通过收信机所收到的高频信号来进行的。在被保护范围内部发生故障时,两侧收信机收到的高频信号重叠约10ms,于是保护瞬时的动作,立即跳闸。在被保护范围外部故障时,两侧的收信机收到的高频信号是连续的,线路两侧的高频信号互为闭锁,使两侧保护不能跳闸。

高频闭锁距离

距离部分和高频部分配合的关系是:III段起动元件ZIII动作时,经1KM的常闭触点起动发信机发出高频闭锁信号, II段距离元件ZII动作时则起动1KM停止高频发信机。距离II段动作后一方面起动时间元件tII,可经一定延时后跳闸,同时还可经过一收信闭锁继电器2KL的闭锁触点瞬时跳闸。

当保护范围内部故障时(如d1点),两端的起动元件动作,起动发信机,但两端的距离II段也动作,又停止了发信机。当收信机收不到高频信号时,2KL触点闭合,使距离II段可瞬时动作于跳闸。

当保护范围外部故障时(如d2点),靠近故障点的B端距离II段不动作,不停止发信, A端II段动作停止发信,但A端收信机可收到B端送来的高频信号使闭锁继电器动作,2KL触点打开,因而断开了II段的瞬时跳闸回路,使它只能经过II段时间元件去跳闸,从而保证了动作的选择性。

高频闭锁距离保护的评价:

优点:内部故障时可瞬时切除故障,在外部故障时可起到后备保护的作用。

缺点:主保护(高频保护)和后备保护(距离保护)的接线互相连在一起,不便于运行和检修。

功率方向闭锁高频保护

功率方向闭锁高频保护,是比较被保护线路两侧功率的方向,规定功率方向由母线指向某线路为正,指向母线为负,线路内部故障,两侧功率方向都由母线指向线路,保护动作跳闸,信号传递方式相同。

最大优点:是无时限的从被保护线路两侧切除各种故障;不需要和相邻线路保护配合;相差高频保护不受系统振荡影响。


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