相关高频保护原理上只反应故障时线路两端电流的相应, 与电流的幅值无关,不需要引入电压量,不受电力系统振荡的影响,能允许较大的过渡电阻,不用零序电与电视中电流作操作量时不受结构简单、工作可靠,曾经是高压输电视路的主要保护方式,在纵联保护平行楼零序互意的能响,在线路非全相运行状态下也能正动工作,发展过程中起了重要作用, 但上面介绍的传统的相差高朝保护结构也存在一些严亚的缺点。
1、动作速度较慢,传统的相差高频保护只在电流正手中国栏时要等到下一个负半周进行次比相,这样,如果内部故障发生在两端电流进人负半周后, 则要等到下一个负半周出现有足够宽度的高频电流间隙,再经过装修同期,即最快也要约一个半周期(30ms),才能判断出故障的性质,如果采用两次比相,所需时间更长。
对于机电式保护,输出回路中要出现几次脉冲和间隙,出口继电器才能动作。因此保护动作时间最短也 大于5-6个周波。
2、在短路后几个周波内,短路电流中可代含有很大的非周期分量和种种高额分量,由于线路两制电流互感器的特性,饱和程度等可能不同,加上i +Ki2复合过滤器的过渡过程,可能使操作电压的波形发生产重时变。两侧畸变程度也不相同,在外部短路情况下有可优出观线路個操作电压的正半周变窄, 而另一侧操作电压的正半周正 常或者也交窄,两侧的高两电液脉冲不能相互填满面出现问队,使保护误动作,在内部短路情况下,也可能使两侧操作电压的正半周变宽而使高频脉冲同际变窄,使保护不能快建动作。
3、相差高频保护从原理上在线路非全相状态下可以正确工作,不受非全相状态下系统振荡时产生的负序,零序分量的影响,但在非高须加工相发生断线并在断口一侧接地时, 由于不接地的无故障电流,操作电压很小而发出连续的高顿电流使保护拒动。
4、传统的相差高频保护应用作为高额发信机和出口巴1由单相负序电流过健器产生。由于单相负序过能器产生的电流整流后要经过RC过滤波,游脉动电流变成直流,才能作用于起动无件。而RC建波器的时间常数较大,使起动元内动作缓慢,此外保护装置中必须设有灵最度不同的两套起动元件,其定值之比应不小于1.5-2.0.这对于长距高输电线路短路电流较小,常常出现起动元件灵敏度不足的问题。
针对以上问题,继电保护工作者曾作了大量研究,在静态相差高频保护中作了一些改进。
1、利用发信机远方起动原理解决必须两套起动元件的问题。所谓高频发信机的远力起动是用一嫡发信机发出的高频信号去起动另端的发信机发信, 并保持预定时间。这种方法一直用于闭镇式方向高频保护中,以解决长距高输电线路外那短路时由F短路电流小应该发出团锁信号一端的发信机不能t动而失去闭锁信号问题。在传统的相差高额保护中不用此方法。研究表明,将此方法应用于相差高频保护中可减少一套起动元件, 提高保护起动的灵破度。采用发信机远方起动时,发信机的起动和出口回路的起动采用同一个起动元件.在外部故障时只要有一侧的起动元件起动即可由所发出的高顧信号去起动对侧的发信机对制发信机经起动即可保持预定的时间。 在此时间内两侧发信机互相连锁, 保持在起动状态。因此不会出现由于侧起动元件 灵最度不足,没有起动,不发出填满另一侧高 领信号同队的闭锁信号而使保护误动。对于内部短路,只要两侧的起动元件都能起动,操作电流的相位差在保护的动作角度范围内,即可保证保护可靠动作.
2、应用三相负序起动,加快起动元件动作。应用三相负序过滤器产生三相负序电流,整流后波纹很小,用很小的电容滤波即可。从面减小了起动元件的时间常数,提高了起动元件的动作速度,战小了返回延时.
3、应用两个半周彼比相,提高比相速度。线路两端的保护都用移额的方法控制发信n, 在故障电流正半周时发送种額串 f的高额信号, 在负半周发送另一种频率 f的高锁电流,传送到对确后,M端用其故障电流正半周与N端传送米的正半周高频信号f比相,用其负半周与N蹦传送来的负半周高额信号f:比相。两个半周波比相的结果通过“或”门输出,提高保护动作速度,也可通过“与”门输出实现两次比相、可避免由于非周期分量和操作过滤器的过渡过程使保护在外部故障时误动作,因为智态过程不会使正。负半周支形都发生同样畸变,使比相给出错谋判断。
4、高频信号在通道中传播时间的补偿,应用本端电流方波与对端传来的高频电渣脉冲比相时,只婴将方波相位向落后方向移动即可补偿对端高類信号传播到本国的时间延迟,设不号说线路分布电容的影响,两端电流相位一致, 则移相的角度应为1%lX6".此处1为输电线路的长度,以km表示。
以上这些改进措施曾在我国330kV线路的静态相差高频保护中得到部分应用,效果良好。在微机相差高频保护中用数字负序过滤器,数字建波,数字式起动元件、数字式比相力法代替了相应的模报式电路,但这些问题仍然存在,这些改进措施仍有其现实意义。