高頻線路保護原理及調(diào)試

高頻線路保護原理及調(diào)試

閉鎖式/允許式收發(fā)信特點閉鎖式收發(fā)信單元具有自發(fā)自收功能。既能收到本身的發(fā)信信息，又能收到對側(cè)發(fā)過來的閉鎖信號。任一閉鎖信號均將閉鎖高頻保護。允許式收發(fā)信單元不具備自發(fā)自收功能。只能收取對側(cè)的允許信號。只有收取到對側(cè)的允許信號時才開放本側(cè)的高頻保護。正常運行時，通道是否有信號？高頻線路保護原理故障線路的特征是：兩側(cè)的均動作，兩側(cè)的均不動作，這在非故障線路中是不存在的。而非故障線路的特征是：兩側(cè)中有一側(cè)的不動作、動作，這在故障線路中是不存在的。采用閉鎖信號時，在不動作、動作的這一側(cè)一直發(fā)高頻信號，如圖所示。

采用允許信號時，在動作、不動作的這一側(cè)一直發(fā)高頻信號。方向縱聯(lián)保護方向縱聯(lián)保護是由線路兩側(cè)的方向元件分別對故障的方向作出判斷，然后通過高頻信號作出綜合判斷，即對兩側(cè)的故障方向進行比較以決定是否跳閘。一般規(guī)定從母線指向線路的方向為正方向，從線路指向母線的方向為反方向。閉鎖式方向縱聯(lián)保護的工作方式是當任一側(cè)方向元件判斷為反方向時，不僅本側(cè)保護不跳閘，而且由發(fā)信機發(fā)出高頻信號，對側(cè)收信機接收后就輸出脈沖閉鎖該側(cè)保護。在外部故障時是近故障側(cè)的方向元件判斷為反方向故障，所以是近故障側(cè)閉鎖遠故障側(cè)；在內(nèi)部故障時兩側(cè)方向元件都判斷為正方向，都不發(fā)送高頻信號，兩側(cè)收信機接收不到高頻信號，也就沒有輸出脈沖去閉鎖保護，于是兩側(cè)方向元件均作用于跳閘。方向縱聯(lián)保護功率方向元件分為零序功率方向元件和負序功率方向元件；零序功率方向元件反應接地短路而不反應相間短路；負序功率方向不僅能反應所有不對稱短路，而且增設短時記憶回路后也能反應三相對稱短路。零序方向元件

方向明確，靈敏度好穩(wěn)態(tài)量，受運行方式影響小不怕振蕩只能保護接地短路負序方向元件穩(wěn)態(tài)量方向明確，靈敏度很好不怕振蕩保護不對稱短路高頻閉鎖距離保護利用距離保護的啟動元件和距離方向元件控制收發(fā)信機發(fā)出高頻閉鎖信號，閉鎖兩側(cè)保護的原理構成的高頻保護。優(yōu)點：能足夠靈敏和快速地反應各種對稱和不對稱故障；不受分布電容的影響。弱饋功能弱電源側(cè)保護

當被保護線路的一側(cè)為弱電源或無電源方式時，弱電源側(cè)保護的正方向發(fā)生線路故障時，流過弱電源側(cè)保護的電流不再與通常雙端電源線路故障時特征相同，此時應投入縱聯(lián)保護的弱饋功能和弱饋跳閘功能，以便實現(xiàn)弱電源線路選跳功能。投入弱饋后，本保護應滿足以下要求：區(qū)內(nèi)故障時本側(cè)停信或發(fā)允許信號，以使強電側(cè)保護快速出口。弱電源側(cè)保護可以由控制字選擇是否跳閘。弱電源問題低電壓啟動邏輯：

電流突變量元件不啟動的情況下，保護滿足以下條件，則弱電源側(cè)保護也能啟動。a)

電壓低于0.5Un；b)

有收信信號（無論閉鎖式還是允許式）。啟動后，弱饋側(cè)保護將快速停信（允許式發(fā)信），展寬120ms，可以保證強電源側(cè)保護快速跳閘。低電壓跳閘邏輯：若弱電源側(cè)保護跳閘控制字投入，那么，則經(jīng)對側(cè)的閉鎖或允許信號確認后就可以跳閘。a)至少有一相或相間電壓低于0.5Un；b)保護正方向和反方向元件均不動作；c)啟動時間小于200ms；d)收不到閉鎖信號8ms或收到允許信號5ms。相繼動作

如果在大電源側(cè)出口附近經(jīng)大電阻接地，由于助增作用，可能使對側(cè)縱聯(lián)保護停信靈敏度不足，此時靠大電源側(cè)零序Ⅰ段或接地距離Ⅰ段先動作，在本側(cè)斷路器跳開助增消失后對側(cè)縱聯(lián)保護再相繼動作。保護在任何情況下，先跳側(cè)縱聯(lián)保護的停信元件在檢測到本裝置內(nèi)零序、距離保護發(fā)出跳閘令后，檢測原故障相確無電流后，將停信脈沖展寬120ms。其他保護停信作用：當母線故障發(fā)生在電流互感器與斷路器之間時，母線保護雖然正確動作，但故障點依然存在，依靠母線保護出口繼電器動作使該側(cè)線路高頻保護停信，從而使對側(cè)斷路器跳閘切除故障。（一般接線由操作箱的TJR、TJQ開入至其他保護停信實現(xiàn)）三跳位置停信作用：當故障發(fā)生在本側(cè)出口時，由接地或距離保護快速動作跳閘，而高頻保護還未來得及動作，故障已被切除，并發(fā)出連續(xù)高頻信號，閉鎖了對側(cè)高頻保護，只能由二段帶延時跳閘。為克服此缺點，采用由跳閘位置繼電器停信，使對側(cè)自發(fā)自收，實現(xiàn)無延時跳閘。（TWJ接入位置停信開入實現(xiàn)）通道試驗邏輯通道試驗：按下通道試驗按鈕，本側(cè)發(fā)信，200ms后本側(cè)停信。對側(cè)保護收到閉鎖信號立即連續(xù)發(fā)信10s，本側(cè)保護收到對側(cè)閉鎖信號達5s后，本側(cè)再次發(fā)信10s后通道試驗結(jié)束。M側(cè)

N側(cè)

通道試驗高頻保護三種通道方式與保護的配合三種通道方式：專用閉鎖式；允許式；復用載波機閉鎖式。高頻線路保護原理、運行、調(diào)試、維護專用收發(fā)信機閉鎖式：兩種與專用收發(fā)信機配合的方式（通過控制字實現(xiàn)）：１）遠方起信由保護完成２）遠方起信由收發(fā)信機完成，一般推薦遠方起信由保護完成。允許線路兩側(cè)縱聯(lián)保護，一側(cè)是遠方起信由保護完成（單接點方式）、另一側(cè)是遠方起信由收發(fā)信機完成（雙接點方式）。閉鎖式高頻保護單接點方式雙接點方式遠方啟信功能保護收發(fā)信機其它保護停信保護收發(fā)信機通道試驗功能保護收發(fā)信機三跳位置停信保護收發(fā)信機注：特別注意收發(fā)信機的單/雙接點切換。保護的單/雙接點功能由控制字實現(xiàn)專用收發(fā)信機高頻保護接收發(fā)信機時，若現(xiàn)場為遠方啟動發(fā)信等邏輯由保護完成，收發(fā)信機應取消遠方啟動功能；若現(xiàn)場為遠方啟動發(fā)信等邏輯由收發(fā)信機完成，收發(fā)信機應具有遠方啟動功能。例如：1)LFX912收發(fā)信機：接口插件JP跳線取消且遠方啟動端子無開入，即遠方啟動等功能需由保護完成；接口插件JP跳線插上或遠方啟動端子有開入，即收發(fā)信機具有遠方啟動功能。2)SF-600收發(fā)信機：遠方啟動插頭取消、9號插件W6斷W7連、10號插件W10斷W11連，遠方啟動等功能需由保護完成；遠方啟動插頭插上、10號插件W10連W11斷，即收發(fā)信機具有遠方啟動功能。3)SF-960收發(fā)信機：前視2號插件，JP21：“遠方啟信”控制跳線，連接JP21,退出遠方啟信功能；JP24：“自發(fā)自收”控制跳線，連接JP24,退出自發(fā)自收功能；JP25：單屏調(diào)試時短接，正常運行時必須將該跳線斷開。4)GSF-6收發(fā)信機：遠方啟動撥至退一側(cè)，遠方啟動等功能需由保護完成；遠方啟動撥至投入一側(cè)，即收發(fā)信機具有遠方啟動功能。5)YBX-1收發(fā)信機：遠方啟動插頭取消，遠方啟動等功能需由保護完成；遠方啟動插頭插上，即收發(fā)信機具有遠方啟動功能。6)CSY102B(Z)開入6切塊單/雙接點方式，壓板投入為雙接點控制收發(fā)信機方式，壓板不投為單接點控制收發(fā)信機方式。7)其它型號收發(fā)信機可參考收發(fā)信機說明書進行跳線。

專用收發(fā)信機高頻收發(fā)插件的跳線“本機－通道”：SF600/960正常運行時，將插頭插入該位置，與高頻通道接通?！氨緳C－負載”：將插頭插入該位置時，高頻信號輸出與內(nèi)部75Ω負載相連，并與通道斷開。高頻線路保護原理、運行、調(diào)試、維護單接點方式單斷路器與專用高頻收發(fā)信機的連接示意圖

高頻線路保護原理、運行、調(diào)試、維護雙接點方式單斷路器與專用高頻收發(fā)信機的連接示意圖

高頻線路保護原理、運行、調(diào)試、維護雙接點專用閉鎖式、光纖專用通道與遠方信號傳輸裝置的連接示意圖高頻線路保護原理、運行、調(diào)試、維護單接點專用閉鎖式、光纖復用通道與遠方信號傳輸裝置的連接示意圖高頻線路保護原理、運行、調(diào)試、維護允許式通道邏輯：

可采用各種通道：復用載波通道微波通道光纖通道等采用各種復用接口設備時，要求每側(cè)都只接收對側(cè)傳來的命令信號高頻線路保護原理、運行、調(diào)試、維護復用通道、允許式與遠方信號傳輸裝置連接示意圖高頻線路保護調(diào)試縱聯(lián)距離試驗，阻抗定值項輸入定值電抗值，電阻設為零，試驗阻抗可以設為0.8倍定值，正方向AB相間瞬時故障，故障電流設為額定電流，試驗時間設為100ms?？v聯(lián)零序試驗，模擬正方向A相接地瞬時故障，故障電流設為大于定值電流，試驗時間設為150ms，阻抗設置需大于1.05倍整定阻抗?？v聯(lián)突變試驗，模擬模擬正方向A相接地瞬時故障，故障電流設為大于突變量啟動定值，試驗時間設為100ms。

高頻線路保護調(diào)試縱聯(lián)加速保護，用多態(tài)菜單，開始狀態(tài)為空載狀態(tài)，狀態(tài)1設置為AN區(qū)內(nèi)故障，時間持續(xù)100mS，狀態(tài)2設置為空載狀態(tài)，時間持續(xù)大于重合閘時間,狀態(tài)3設置為AN區(qū)內(nèi)故障，時間持續(xù)150mS。弱饋保護：投入弱饋及其跳閘功能，用狀態(tài)序列菜單，利用測試儀的開出1模擬收發(fā)信機的收信接點，一態(tài)為空載狀態(tài)，開出1為“斷開”，二態(tài)設置為任意狀態(tài)，A相電壓降為20V，其它兩相電壓正常，三相均無流，開出1為接通，此序列時間為10ms,三態(tài)設置同二態(tài)，但開出1更改為斷開，時間持續(xù)150ms,四態(tài)狀態(tài)為空載狀態(tài)，開出1為斷開，此狀態(tài)也是結(jié)束態(tài)。高頻通道的組成與作用

高頻通道的組成：

1）輸電線路

2）阻波器

3）耦合電容

4）結(jié)合濾波器

5）接地刀閘

6）高頻電纜

7）高頻收發(fā)信機

8）線路保護利用高壓輸電線路構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。縱聯(lián)保護載波通道的構成

高頻通道的作用高頻保護依靠兩側(cè)收發(fā)信機傳輸、交換信號，以此判斷是否動作出口，傳統(tǒng)的收發(fā)信機是通過高壓輸電線路傳輸高頻信號（高頻通道）。在電力系統(tǒng)無故障的正常情況下，干擾相對來說較小，基本處于待命狀態(tài)；但在系統(tǒng)突然發(fā)生故障的瞬間，它要在比正常時嚴重幾倍的干擾情況下，及時啟動，并完成收、發(fā)信，把保護動作信息準確送至對側(cè)高頻保護裝置，這就要求除輸電線路的加工設備提供良好的通道外，還需要高頻收發(fā)信機具有良好的抗干擾性能。否則，每一種干擾都有可能在這種連續(xù)的時間間隔中，造成信號的誤發(fā)、誤收，導致保護錯誤判斷，以至以誤動。

1、輸電線路

將高頻信號從線路一端傳送至另一端。相地耦合：

A相：高閉；

B相：方向高頻（相差高頻）；

C相：遠切、載波。相相耦合：

A相與B相：高閉

C相：遠切、載波。

2、線路阻波器

L-C組成并聯(lián)諧振回路（單頻、寬頻等）高頻信號呈很大的阻抗，使高頻信號被限制在所保護的輸電線路之內(nèi)傳輸。尤其是當母線或其他線路出口發(fā)生故障時，高頻電流向母線分流將造成信號短路。工頻電流：呈很小的阻抗，使其暢通無阻。

3、耦合電容器工頻電流：呈很大的阻抗，防止其侵入高頻收發(fā)信機；高頻信號：呈很小的阻抗；與結(jié)合濾波器共同組成帶通或高通濾波器，只允許此通帶頻率之內(nèi)的高頻信號通過。

4、結(jié)合濾波器與耦合電容器組成帶通或高通濾波器；起阻抗匹配作用，減小高頻信號的衰耗；電力架空線的特性阻抗為400Ω或300Ω（分裂導線）；高頻電纜的特性阻抗為75Ω或100Ω；使電力線載波機或高頻收發(fā)信機與高壓線路隔離。

5、接地刀閘接地刀閘（輔助設備）：在調(diào)整或檢修電力線載波機收發(fā)信機和結(jié)合濾波器時，將它接地，耦合電容器下端絕對不能懸空，否則，高壓電將危及人身安全。注意：耦合電容器、結(jié)合濾波器與刀閘的連接

6、高頻電纜高頻電纜有對稱電纜和不對稱電纜兩種。對稱電纜常用于相-相耦合方式，其波阻抗為150。不對稱電纜（即單芯同軸電纜）常用于相-地耦合方式，其波阻抗為75.

7、高頻收發(fā)信機目前電力系統(tǒng)使用的收發(fā)信機廠家：南瑞繼保------LFX-912/913、PCS-912/913國家南自------PSF630系列許繼電氣------SF-500、600，960揚州電訊------YBX系列宏圖高科------GSF-6型高頻通道聯(lián)調(diào)

發(fā)信電平測量收信電平測量通道收信裕度測量3dB告警電平測量線路保護帶通道聯(lián)調(diào)試驗發(fā)信電平測量在高頻通道的入口處，用選頻表的“高阻”檔測量發(fā)信電平.發(fā)信電平應滿足30dB≤發(fā)信電平≤34dB接入通道測試值與接入