【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 送和接收高頻信號(hào)。發(fā)信機(jī)部分是由繼電保護(hù)來控制，通常都是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)起動(dòng)之后它才發(fā)出信號(hào)，但有時(shí)也可以采用長(zhǎng)期發(fā)訊的方式。由發(fā)信機(jī)發(fā)出信號(hào)，通過高頻通道為對(duì)端的收信機(jī)所接收，也可為自己一端的收信機(jī)所接收。高頻收信機(jī)接收到由本端和對(duì)端所發(fā)送的高頻信號(hào)。經(jīng)過比較判斷之后，再動(dòng)作于跳閘或?qū)⑺]鎖。高頻保護(hù)介紹 相差高頻保護(hù)相差高頻保護(hù)是測(cè)量和比較被保護(hù)線路兩側(cè)電流量的相位，是采用輸電線路載波通信方式傳遞兩側(cè)電流相位的。假設(shè)線路兩側(cè)的電勢(shì)同相位，系統(tǒng)中各元件的阻抗角相同。規(guī)定：電流從母線流向線路為正，從線路流向母線為負(fù)。區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)電流同相位，發(fā)出跳閘脈沖；區(qū)外故障：兩側(cè)電流相位相差180176。，保護(hù)不動(dòng)作為了滿足以上要求，采用高頻通道正常時(shí)無信號(hào)，而在外部故障時(shí)發(fā)出閉鎖信號(hào)的方式來構(gòu)成保護(hù)。實(shí)際上，當(dāng)短路電流為正半周，高頻發(fā)信機(jī)發(fā)出信號(hào)；而在負(fù)半周，高頻發(fā)信機(jī)不發(fā)出信號(hào)。當(dāng)被保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)。由于兩側(cè)電流相位相同，兩側(cè)高頻發(fā)信機(jī)同時(shí)工作，發(fā)出高頻信號(hào)，也同時(shí)停止發(fā)信。這樣，在兩側(cè)收信機(jī)收到的高頻信號(hào)是間斷的，即正半周有高頻信號(hào)，負(fù)半周無高頻信號(hào)。當(dāng)被保護(hù)范圍外部故障時(shí)，由于兩側(cè)電流相位相差180176。，線路兩側(cè)的發(fā)信機(jī)交替工作，收信機(jī)收到的高頻信號(hào)是連續(xù)的高頻信號(hào)。由于信號(hào)在傳輸過程中幅值有衰耗，因此送到對(duì)側(cè)的信號(hào)幅值就要小一些。經(jīng)檢波限幅倒相處理后，電流為直流。由以上的分析可見，相位比較實(shí)際上是通過收信機(jī)所收到的高頻信號(hào)來進(jìn)行的。在被保護(hù)范圍內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，兩側(cè)收信機(jī)收到的高頻信號(hào)重疊約10ms，于是保護(hù)瞬時(shí)的動(dòng)作，立即跳閘。在被保護(hù)范圍外部故障時(shí)，兩側(cè)的收信機(jī)收到的高頻信號(hào)是連續(xù)的，線路兩側(cè)的高頻信號(hào)互為閉鎖，使兩側(cè)保護(hù)不能跳閘。 高頻閉鎖距離保護(hù)的評(píng)價(jià)：優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)部故障時(shí)可瞬時(shí)切除故障，在外部故障時(shí)可起到后備保護(hù)的作用。缺點(diǎn)：主保護(hù)(高頻保護(hù))和后備保護(hù)(距離保護(hù))的接線互相連在一起，不便于運(yùn)行和檢修。功率方向閉鎖高頻保護(hù)功率方向閉鎖高頻保護(hù)，是比較被保護(hù)線路兩側(cè)功率的方向，規(guī)定功率方向由母線指向某線路為正，指向母線為負(fù)，線路內(nèi)部故障，兩側(cè)功率方向都由母線指向線路，保護(hù)動(dòng)作跳閘，信號(hào)傳遞方式相同。最大優(yōu)點(diǎn)：是無時(shí)限的從被保護(hù)線路兩側(cè)切除各種故障；不需要和相鄰線路保護(hù)配合；相差高頻保護(hù)不受系統(tǒng)振蕩影響。高頻閉鎖方向保護(hù).高頻閉鎖方向保護(hù)概念：高頻閉鎖方向保護(hù)是以高頻通道經(jīng)常無電流而在外部故障時(shí)發(fā)出閉鎖信號(hào)的方式構(gòu)成的。此閉鎖信號(hào)由短路功率為負(fù)的一側(cè)發(fā)出，這個(gè)信號(hào)被兩端的收信機(jī)所接收，而把保護(hù)閉鎖。當(dāng)區(qū)外故障時(shí)，被保護(hù)線路近短路點(diǎn)一側(cè)為負(fù)短路功率，向輸電線路發(fā)高頻波，兩側(cè)收信機(jī)收到高頻波后將各自保護(hù)閉鎖。如d1點(diǎn)短路，線路AB兩側(cè)的KA1動(dòng)作，接通發(fā)信機(jī)電源，向高頻通道發(fā)信。B側(cè)的短路功率為負(fù)，KPD不動(dòng)作，不停信。收信機(jī)收到高頻信號(hào)，將保護(hù)閉鎖，不跳閘。 當(dāng)區(qū)內(nèi)故障時(shí)，線路兩端的短路功率方向?yàn)檎?，發(fā)信機(jī)不向線路發(fā)送高頻波，保護(hù)的起動(dòng)元件不被閉鎖，瞬時(shí)跳開兩側(cè)斷路器。如在d2點(diǎn)短路，兩側(cè)KA1起動(dòng)，向高頻通道發(fā)信，但兩側(cè)KPD承受正方向短路功率而起動(dòng)。首先停信，與此同時(shí)閉鎖繼電器起動(dòng)，發(fā)出跳閘脈沖。參考下圖 這種保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是利用非故障線路一端的閉鎖信號(hào)，閉鎖非故障線路不跳閘，而對(duì)于故障線路跳閘，則不需要閉鎖信號(hào)。這樣在區(qū)內(nèi)故障伴隨有通道的破壞時(shí)，兩端保護(hù)仍可能跳閘。這是故障啟動(dòng)發(fā)信閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)得到廣泛應(yīng)用的主要原因。 高頻閉鎖距離保護(hù). 距離保護(hù)可以作為變電所母線和下級(jí)相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)，同時(shí)由于距離保護(hù)的主要元件也可以作為實(shí)現(xiàn)閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的主要元件，因此常常把兩者結(jié)合起來構(gòu)成閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù)，使得區(qū)內(nèi)故障時(shí)能夠瞬時(shí)切除故障，而在區(qū)外故障時(shí)則具有常規(guī)距離保護(hù)的階段式配合特性，起到后備保護(hù)的作用，從而有兩種保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，并且能簡(jiǎn)化這個(gè)保護(hù)的接線。 閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù)實(shí)際上是由兩端完整的三段式距離保護(hù)附加高頻通信部分組成，它以兩端的距離保護(hù)三段繼電器動(dòng)作為故障啟動(dòng)發(fā)信元件，以兩端的距離保護(hù)二段為方向判別元件和停信元件，以距離保護(hù)一段作為兩端獨(dú)立跳閘段。當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，兩端的起動(dòng)元件動(dòng)作，起動(dòng)發(fā)信機(jī)，但兩端的距離II段也動(dòng)作，又停止了發(fā)信機(jī)。當(dāng)收信機(jī)收不到高頻信號(hào)時(shí)，KL觸點(diǎn)閉合，使距離II段可瞬時(shí)動(dòng)作于跳閘。 當(dāng)保護(hù)范圍外部故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)的B端距離II段不動(dòng)作，不停止發(fā)信，A端II段動(dòng)作停止發(fā)信，但A端收信機(jī)可收到B端送來的高頻信號(hào)使閉鎖繼電器動(dòng)作，KL觸點(diǎn)打開，因而斷開了II段的瞬時(shí)跳閘回路，使它只能經(jīng)過II段時(shí)間元件去跳閘，從而保證了動(dòng)作的選擇性。 高頻閉鎖距離保護(hù)存在著優(yōu)缺點(diǎn)其優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)部故障時(shí)可瞬時(shí)切除故障，在外部故障時(shí)可起到后備保護(hù)的作用。缺點(diǎn)：主保護(hù)(高頻保護(hù))和后備保護(hù)(距離保護(hù))的接線互相連在一起，不便于運(yùn)行和檢修。載波通道的工作方式輸電線路縱聯(lián)保護(hù)載波通道按其工作方式可分為三大類：正常無高頻電流方式、正常有高頻電流方式和移頻方式。根據(jù)高頻保護(hù)對(duì)動(dòng)作可靠性要求的不同特點(diǎn)，可以選用任意的工作方式，我國(guó)電力系統(tǒng)主要采用正常無高頻電流方式。 正常時(shí)無高頻電流方式在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀況下發(fā)信機(jī)不發(fā)信，沿通道不傳送高頻電流，發(fā)信機(jī)只在電力系統(tǒng)發(fā)生故障期間才由保護(hù)的啟動(dòng)元件啟動(dòng)發(fā)信，因此又稱之為故障啟動(dòng)發(fā)信的方式。 在利用正常無高頻電流方式時(shí)，為確知高頻通道完好，往往采用定期檢查的方法，定期檢查又可分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種。在手動(dòng)檢查的調(diào)節(jié)下，值班員手動(dòng)啟動(dòng)發(fā)信，并檢查高頻信號(hào)是否合格，通常是每班一次。該方式在我國(guó)電力系統(tǒng)中得到了廣泛的采用。自動(dòng)檢查的方法是利用專門的時(shí)間元件按規(guī)定時(shí)間自啟動(dòng)發(fā)信，檢查通道，并向值班員發(fā)出信號(hào)。正常有高頻電流方式在電力系統(tǒng)正常工作條件下發(fā)信機(jī)處于發(fā)信狀態(tài)，沿高頻通道傳送高頻電流，因此又稱之為長(zhǎng)期發(fā)信方式。其主要優(yōu)點(diǎn)是使高頻保護(hù)中的高頻通道部分經(jīng)常處于被監(jiān)視的狀態(tài)，可靠性較高；此外，無需收、發(fā)信機(jī)啟動(dòng)元件，使得裝置簡(jiǎn)化。它的缺點(diǎn)是因?yàn)榘l(fā)信機(jī)經(jīng)常處于發(fā)信狀態(tài)，增加了對(duì)其他通信設(shè)備的干擾時(shí)間；因?yàn)榻?jīng)常處于收信狀態(tài)，外界對(duì)高頻信號(hào)干擾的時(shí)間長(zhǎng)，要求收信機(jī)自身有更高的抗干擾能力。 應(yīng)該指出，長(zhǎng)期發(fā)信的條件下，通道部分能否得到完善的監(jiān)視要視具體情況而定。例如，當(dāng)兩端發(fā)信機(jī)的工作頻率不同時(shí)，任何一端的收信機(jī)只收對(duì)端送來的高頻電流信號(hào)，收、發(fā)信機(jī)和通道的中端能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)。但是到兩端發(fā)信機(jī)在同一頻率時(shí)，由于任何一端的收信機(jī)不僅收到對(duì)端送來的高頻電流，同時(shí)也收到本端發(fā)信機(jī)發(fā)出的高頻電流，因此，任何一個(gè)發(fā)信機(jī)或通道工作的中斷都不能直接從收信結(jié)果判斷出來，仍需采用其他附加的措施才能達(dá)到完全監(jiān)視的目的。 移頻方式 在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的工況下，發(fā)信機(jī)處在發(fā)信狀態(tài)，向?qū)Χ怂统鲱l率f1的高頻電流，這一高頻電流可作為通道的連續(xù)檢查或閉鎖保護(hù)之用。在線路發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置控制發(fā)信機(jī)停止送出頻率f1的高頻電流，改為頻率為f2的高頻電流。這種方式能監(jiān)視通道的工作情況，提高了通道工作的可靠性，并且抗干擾能力較強(qiáng)；但是他占用的頻率帶寬，通道利用率低。移頻方式在國(guó)外已得到了廣泛的應(yīng)用。 電力線載波信號(hào)的種類按照高頻載波通道傳送的信號(hào)在縱聯(lián)保護(hù)中所起作用的不同，將電力線載波信號(hào)分為閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)、和跳閘信號(hào)，下面來介紹這三種信號(hào)。 閉鎖信號(hào)閉鎖信號(hào)就是阻止保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件保護(hù)作用于跳閘：a本端保護(hù)元件動(dòng)作；b無閉鎖信號(hào)。表示閉鎖信號(hào)的邏輯方框圖如圖a外部故障時(shí)，近故障端發(fā)出閉鎖信號(hào)，另一端收到閉鎖信號(hào)，盡管保護(hù)元件動(dòng)作，但不作用于跳閘；內(nèi)部故障時(shí)，任一端都不發(fā)送閉鎖信號(hào)，兩端保護(hù)元件動(dòng)作后即作用于跳閘。 允許信號(hào)允許信號(hào)就是允許保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件保護(hù)作用于跳閘：a