繼電保護專用高頻收發(fā)信機LFXLFX構(gòu)成及其應(yīng)用ppt課件

1、 LFX912、913繼電保護專用收發(fā)信機原理及應(yīng)用 南京南瑞繼保電氣有限公司南京南瑞繼保電氣有限公司 戚朝銀戚朝銀1、LFX912收發(fā)信機原理及應(yīng)用 根據(jù)目前使用繼電保護專用收發(fā)信機的情況, 將主要介紹LFX912裝置的工作原理、現(xiàn)場調(diào)試及異常處理方法。一、LFX912型專用收發(fā)信機工作原理 LFX912型裝置采用單頻載頻直接鍵控信號調(diào)制方式。與常規(guī)的閉鎖式保護收發(fā)訊機一樣，正常時，通道中不傳送任何信號；電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，由保護裝置送來起動或停止發(fā)信信號。裝置的收信頻率和發(fā)信頻率相同，可自發(fā)自收。原理描述發(fā)信回路 1）正常運行時，裝置不向通道發(fā)送高頻信號。 2）當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，保護裝置起

2、動元件動作，送來 “起動發(fā)信”空接點，該信號經(jīng)“接口”回路轉(zhuǎn)換，去控 制“發(fā)信”回路，送出 Fo載頻信號，經(jīng)功率放大、線 路濾波后送至高頻通道。 3）在與LFP900保護裝置配合時，保護裝置不單獨送 來“停止發(fā)信” 。信號，該信號是通過“起動發(fā)信”接 點返回來實現(xiàn)的 原理描述收信回路 1） 收信回路是按時分工作方式： 發(fā)信時，起動發(fā)信信號將收信入口的一電子門關(guān)閉，從而 使收信回路拒收功率放大器的高頻大功率信號；而收信檢 測所需的信號由“發(fā)信”輸出的FO小信號引入；停信時，“發(fā) 信”的FO小信號消失，收信入口的電子門打開以接收對側(cè)的 高頻信號。 2） 收信檢測采用外差向上頻譜搬移解調(diào)方式： 收信

3、輸入FO信號與本振信號FL混頻調(diào)制，經(jīng)1MHz的窄帶濾 波器，濾除其他的頻率調(diào)制分量，只選FO+FL=1MHz的頻率 分量作為收信檢測信號。在1MHz濾波器之后若出現(xiàn)1MHz的 信號,即表示收信回路收到了FO信號。 3）收信輸出方式： 1M信號輸出兩路經(jīng)放大檢波成直流狀態(tài)電位，一路經(jīng)“接口” 回路作為收信輸出信號，送給保護裝置；另一路作為收信裕 度指示信號及通道衰耗增大3dB告警指示的依據(jù)。 原理描述保護配合方式 900系列配合： 在與LFP900系列保護裝置配合時，本裝置的遠方起動試驗邏輯不起作用。若需進行日常通道交換信號試驗，可通過保護裝置的通道試驗回路來進行。 其他保護配合： 在與LFP

4、900系列保護配合作為線路保護，而旁路的保護沒有遠方起動通道試驗功能，在收發(fā)信機代旁路運行時，可由屏上切換把手通過短接裝置背板相應(yīng)的“遠方起動”端子，將試驗邏輯投入。在與其他類型的無通道試驗邏輯的保護配合，構(gòu)成線路保護時，可短接“接口”板上的相應(yīng)跳線，將“遠方起動試驗”投入。二、LFX912型專用收發(fā)信機插件構(gòu)成 LFX912型收發(fā)信機裝置由“電源”、“接口”、“發(fā)信”、“功率放大”、“線路濾波”、“收信”六個插件構(gòu)成。下圖為 裝置功能框圖1、分板插件 “接口” “接口”插件主要是實現(xiàn)保護信號與收/發(fā)信控制信號的接點電位轉(zhuǎn)換，同時具有邏輯(遠方起動試驗邏輯)，及裝置異常檢測功能。 與900系列

5、保護裝置配合時，本裝置的遠方起動試驗邏輯不起作用。若需進行日常通道交換信號試驗，可通過保護裝置的通道試驗回路來進行。 與900系列保護配合作為線路保護，而旁路的保護沒有遠方起動通道試驗功能，收發(fā)信機代旁路運行時，可由屏上切換把手通過短接裝置“接口”輸入板相應(yīng)的“遠方起動”端子，將試驗邏輯投入。 與其他類型的無通道試驗邏輯的保護配合構(gòu)成線路保護時，可短接“接口”輸入板的跳線，將“遠方起動試驗”投入。 “接口”面板信號說明“正?！睙簦貉b置工作正常時，此燈亮。在下列異常情況下，此燈滅：頻率合成路異常；發(fā)信時，功率放大器不能滿功率發(fā)信；接收對側(cè)的收信電平低于所整定收信裕度的3dB以上?！捌鹦拧保赫＿\

6、行時不亮，保護裝置起動發(fā)信輸入時，燈亮，并保持；同時起動中央信號的“裝置動作”信號。此保持信號必須由“復(fù)歸”按鈕復(fù)歸?！巴Ｐ拧睙簦赫幼鲿r不亮。保護裝置送來“停止發(fā)信”信號，此燈亮并保持；同時起動中央信號的“裝置動作”信號。此保持信號必須由“復(fù)歸”按鈕復(fù)歸。在與900保護配合時，此信號不接入。“收信”燈：收信回路收到本側(cè)或?qū)?cè)高頻信號時，此燈亮并保持；同時起動中央信號的“裝置動作”信號。此保持信號必須由“復(fù)歸”按鈕復(fù)歸?！霸囼灐卑粹o：在裝置的“遠方起動”功能投入時，按此按鈕可以進行日常通道交換信號試驗。在與900保護配合時，此按鈕不起作用?！皬?fù)歸”按鈕：用于復(fù)歸上述自保持信號。2、分板插件“

7、發(fā)信” 信號源 “發(fā)信”插件16.384MHz為主振源，經(jīng)分頻輸出兩個頻率：256KHz至頻率合成器，128KHz至頻率合成器。頻率合成器I輸出FO頻率，頻率合成器輸出FL頻率，這兩個頻率值由ROM中的程式來控制。 整定插件內(nèi)部的S11S31開關(guān)，即可自動獲得FO和FL頻率。FL合成器的信號經(jīng)驅(qū)動后，直接輸出方波，供收信解調(diào)用。加權(quán)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 頻率合成器的方波信號輸入至移位寄存器，16路移位后的方波信號送入加權(quán)網(wǎng)絡(luò)，合成頻率 F0的正弦波；AGC電平調(diào)整回路用于穩(wěn)定F0正弦信號的輸出電平，受TX(發(fā)信控制信號)控制的電子開關(guān)用于發(fā)送停止高頻F0信號，實現(xiàn)載波鍵控。頻率整定與監(jiān)測 整定頻率開關(guān)為

8、S11為百位，S21為十位，S31為個位，面板直接顯示 頻率合成器監(jiān)視信號SYF，正常為“0”，異常為“1”，輸出至“接口”插件。 3、分板插件“功率放大” “功率放大”(PWAM5)主要是將F0信號放大至10W功率，輸出至外線通道，同時，該插件還提供功率電平檢測及通過面板表頭指示通道試驗過程。 功率放大器采用20V電源供電，由前放級、推動級、主放級及電平檢測指示幾個部分組成。 推挽輸出變壓器的副繞組取出收發(fā)電平大小的信號，供電平檢測，另外，通過面板MT指示的表頭反映通道試驗過程。 “功率放大”面板信號說明 功放指示表頭指示： 僅用于監(jiān)視和反映功率放大器的發(fā)信狀態(tài)和通道試驗過程，其表頭的指示數(shù)

9、無任何功率電平電壓的含義。4、分板插件“線路濾波” “線路濾波”插件主要提供發(fā)信時的諧波抑制、線路阻抗匹配和同相并機的隔離能力。濾波器的輸出時提供平衡變壓器隔離通道輸入。 根據(jù)線路工作頻率，選取有關(guān)跳線系列J、K(1-12)等，即可整定濾波器的工作頻率。 注意： 插件中跳線在出廠時已經(jīng)定好，其標(biāo)簽紙與插件中的跳線應(yīng)一致，用戶在現(xiàn)場切勿自行改變調(diào)整。若用戶需改變頻率運行，請事前與南端繼電保護公司聯(lián)系，免費為用戶更換該濾波插件。 “線路濾波” 面板信號說明 “外線”測試孔：用于測試外線通道電平。 “負載”測試孔：用于測試本機發(fā)信電平，該電平是經(jīng)過 20dB衰耗后的值。測量發(fā)送電平時，將后背板的“負

10、載”和“本機”之間的跳線短接上。 “公共”測試孔：為測試孔的公共端。 有關(guān)該插件上測試孔的關(guān)系見圖所示。測試孔的關(guān)系見圖所示5、分板插件“收信” “收信”(RECV5)插件主要是將收到的對側(cè)或本側(cè)高頻信號進行選擇濾波，濾除帶外干擾，放大檢波后，提供收信輸出及電平低落檢測信號。 收信回路的防衛(wèi)度均由該濾波器來提供。 濾波后的1M信號分別經(jīng)兩路放大輸出： 一路放大檢波后輸出收信起動信號RCV，即高頻外線入口電平高于+4dBm75時，該信號輸出至“接口”回路，轉(zhuǎn)換成接點閉合信號，并送給保護裝置； 另一路放大檢波后用于收信裕度電平指示，接收電平裕度相對于起動電平的可靠范圍。 “收信”原理框圖 “收信”

11、 面板信號說明 “3dB告警”燈： 在通道試驗時，若收到對側(cè)的信號低落3dB以上，此燈亮。 “收信起動”燈： 收信回路收到本側(cè)或?qū)?cè)高頻信號且高頻信號輸入電平大于+4dBm時，燈亮。 “收信裕度”燈： 接收電平裕度指示共有五檔，按3dB級差由上到下排列，其電平關(guān)系如圖示。當(dāng)通道口的輸入電平+10dBm時(即收信裕度大于6dB時)，“+6dB”燈亮；其他燈亮的順序同理 收信電平指示燈關(guān)系圖 6、分板插件“電源” “PWR”電源插件基于KA1M0880的多路高效DC /DC電路，電路具有高效、高穩(wěn)定性、外圍元件最少的高壓PWM 系列電路，此電路內(nèi)含高壓MOS場效應(yīng)管和完善的內(nèi)部保護電路，包括：軟啟

12、動電路，內(nèi)部振蕩器電路、反饋控制電路、過載保護電路和過熱關(guān)斷電路等。 電路采用兩組多路電壓輸出： 一組由+20V20VOPT24V，供高壓組使用，如功放、接口繼電器； 一組由+5V+12V12V，供低壓組使用，如收、發(fā)信、功放電平比較、接口邏輯使用。“電源” 面板信號說明 “運行”燈 打開電源時，燈亮。如“運行”燈不亮，說明電源的高壓組有故障，須進行排除故障處理。 電源開關(guān) 向上打至“接通”位置進入裝置工作狀態(tài)。向下打至“斷開”時，電源關(guān)閉，裝置退出工作。三、現(xiàn)場調(diào)試和異常處理 整機通電檢查之前，應(yīng)檢查使用的直流電壓是否與裝置的標(biāo)稱工作電壓相符，工作頻率是否與線路的給定頻率相符，各插件的安裝位

13、置是否與面板布置圖相符。 本裝置的各項指標(biāo)在出廠時已調(diào)好，除了電平低落 3dB需要根據(jù)線路衰耗的實際情況在現(xiàn)場整定之外，一般不用在現(xiàn)場進行調(diào)試。 1、儀器儀表的使用 電平振蕩器 1臺 電平/阻抗設(shè)置： -5dB/75/不平衡 注意： 使用時，須將收發(fā)信機背板的10#端子解開，避免收發(fā)信機因起動發(fā)信而損壞儀器。 選頻電平表 1臺 電平/阻抗設(shè)置： +40dB/不平衡 注意： 使用時，電平須由+40dB向低電平測量，嚴禁由低電平向高電平測量，避免收發(fā)信機因起動發(fā)信而損壞儀器。2、發(fā)信回路檢查及調(diào)試 1） “本機”“負載”、“T10”“T12”短接 用選頻電平表高阻跨接在“線路濾波”插件面板上的 “

14、負載” 與“公共”測試孔上，檢查發(fā)信輸出電平，其電平表讀數(shù) +11dBv1dB/，即： +11+20dBv衰減（機箱內(nèi)部）=31dBv/75（10W功率） 2）發(fā)信功率的微調(diào)： 對發(fā)信板內(nèi)部的W1即可調(diào)整裝置發(fā)信功率 （調(diào)整范圍： 2dB左右）。 3）注意： 校驗完后，須恢復(fù)短接的“本機”“負載”、“T10”“T12”。3、收信回路檢查及調(diào)試 1）取消“本機”、“通道”、“負載”； 2）振蕩器信號輸入到“線路濾波”的“本機”、“通道”插孔內(nèi)； 3）振蕩器的工作頻率、輸出電平調(diào)整； a）起動信號燈 5dBV0.5dB /75，否則，調(diào)整W3； b）+6dB裕度信號燈 +1dBV0.5dB/75,

15、否則,調(diào)整W4； c）+9dB裕度信號燈 +4dBV0.5dB/75,否則,調(diào)整W5； d）+12dB裕度信號燈 +7dBV0.5dB/75,否則,調(diào)整W6； e）+15dB裕度信號燈 +10dBV0.5dB/75,否則,調(diào)整W7； b）+18dB裕度信號燈 +15dB裕度信號燈，調(diào)整完畢后，須 功放板退出，收信板用轉(zhuǎn)接板引出，振蕩器的信號從收信 板的101#和116#直接輸入，在穩(wěn)定地將+15dB點亮后，再 增加3dB，調(diào)整W8將+18dB穩(wěn)定地指示即可。 4）注意： 調(diào)整相應(yīng)的裕度信號燈時，必須斷開電源，嚴禁帶電調(diào)整。4、通道試驗 當(dāng)收發(fā)回路檢查完畢后，將裝置接入高頻通道，此時，應(yīng)將背板上

16、的“本機”、“通道”插孔短接。在接入通道后，由于線路阻抗的不匹配，其外線發(fā)信電平在測試時可能會有較小的誤差，允需對發(fā)信電平進行調(diào)整，但調(diào)整范圍不宜過大（2dB）。 現(xiàn)場使用時，可根據(jù)用戶的需要（線路的長短）酌情處理。 通道試驗方法 與線路對側(cè)的變電站發(fā)電廠聯(lián)系，將兩側(cè)的收發(fā)信機電源打開，并將遠方起動通道試驗回路投入，進行交換信號試驗。 衰減的投入 在本側(cè)停發(fā)，只收對側(cè)高頻信號的試驗階段，觀察“收信”插件面板上的收信裕度指示燈亮的狀態(tài)；并記下收信裕度最大的指示信號。若五檔裕度指示燈都亮(收信裕度在18dB以上)，可人為地在收信回路投入6dB衰耗，即將“收信”插件中的JP1跳線短上，然后再進行交換

17、信號，并記下最大裕度指示信號。若6dB投入后，五檔裕度指示燈還繼續(xù)亮，可人為地投入10dB哀耗，即去掉JP1、改短接JP4跳線，同時記下最大裕度指示信號。 3dB告警整定 不論收信回路是否投入衰耗，其電平低落3dB告警整定方法是相同的，即根據(jù)最大裕度指示信號，將“收信”插件中跳線組JP2中相應(yīng)的裕度指示跳線短接上即可。(例如，最大裕度指示為“+12dB”，則將JP2中的“+12dB”跳線短上)。這樣,電平低落告警便整定完畢。 通道試驗過程異常處理 1）衰耗增大超過3dB 正常運行時，只有“電源”上的“運行”指示燈和“接口”面板上的“正常”指示 燈亮。在日常通道交換信號試驗過程中，“正?！睙魬?yīng)一

18、直亮，若有熄滅, 并且“收信”插件的“3dB告警”燈亮，同時有短暫裝置異常信號給出，說明通道衰耗增大超過3dB。 2）差拍異常 在通道試驗過程中，若線路兩側(cè)裝置的高頻信號差拍很大時(試驗過程中，兩側(cè)同時發(fā)信的5秒內(nèi)，“功放”面板上表頭晃動很厲 害), “接口”面板上的“正常”燈有可能閃滅；而在試驗完后，又恢復(fù)正常。若遇此類情況，可將“功效”插件中的J1跳線短上即可。試驗完畢后，按“歸復(fù)”按鈕，復(fù)歸面板上所有保持信號。5 5、裝置信號動作關(guān)系、裝置信號動作關(guān)系 裝置在運行時，有關(guān)信號動作關(guān)系如下表所示：注：燈亮或有信號輸出燈亮或有信號輸出并保持，信號需“復(fù)歸”按鈕復(fù)歸有短時消失現(xiàn)象出現(xiàn)有短時信號

19、出現(xiàn) 6 6、運行及故障診斷、運行及故障診斷 1）運行檢查 仔細檢查裝置的整定開關(guān)和跳線位置，應(yīng)與裝置的工作參數(shù)和使用要求相符，投入運行后，裝置上只應(yīng)有“接口”插件上的“正?！睙艉汀半娫础薄安寮鄙系摹斑\行”燈亮。2）故障診斷 若“正?！睙魷缁蛴泄收蠄缶盘柦o出，說明工作異常，可按下列步驟來判別故障類型和插件。 a) 若是短時出現(xiàn)故障(即“正常”燈短時熄滅，并且告警信號短時間給出)，首先排除是由于兩側(cè)發(fā)信差拍所引起的報警及通道3dB電平低落導(dǎo)致的告警。 b) 若“正常”燈滅，并且收信回路的有關(guān)指示燈(收 信起動”、“收信輸出”等)不亮，說明“收信”插件 可能有故障。 c) 在發(fā)信時“正?！睙魷?/p>

20、，“收信”工作正常，說明“功 率放大”可能有故障。 d) 若裝置是長時間出現(xiàn)故障(即不論發(fā)信與否，“正 ?！睙粢恢睖缁蜷W亮，并告警)，此時,可將“發(fā)信” 插件拔出,若“正常”燈繼續(xù)滅或閃亮,說明是“接口” 插件有問題；若“正常”燈亮,說明是“發(fā)信”插件的 晶振回路有問題。 (注意：在撥插件時，一定要關(guān)裝置的電源。)故障插件的處理 裝置出現(xiàn)故障，只需將故障插件寄回南瑞繼電保護公司修復(fù)。南瑞繼保電氣將免費為用戶更換完好的插件 本裝置出廠時，不提供備品備件，對于用量較大的用戶單位或重要系統(tǒng)用戶，建議采用插件備用的方法，以便裝置故障時更換之用，從而縮短保護系統(tǒng)的停運時間2、LFX-913收發(fā)信機現(xiàn)場調(diào)

21、試和異常處理 LFX-913型收發(fā)信機在LFX-912的基礎(chǔ)上，增加了頻率控制的“切換邏輯”插件，并將原來采用帶通濾波器的線路濾波器換成幾組低通濾波器。這樣使得LFX-913設(shè)有十組可切換的工作頻率、方便旁路代用切換。 LFX-913裝置由“電源”、“接口”、“切換邏輯”、“發(fā)信”、“發(fā)信”、“功率放大”、“線路濾波”、“收信”七個插件構(gòu)成。 裝置系統(tǒng)功能框圖 圖 頻率“切換邏輯”框圖 圖 “線路濾波”投入框圖 現(xiàn)場的3dB調(diào)整 LFX-913裝置的面板信號及背板端子與LFX-912型一樣，其現(xiàn)場的電氣校驗與維護說明也與LFX-912型一樣，要注意的是由于本裝置可以帶十條不同頻率的線路，而各條

22、線路的頻率和衰耗都不一樣,此時，3dB電平低落回路可以按1N=8.68dB整定。但對于長期帶用的線路，若想整定此值,可按LFX-912型機的方法進行整定。 3 、高頻收發(fā)信機的應(yīng)用一、縱聯(lián)保護載波通道的構(gòu)成 高壓輸電線路及其加工和連接設(shè)備（阻波器、耦合電容、結(jié)合濾波器、高頻收發(fā)信機）與高壓線路保護裝置一起構(gòu)成輸電線路全線速動的主保護電力線載波縱聯(lián)保護（簡稱高頻保護）,利用高壓輸電線路構(gòu)成的雙高頻保護仍然是目前國內(nèi)電網(wǎng)的主要運行方式。圖一 縱聯(lián)保護載波通道的構(gòu)成 二、高頻收發(fā)信機正常運行基本工作要素 為了保證高頻保護正常安全而可靠地工作，收發(fā)信機的運行性能必須滿足下列基本條件：靈敏啟動電平： 繼電保護專用電力載波收發(fā)信機技術(shù)條件 DL/T5242019規(guī)定收信電平為+4dBm+14dBm，啟動電平應(yīng)能可靠地躲過通道中可能出現(xiàn)的最大的干擾電平。啟動電平不宜過低，對于220Kv線路，啟動電平一般取+4dBm （除湖北省啟動電平取+10dBm外）。最小收信裕度： 繼電保護及電網(wǎng)安