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第4章 输电线路纵联保护 差动保护的概念：反应两电流之差而动作的保护称为差动保护。差动保护的分类：根据接线方式的不同，差动保护分为 纵联差动保护（纵差保护或纵联保护） 横联差动保护（横差保护或横联保护）1 纵差保护：就是将一套保护装置分装在线路或被保护设备的两侧，将其一端的电气量信号与通过专设的通道传送过来的另一端的电气量信号进行比较，对故障位置进行综合判断，从而确定保护是否应该动作。它在发电机、变压器、母线及大容量电动机上获得了广泛的应用。2 横差保护：就是将一套保护装置分装在平行的双回线路上，利用平行双回线路的特点，有选择地切除故障线路。它常用于线路保护。本章主要介绍纵差保护。 继电保护原理4.1 输电线路纵联保护的基本原理与类型 1 输电线路纵联保护的基本原理输电线路如图所示，保护装置分装在线路的M和N两处。当MN内部k1点发生短路故障时，流经线路两侧断路器的故障电流如图中实线箭头所示，均从母线流向线路(规定电流或功率从母线流向线路为正，反之为负)。而当输电线路MN的外部发生短路时(如图中的k2点)，流经MN线路的电流如图中的虚线箭头所示，M侧的电流为正，N侧的电流为负。利用线路内部短路时两侧电流方向相同而外部短路时两侧电流方向相反的特点，保护装置就可以通过直接或间接比较线路两侧电流(或功率)方向来区分是线路内部故障还是外部故障。继电保护原理即纵联保护的基本原理是：当线路内部任何地点发生故障时，线路两侧电流方向(或功率)为正，两侧的保护装置就无延时地动作，跳开两侧的断路器；当线路外部发生短路时，两侧电流(或功率)方向相反，保护不动作。这种保护可以实现线路全长范围内故障的无时限切除，从理论上说这种保护具有绝对的选择性。因为差动保护不反应外部短路故障，所以差动保护丧失了作为相邻设备短路的后备保护的可能性。因此，不能因为有了差动保护就不要电流保护或距离保护了。当出现断路器失灵或差动保护装置拒动时，还必须依靠相邻设备的电流保护或距离保护作为后备保护。继电保护原理2 输电线路纵联保护的基本类型输电线路纵联保护为了交换两侧的电气量信息，需要利用专设通道。采用的通道不同，在装置原理、结构、性能和适用范围等方面就具有很大的差别。输电线路纵联保护按照所利用通道的不同可以分为以下四种类型(通常纵联保护也按此命名)：(1) 导引线纵联保护(简称导引线保护)。(2) 电力线载波纵联保护(简称高频保护)。(3) 微波纵联保护(简称微波保护)。(4) 光纤纵联保护(简称光纤保护)。本章将重点介绍导引线保护和高频保护。 继电保护原理4.2 导引线纵联保护 4.2.1 导引线纵联保护的基本原理 1 概述导引线纵联保护是纵联保护中最简单的一种，又常简称为纵联保护，它就是利用辅助导线或称导引线作为通道将被保护线路一侧的电流状况与经过导引线传送过来的另一侧的电流状况进行比较，以辨别短路是发生在被保护线路的内部或是外部，从而判断保护是否应该动作。导引线所传送的电流状况可分为两大类：其中一类是传送电流的大小(瞬时值)，另一类是传送电流的方向。根据传送电流的大小(瞬时值)以辨别是内部短路还是外部短路的保护比较简单，目前获得十分广泛的应用。而根据传送电流的方向以辨别是内部短路还是外部短路的保护则比较复杂，目前应用较少。 继电保护原理2 基本原理在线路的M和N两侧装设特性和变比完全相同的电流互感器，两侧电流互感器的一次回路的正极性均置于靠近母线的一侧，二次回路的同极性端子连接，差动继电器KD则并连接在电流互感器的二次端子上。 规定：一次侧电流的正方向为从母线流向被保护的线路。 继电保护原理在线路正常运行时，设线路的电流从M端流入，从N端流出(如图中的虚线所示)，则线路两侧电流 和 按照规定的正方向看反相， 其电流互感器的二次电流为式中：——两侧电流互感器的二次电流； ——两侧电流互感器的激磁电流； ——两侧电流互感器的变比。 继电保护原理流入差动继电器(或称为差动回路)的电流为 即（不平衡电流） 当线路外部发生短路(如k2点)时，电流互感器一次和二次电流的方向与正常工作的情况相同，流入差动继电器的电流仍为不平衡电流，但因为此时一次侧电流为短路电流，比正常时的负荷电流大得多，所以此时的不平衡电流要大得多。 继电保护原理当线路内部发生短路(如k1点)时，MN两侧的电流均为正。这时 将反向(见图中的实线)，此时流入差动继电器的电流为 正常时故障时式中：——故障点的总电流， 继电保护原理上式说明：内部短路时流入差动继电器的电流为故障点总电流的二次值，且远大于正常运行和外部短路时流入差动继电器的不平衡电流。当差动继电器为反映电流过量动作时，线路内部短路时，它就动作，即向被保护线路两侧送出跳闸信号，而正常运行和外部短路时，差动