[科普中国]-电流相位比较式纵联保护

简介

电流相位比较式纵联保护的原理，由于中、短距离线路的分布电容较小.本线路正常运行与外部故障时两端相应的工频电流反相(规定以由母线流向线路的电流为正方向）。而当发生内部故障时两端工频电流接近于同相。据此，以两端相应的工频电流间最大相位差为电流相位比较式纵联保护的动作判据，小于一定值时判定为本线路故体，否则为外部故库。该定值按考虑大于本线路两端电流互感器与保护装置间在外部故障时可能出现的最大角误差选定。

以规定的两端同一工频电流的同一半波(正或负)相互重登时何表征两工频电流间的相位差。对于同一半波的两工频电流，在50Hz系统情况，当重叠时间为10ms(60Hz系统时为6. 7 ms)时表征两端电流同相;0ms时则表征相位差为180°。在电流相位比较式纵联保护中，将规定的电流半波整形为方波，由通信设备经通道将有无信息传输至对端，检测本端与对端两方波重叠时间，作出动作与否的判断。

以双电源线路为例，当正常运行以及外部故障时A, B两端电流反相，故重叠时间为0。保护不动作;在内部故障时两端电流同相，重叠时间为10ms。大于整定值，保护动作1。

电流相位比较式纵联保护组成电流相位比较式纵联保护的组成主要有相位比较(比相)元件与起动元件。

(1)比相元件。

用以判别内外部故障。机电型比相元件是采用重叠时间输出方波后经平均值检波而工作，具有反时限动作特性。在分立元件与模拟集成电路的元件中采用电容积分式计时电路。比相应以本线路两端同一时刻的电流波形为准，如果选择窄带收信滤波器以减少干扰，将使收到的信号发生延迟，必要时需采取相应的补偿措施。以保证比相元件的正确反应。

(2)起动元件。

用以反应电力网发生了故障。只有它动作后，才允许比相元件输出结果。以增加保护的安全性。常用的起动量均为电流量，有负序与零序的综合相序电流、相电流以及故障分量电流(突变量)等。

电流相位比较式纵联保护主要类型电流相位比较式纵联保护主要类型可按比相方式或参与比较的电流量分类。

(1)按比相方式分类。用同一半波重叠时间的比相方式共有:

①半波比相。

②正负半波分别比相的或/与方式。按比相次数又有一次比相与二相比相等方式。

(2)按参与比较的电流量分类。

①综合相序电流相位比较。将输入的三相电流变成单一的综合相序电流。由于只需一个通信频道，特别适用于电力线载波通道。

②电流分相相位比较。每相电流各需一个通信频道。因为兼有独立选择故障相的功能，用在500kw及以上特高压传送重负荷的同杆双回线路上时更具有优点。一般与微波通信设备复用。

电流相位比较式纵联保护用途电流相位比较式纵联保护的用途，由于只用两端电流量比相，工作原理与装置结构简单，是应用较为广泛的超高压中、短线路的主要保护装置，但较少用于长距离线路2。