一、線路主保護（縱聯(lián)保護）

縱聯(lián)保護：利用某種通信通道將輸電線路兩端的保護裝置縱向連接起來，將各端的電氣量傳送到對端，將各端的電氣量進行比較，一判斷故障在本線路范圍內還是范圍之外，從而決定是否切斷被保護線路。

任何縱聯(lián)保護總是依靠通道傳送的某種信號來判斷故障的位置是否在被保護線路內，信號按期性質可分為三類：閉鎖信號、允許信號、跳閘信號。

閉鎖信號：收不到這種信號是保護動作跳閘的必要條件。

允許信號：收到這種信號是保護動作跳閘的必要條件。

跳閘信號：收到這種信號是保護動作與跳閘的充要條件。

按輸電線路兩端所用的保護原理分，可分為：（縱聯(lián)）差動保護、縱聯(lián)距離保護、縱聯(lián)方向保護。

通道類型：一、導引線通道；二、載波（高頻）通道；三、微波通道；四、光纖通道。

1）（縱聯(lián)）差動保護

（縱聯(lián)）差動保護：原理是根據(jù)基爾霍夫定律，即流向一個節(jié)點的電流之和等于零。差動保護存在的問題：

對于輸電線路

1、電容電流：電容電流從線路內部流出，因此對于長線路的空載或輕載線路容易誤動。

解決辦法：提高啟動電流值（犧牲靈敏度）；加短延時（犧牲快速性）；必要是進行電容電流補償。

*注：穿越性電流就是在保護區(qū)外發(fā)生短路時，流入保護區(qū)內的故障電流。穿越電流不會引起保護誤動。

2、TA斷線，造成保護誤動

解決辦法：使差動保護要發(fā)跳閘命令必須滿足如下條件：?

a、本側起動原件起動；b、本側差動繼電器動作；c、收到對側“差動動作”的允許信號。

保護向對側發(fā)允許信號條件：a、保護起動；b、差流元件動作。

3、弱電側電流縱差保護存在問題（變壓器不接地系統(tǒng)的弱電側在輕載或空載時電流幾乎沒有變化）。

解決辦法：除兩側電流差突變量起動元件、零序電流起動元件和不對應起動元件外，加裝一個低壓差流起動元件。

4、高阻接地是保護靈敏度不夠

在線路一側發(fā)生高阻接地短路時，遠離故障點的一側各個起動元件可能都不啟動，造成 兩側差動保護都不能切除故障。

解決辦法：由零序差動繼電器，通過低比率制動系數(shù)的穩(wěn)態(tài)相差元件選相，構成零序1段差動繼電器，經(jīng)延時動作。

*注：比率制動差動即一個和電流（差動），一個差電流（制動），兩者綜合考慮，差電流越大，才能動作。

5、采樣不同步

解決辦法：改進技術

6、死區(qū)故障

解決辦法：遠跳

線路M、N側。將M側母線保護動作的接點接在電流差動保護裝置的“遠跳”端子上，保護裝置發(fā)現(xiàn)該端子的輸入接點閉合后立即向N側發(fā)“遠跳”信號。N側接收到該信號后再經(jīng)（也可不經(jīng)）起動元件動作作為就地判據(jù)發(fā)三相跳閘命令并閉鎖重合閘。

*注：3/2接線方式中母線保護動作是不允許發(fā)“遠跳”信號的，而是母線保護起動失靈保護，失靈保護動作后起動“遠跳”跳對側斷路器。

對于主變

在空載投入變壓器、或者是外部故障切除電壓恢復時，變壓器電流表指針會有很劇烈的擺動，然后再返回正常的空載電流值，這個沖擊電流就是所謂的勵磁涌流。它有以下幾個特點：

1、涌流含有數(shù)值很大的高次諧波分量(主要是二次和三次諧波)，主要是二次諧波，因此，勵磁涌流的變化曲線為尖頂波，并且有明顯的間斷角。

2、勵磁涌流的衰減常數(shù)與鐵芯的飽和程度有關，飽和越深，電抗越小，衰減越快。因 此，在開始瞬間衰減很快，以后逐漸減慢。

3、一般情況下，變壓器容量越大，衰減的持續(xù)時間越長，但總的趨勢是涌流的衰減速度往往比短路電流衰減慢一些。

4、勵磁涌流的數(shù)值很大，最大可達額定電流的6～8倍。當整定一臺斷路器控制一臺變壓器時，其速斷可按變壓器勵磁電流來整定。

根據(jù)這些特點，可以提出相應的解決辦法。比如采用帶有飽和變流器的差動繼電器構成差動保護；利用二次諧波制動原理構成差動保護。

2）縱聯(lián)方向保護

縱聯(lián)方向保護是在規(guī)定正方向的情況下，通過比較故障分量電壓和和電流在模擬阻抗上產(chǎn)生的電壓之間的相位，縱聯(lián)方向保護的原理決定它有以下幾個特點：

1、不受負荷狀態(tài)的影響。

2、不受故障點過渡電阻的影響。

3、故障分量的電壓、電流間的橡膠與系統(tǒng)電阻決定，方向明確。

4、可消除電壓死區(qū)。

5、不受系統(tǒng)振蕩影響。

3）縱聯(lián)距離保護

縱聯(lián)距離保護和縱聯(lián)方向保護類似，只是將方向元件改成了距離元件。

距離保護通過比較短路點與保護安裝處的線路阻抗Zm和整定阻抗Zset，有以下三種情形：

1、Zm<Zset，說明在保護區(qū)內，保護動作。

2、Zm>Zset，說明在保護區(qū)外，保護不動作。

3、Zm在Zset的反方向，說明為反方向故障，保護不動作。

從它的保護原理，即通過比較兩者的阻抗值可知，在考慮一定的裕量，以及發(fā)生高阻接地是要保證靈敏性的要求下，距離保護不能保護線路的全長，一般來說，距離1段能保護線路全長的80%；距離II段保護全長及下一線路的一部分；距離III段保護下一線路全全長，作為下一線路的遠后備。

縱聯(lián)距離保護歸根于距離保護的一段，即距離I段。

縱聯(lián)距離保護很少受系統(tǒng)運行方式、網(wǎng)絡結構和負荷變化的影響。但它受系統(tǒng)振蕩的影響、在串補電容線路上整定困難。

距離保護還可以兼做本線路和相鄰線路的后備保護用。

二、重合閘

電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，架空線路故障大都是“瞬時性”故障，這些故障發(fā)生時，繼電保護動作開關斷開，電弧很快自然熄滅，這時故障點的絕緣強度重新恢復，此時，合上斷路器能夠恢復正常供電。

重合閘的優(yōu)點明顯：首先能提高供電的可靠性，尤其是單回路線路；同事，也能提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性；對斷路器機構本身或繼電保護的誤動作引起的誤跳閘也能進行糾正補救。

重合閘的缺點在于：當重合于永久性故障時，電力系統(tǒng)又受到了一次故障的沖擊，有可能降低并列運行的穩(wěn)定性；同時，它要求斷路器在短時內連續(xù)兩次切斷短路電流，對短路器的滅弧能力要求高。

重合閘不應動作的情況：

1）由值班人員手動或操作遙控裝置將斷路器斷開

2）手動合閘

重合閘起動方式有位置不對應起動（偷跳）和保護戶跳閘起動。

重合閘的單重、三重和綜重

1、單相重合閘是指：線路上發(fā)生單相接地故障的時候，保護動作只跳開故障相的斷路器并單相重合閘；  2、三重是指：不管線路上單相接地故障還是相間短路故障，都跳開三相，再三相重合閘；  3、綜合重合閘是指：當發(fā)生單相接地故障時采用單相重合閘方式，當發(fā)生相間短路時采用三相重合閘方式。

一般來說，對于110kV及以下線路，采用單重方式；對于220kV及以上線路，采用多重方式；對于孤立線路，沒有形成環(huán)網(wǎng)等特殊情況采用綜重，各種方式的采用是綜合考慮線間距離而導致的故障類型的可能性、供電的可靠性以及對系統(tǒng)的沖擊來考慮的。

重合閘的動作時間

一方面，為了縮短電源斷開時間，希望動作時限越短越好；另一方面，重合閘前要保證滅弧使介質絕緣強度恢復，這包括兩點內容：一為斷路器機構滅弧室；二為故障點的電弧熄滅。綜合來看，重合閘的時間又不能太短，一般來說為，220kV0.8s，500kV0.6s。

檢無壓和檢同期

檢無壓：在合開關前，先檢測開關線路側是否有電壓，確定無電壓后，再合開關。

檢同期“在和開關前，先檢測開關兩端是否滿足同期條件（電壓和相位都相同），再合開關。

兩側跳閘后，線路無壓，這時投無壓側先將開關合上，另一側檢同期后再合閘。如果兩側均投檢同期，由于線路無壓，母線側有壓，兩側開關均不滿足同期條件，將無法操作。

如果一側投檢無壓，另一側投檢同期，那么，檢無壓一側，在斷路器由于某種原因（誤碰或保護誤動時）而跳閘，對側并未動作，此時線路有壓，不能重合。因此，兩側均應裝有檢無壓和檢同期，但是，一側投檢無壓和檢同期后，另一側只能夠檢同期，否則出現(xiàn)同時檢無壓重合閘導致非同期合閘，此時，在檢同期繼電器觸點回路中要串接檢無壓的觸點。（兩側重合閘的配合問題）

重合閘是，一般在系統(tǒng)側投檢無壓，靠近電廠側投檢同期，是為了防止重合于永久性故障時，再一次對發(fā)電機組造成沖擊。

同樣的考慮還有500kV線路3/2接線方式的采用邊開關先合，因為開關重合于永久性故障并且開關此時不能跳開時，系統(tǒng)的停電范圍影響（停一條母線，還是相鄰的一條線路），因為對于500kV線路來說，線路在一般情況下比母線更重要。

需要說明的是，對于單重方式，就不存在檢同期，因為兩相仍處于合閘狀態(tài)。。

三、斷路器保護

斷路器保護的功能配置：

1、失靈保護

對于3/2接線，斷路器分為邊斷路器和中斷路器，兩者失靈時所跳的斷路器有所不同，前者是跳中斷路器和所連母線上所有邊斷路器；后者是跳兩個邊斷路器，并且發(fā)遠跳跳開線路對側的與線路相連的斷路器。

一般來說，220kV及以下的失靈配置母差保護來完成，而500kV3/2接線時，則由斷路器保護完成失靈。

失靈保護的動作條件

故障相失靈：按相對應的線路保護跳閘接點和失靈過流高定值都動作后，先經(jīng)可整定的失靈跳本開關時間延時定值發(fā)三相跳閘命令跳本斷路器，再經(jīng)可整定的失靈跳相鄰開關延時定值發(fā)失靈保護動作跳相鄰斷路器。

非故障相失靈的實現(xiàn)：由三相跳閘輸入接點保持失靈過流高定值動作元件，并且失靈過流低定值動作元件連續(xù)動作，此時輸出的動作邏輯先經(jīng)可整定的失靈跳本開關時間延時定值發(fā)三相跳閘命令跳本斷路器，再經(jīng)可整定的失靈跳相鄰開關延時定值發(fā)失靈保護動作跳相鄰斷路器。

發(fā)變三跳起動失靈回路的實現(xiàn)：由發(fā)、變三跳起動的失靈保護可分別經(jīng)低功率因素、負序過流和零序過流三個輔助判據(jù)開放。三個輔助判據(jù)均可由整定控制字投退。輸出的動作邏輯先經(jīng)可整定的失靈跳本開關時間延時定值發(fā)三相跳閘命令跳本斷路器，再經(jīng)可整定的失靈跳相鄰開關延時定值發(fā)失靈保護動作跳相鄰斷路器。

500kV開關失靈：開關的失靈保護是在開關保護里實現(xiàn)的，線路保護的分相跳閘命令來自操作箱的三相跳閘命令TJR開入至開關保護開關保護內部邏輯判斷--過流判據(jù)（失靈高定值0.6A，失靈低定值0。4A），滿足失靈條件時經(jīng)第一時限0.13s跳本開關，0.2s跳相鄰開關即SLJ觸點閉合。

對于邊開關來說，兩個SLJ觸點跳相鄰中開關；兩個SLJ觸點起動母差失靈；另有四個SLJ觸點開入至發(fā)信裝置起動發(fā)信遠跳。

三跳接點可以分為三種：

TJQ三跳啟動重合閘、啟動失靈—目前基本沒有什么用（單重）；

TJR三跳不啟重合閘、啟動失靈—母線保護、電抗器、失靈保護、遠跳等的出口；

TJF三跳不啟重合閘、不啟失靈—非電量出口（不一致、本體等），三相不一致、瓦斯TJQ為三跳繼電器，不閉鎖重合閘，在一些三跳三重的場合TJQ動作還是允許重合的。如果此時去啟動遠跳回路肯定是不合適。

TJR為永跳繼電器，閉鎖重合閘，往往母差保護及一些需閉鎖重合閘的動作通過它來出口。TJR一但動作，肯定不能重合，用它來啟動遠跳回路。 

2、220kV開關失靈

a、線路開關失靈

線路開關的失靈保護由線路保護、開關保護、失靈保護共同實現(xiàn)的，線路保護的分相跳閘命令來自操作三相跳閘命令TJR和TJQ與開關輔助保護過流判據(jù)（失靈電流定值）串聯(lián)，開入至失靈保護屏，經(jīng)失靈出口短延時跳母聯(lián)/分段，失靈長延時跳該母線上所連接的所有開關。

b、母聯(lián)/分段開關失靈

母聯(lián)/分段開關的失靈保護由母差保護實現(xiàn)的，來自操作的三相跳閘命令TJR開入母差保護屏，有母差保護經(jīng)過流判據(jù)（母聯(lián)失靈電流定值）實現(xiàn)失靈保護，滿足失靈條件時經(jīng)延時跳兩條母線上的所有開關。

c、變中開關失靈

變中開關失靈有主變保護屏起動，借助失靈屏跳主變三側。經(jīng)內部邏輯判斷后，開入之失靈屏的變中失靈中；同時主變保護屏的跳中壓側開關的命令開入至失靈屏解除復壓閉鎖；兩者條件同時滿足，使得保護元件和閉鎖元件觸電同時動作，從而實現(xiàn)聯(lián)跳主變三側。 

2、自動重合閘 

3、三相不一致保護

定義：斷路器只有一相或兩相跳開，三相跳位開入不一致，非全相狀態(tài)（此時系統(tǒng)中有零序/負序分量），它的控制字為“不一致經(jīng)零序開放投”“不一致經(jīng)負序開放投”，閉鎖重合閘，不啟動失靈（TJF）。

4、充電保護

充電保護由按相構成的兩段兩時限相過流和一段零序過流組成。充電保護動作后，起動失靈保護。僅在線路（變壓器）充電時投入，充電正常后立即退出。

5、死區(qū)保護

死區(qū)保護是為開關CT間故障時，開關跳開并不能切除故障，此時，為減小這種故障對系統(tǒng)的影響而設置的比失靈保護動作更快的保護。

動作邏輯為：當裝置收到跳閘信號和TWJ信號，且死去過流元件動作仍不返回，受死區(qū)保護投入控制經(jīng)整定延時起動死區(qū)保護，出口回路與失靈一致。（動作延時更?。?/p>

a、CT和開關之間。

b、死區(qū)保護與失靈保護公用出口。

c、動作時間比失靈保護動作快。

動作條件：三相跳閘接點；三相跳位；死區(qū)電流動作；死區(qū)延時對于3/2接線。

6、跟跳

單相跟跳：收到線路保護來的A/B/C單相跳閘信號，并且相應的高定值電流元件動作，瞬時分相跳閘。

兩相跳閘聯(lián)跳三相，收到而且僅收到線路保護來的兩相跳閘信號，并且任一相的高定值電流元件動作，經(jīng)15MS延時聯(lián)跳三相。

三相跟跳：收到三相跳閘信號，并且任一相的高定值電流元件動作，瞬時三相跳閘出口。