【正文】 ..... 22 總結(jié) ................................................................ 23 參考文獻(xiàn) ............................................................ 24 摘要 本文對(duì)高頻載波保護(hù)做了簡(jiǎn)要概述，分別介紹了高頻保護(hù)的基本原理，輸電線路高頻載波保護(hù)構(gòu)成 ，輸電線路高頻載波保護(hù)分類，高頻通道的構(gòu)成，高頻通道工作方式，高頻信號(hào)的應(yīng)用。 為了在遠(yuǎn)距離輸電線上實(shí)現(xiàn) 差動(dòng)保護(hù) ，必須將線路一端的電氣量傳送到另一端，廣泛采用的方法之一是利用高壓輸電線本身作通道，以 50～ 300kHz 的高頻電流相互傳送兩側(cè)電氣量，這就是載波保護(hù)。載波保護(hù)應(yīng)在被保護(hù)線路兩端配置收、發(fā)信機(jī)。 控制發(fā)信的元件除應(yīng)有方向性外，其正向保護(hù)范圍小于被保護(hù)線路全長(zhǎng)者稱為欠范圍式；反之若正向保護(hù)范圍大于被保護(hù)線路全長(zhǎng)者則稱為超范圍式。 它是迄今為止得到廣泛采用并在可預(yù)見的將來仍將使用的一種線路縱聯(lián)保護(hù)。 關(guān)鍵詞 高頻載波 載波通信 高頻閉鎖方向保護(hù) 相差高頻保護(hù) 繼電保護(hù)的基本原理 繼電保護(hù)主要是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作的原理，還有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或 油壓強(qiáng)度的增高。 電力系統(tǒng)運(yùn)行中的參數(shù)（如電流、電壓、功率因數(shù)角）在正常運(yùn)行和故障情況時(shí)是有明顯區(qū)別的。 繼電保護(hù)裝置的原理分析： A、取樣單元 它將被保護(hù)的電力系統(tǒng)運(yùn)行中的物理量（參數(shù)）經(jīng)過電氣隔離并轉(zhuǎn)換為繼電保護(hù)裝置中比較鑒別單元可以接受的信號(hào)，由一臺(tái)或幾 臺(tái)傳感器如電流、電壓互感器組成。（正常狀態(tài)、異常狀態(tài)或故障狀態(tài)）比較鑒別單元可由 4 只電流繼電器組成，二只為速斷保護(hù)，另二只為過電流保護(hù)。鑒別比較信 號(hào)“速斷”、“過電流”的信息傳送到下一單元處理。電流保護(hù)：速斷 中間繼電器動(dòng)作，過電流 —— 時(shí)間繼電器動(dòng)作。執(zhí)行單元一般分兩類：一類是聲、光信號(hào)繼電器；（如電笛、電鈴、閃光信號(hào)燈等）另一類為斷路器的操作機(jī)構(gòu)的分閘線圈，使斷路器分閘。 繼電保護(hù)的作用 隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行、故障期間以及故障后的恢復(fù)過程中，許多控制操作日趨高度自動(dòng)化。其二 是當(dāng)電網(wǎng)或電氣設(shè)備發(fā)生故障，或出現(xiàn)影響安全運(yùn)行的異常情況時(shí)，自動(dòng)切除故障設(shè)備和消除異常情況的技術(shù)與裝備，其特點(diǎn)是動(dòng)作速度快，其性質(zhì)是非調(diào)節(jié)性的，這就是通常理解的“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置”。 電力線載波通信存在的主要問題 進(jìn)入八九十年代以來，我國(guó)電力事業(yè)和電力系統(tǒng)以前所末有速度迅猛 發(fā)展。電網(wǎng)的發(fā)展必然對(duì)電網(wǎng)管理和技術(shù)提出更高的要求，這就要求電力系統(tǒng)通信更加完善和先進(jìn)。于是，數(shù)字微波、衛(wèi)星通信、光纖通信、移動(dòng)通信、對(duì)流層散射通信 、特高頻通信、擴(kuò)展頻譜通信、數(shù)字程控交換機(jī)及以數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中得以逐漸的推廣應(yīng)用。目前對(duì)電力線載波評(píng)價(jià)不高似乎已是比較普遍的現(xiàn)象。 載波頻率分配使用中的問題 我國(guó)電力線載波 頻率使用范圍為 40～ 500KHZ，載波頻帶帶寬為 4KHZ，所以在整個(gè)載波頻率范圍內(nèi)只能不重復(fù)安排 57 套載波機(jī)；而我們要使用的載波機(jī)要遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)目。在低頻段，存在著阻波器制作上 的困難；高頻段，易受廣播信號(hào)的干擾，而且還要考慮線路對(duì)信號(hào)衰減的不均勻性等因素。 (1) 在頻率的安排上 ,有些地區(qū)安排頻率帶有很大的隨意性， amp?！耙娍p插針 ”，沒有長(zhǎng)遠(yuǎn)的 計(jì)劃，以致于干擾嚴(yán)重，不斷改頻；有些則只注意本地區(qū)頻率規(guī)劃，結(jié)果即影響了別人，又影響了自己。 (2) 沒有全局觀念、統(tǒng)籌意識(shí)，往往就事論事，就頻率考慮頻率。127。再有，現(xiàn)在的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，通道占用多，利用率低，如改組成調(diào)度程控交換網(wǎng)，也可節(jié)省通道，并能達(dá)到靈活、可靠的效果。127。 實(shí)際上，比技術(shù)先進(jìn)更重要的是設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。 配套工程存在的問題 配 套工程存在的問題主要有電源的可靠性不高和容量小、防雷技術(shù)措施不完善、儀器儀表配置不完備和落后等問題。比如，有些地區(qū)由于電源引起的故障竟高達(dá)三分之二！雷雨季節(jié)由于雷擊而致使通信中斷的事件也時(shí)有發(fā)生。 管理運(yùn)行上的問題 管理運(yùn)行上的問題是比其它問題更突出的問題。舊通信系統(tǒng)、舊通道存在的問題，尤其涉及到多專業(yè)的問題，很多長(zhǎng)期得不到解決。高頻保護(hù)包括相差 高頻保護(hù)、 高頻閉鎖距離保護(hù)和功率方向閉鎖高頻保護(hù)。它串聯(lián)在電力線路始末兩端和分支線的分支點(diǎn)上，用以減少變電站或分支線對(duì)高頻信號(hào)的分流 (介入衰耗 )，并使通道衰耗均勻，在不影響工頻電流通過，保證工頻能量傳輸?shù)那疤嵯?，防止高頻信號(hào)的外溢。 高頻阻波器的一般結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，其最主要元件是一個(gè)電感線圈和一個(gè)可變電容器。其中電感線圈 (L)為強(qiáng)流線圈，直接串接在輸電線路上。 Lfz 為輔助線圈，起到雷擊時(shí)保護(hù)調(diào)諧電容器的作用。 R 為閥型避雷器的非線性電阻。這不僅僅因?yàn)槟妇€高頻阻抗 高頻收、發(fā)信機(jī) 高頻收發(fā)信機(jī)的作用是發(fā)送和接收高頻信號(hào)。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。經(jīng)過比較判斷之后，再動(dòng)作于跳閘或?qū)⑺]鎖。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。 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。 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)。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。 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。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。 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。 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。 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。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。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。收信機(jī)收到高頻信號(hào)，將保護(hù)閉鎖，不跳閘。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)。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。 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)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。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。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。 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。該方式在我國(guó)電力系統(tǒng)中得到了廣泛的采用。 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。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。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)。 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。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。 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