【正文】 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 本端保護(hù)元件動(dòng)作； b 有允許信號(hào)。 表示允許信號(hào)的邏輯方框圖 b 內(nèi)部故障時(shí)：兩端都互送允許信號(hào)，保護(hù)元件動(dòng)作后即作用于跳 閘。 外部故障時(shí)：近故障端不發(fā)允許信號(hào)，保護(hù)元件也不動(dòng)作，不能跳閘； 遠(yuǎn)故障端收不到允許信號(hào)，也不能動(dòng)作于跳閘。 跳閘信號(hào) 跳閘信號(hào)就是直接引起跳閘的信號(hào)。 滿足以下兩條件之一保護(hù)作用于跳閘： a 本端保護(hù)元件動(dòng)作； b 有跳閘信號(hào)。 表示跳閘信號(hào)的邏輯方框圖 c 本端保護(hù)元件動(dòng)作即作用于跳閘，與有無跳閘信號(hào)無關(guān)；收到跳閘信號(hào)即作用于跳閘，與本端保護(hù)元件動(dòng)作與否無關(guān)；本側(cè)和對(duì)側(cè)保護(hù)元件都具有直接區(qū)分區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障的能力。 載波保護(hù)噪聲干擾類型及抗干擾措施 干擾源類型： (一 )高壓隔離開關(guān)和斷路器的操 作。 這些操作可能在母線或線路上引起含有多種頻率分量的衰減震蕩波，母線 (或電氣設(shè)備間的連線 )相當(dāng)于天線，將暫態(tài)電磁場(chǎng)的能量向周圍空間輻射，同時(shí)通過連接在母線或線路上的測(cè)量設(shè)備直接耦合至二次回路。斷路器操作產(chǎn)生的電磁干擾頻率 一 般為 ，每串電磁干擾波的持續(xù)時(shí)間為 101as～ 10ms。由理論分析和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可得出如下規(guī)律： 暫態(tài)電磁場(chǎng)的幅值隨電壓等級(jí)的增高而增高，主導(dǎo)頻率隨電壓等級(jí)增高而降低； 與隔離開關(guān)操作相比，斷路器操作所引起暫態(tài)電磁場(chǎng)的幅值小，主導(dǎo)頻率高、脈沖總數(shù)少； 快速隔離開關(guān)比慢 速隔離開關(guān)產(chǎn)生的暫態(tài)重復(fù)頻率低、持續(xù)時(shí)間短。慢速隔離開關(guān)一次操作中可能產(chǎn)生上萬個(gè)脈沖，而快速隔離開關(guān)只產(chǎn)生幾十個(gè)脈沖。 (二 )雷擊線路、構(gòu)架和控制樓。 直接雷擊到戶外線路或構(gòu)架，會(huì)有大電流流入接地網(wǎng)，二次電纜的屏蔽層在不同的接地點(diǎn)接地時(shí)，就會(huì)因地網(wǎng)電阻的存在而產(chǎn)生流過屏蔽層的暫態(tài)電流，從而在二次電纜的心線中感應(yīng)出干擾電壓，線路感應(yīng)的過電壓也會(huì)通過測(cè)量設(shè)備引入二次回路。由雷擊變電所在二次回路中產(chǎn)生的干擾電壓可高達(dá) 30kv，其頻率可達(dá)幾兆赫。 (三 )系統(tǒng)短路故障。 系統(tǒng)短路故障與雷擊構(gòu)架一樣會(huì)引起地網(wǎng)電位的升 高，從而在二次電纜中引起干擾電壓。變電所內(nèi)高壓母線單相接地 時(shí)，在二次電纜 Ii,線上產(chǎn)生的干擾電壓可以從幾十伏到近萬伏，暫態(tài)干擾 電壓的頻率約千赫到幾百千赫。 (四 )靠近高壓線路受其工頻電磁場(chǎng)作用。 這對(duì)于電子束類的顯示設(shè) 備產(chǎn)生電磁干擾是十分明顯的。在戶外變電所中，高壓線路或匯流排會(huì) 產(chǎn)生工頻電磁場(chǎng)。一般而言，電壓等級(jí)越高，產(chǎn)生的電場(chǎng)也越大，但磁場(chǎng)相反減小。 (五 )局部放電產(chǎn)生頻率較高的電磁輻射，可能在電子設(shè)備的線路中引起電磁干擾。 抗干擾措施： (一 )裝設(shè)抗干擾電容 (二 )在高頻通道電纜中串接電容口 高頻閉鎖 式保護(hù)的原理是線路本側(cè)收到對(duì)側(cè)信號(hào)且對(duì)側(cè)停信時(shí)，由“收訊輸出”給出保護(hù)動(dòng)作的一對(duì)接點(diǎn)信號(hào)，該過程中高頻信號(hào)存在大約 5ms的間斷，此間斷將作為出口動(dòng)作的判據(jù)。對(duì)于采用高頻變量器直接耦合的高頻通道 (結(jié)合濾波器及收發(fā)信機(jī)高頻電纜側(cè)均無電容器 )，在其通道的電纜芯回路中串接一個(gè)電容器 (約 0． 05 ，交流耐壓 2kV， lmin)。由于高頻電纜層兩點(diǎn)接地，當(dāng)高壓電網(wǎng)發(fā)生接地故障，接地電流通過變電站地網(wǎng)時(shí)，在該兩接地點(diǎn)間的工頻地電位差將形成縱向電壓引入高頻電纜回路，可能會(huì)使收發(fā)信機(jī)高頻變量器飽和，引起發(fā)信中斷，造成 100Hz頻率收信缺口，使高頻閉鎖保護(hù)誤動(dòng)。因此，需在該回路中串接一電容，以阻斷該工頻電流。 (三 )裝置可靠接地 由于變電所的接地網(wǎng)并非實(shí)際的等電位面，因而在不同點(diǎn)之間會(huì)出 現(xiàn)電位差，當(dāng)較大的接地電流注入接地網(wǎng)時(shí)，各點(diǎn)之間可能有較大的電位差，如果同一個(gè)連接的回路在變電所的不同點(diǎn)同時(shí)接地，地網(wǎng)地電位差將竄入該連通地回路，造成不應(yīng)有地分流。在有些情況下，還可能將其在一 次系統(tǒng)并不存在的地電壓引入繼電保護(hù)裝置的檢測(cè)回路中，或者因分流 引起保 護(hù)裝置在故障過程中拒動(dòng)或者誤動(dòng)，所以對(duì)于微機(jī)保護(hù)裝置來說， 保護(hù)屏必須要求可靠接地，而高頻 保護(hù)也應(yīng)按部頒要求加裝接地銅排或 銅絞線 (線徑不小于 lOOmm )，以保證裝置在故障情況下的可靠判斷。 (四 )限制過電壓對(duì)裝置的影響 為防止雷擊時(shí)產(chǎn)生過電壓，可在通道入口處并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙荩捎陔娙菥哂袃啥穗妷翰荒芡蛔兊男再|(zhì)，當(dāng)靜電感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓出現(xiàn)時(shí)，首先要向并聯(lián)電容充電。隨著充電過程的進(jìn)行，副邊電壓才會(huì)慢慢升起來，由于靜電感應(yīng)過電壓一般出現(xiàn)的時(shí)間都很短，并聯(lián)電容兩端電壓 (即副邊電壓 )還沒有升到足夠高時(shí)，過電壓己消失，這樣就能大大限制地電壓對(duì)高 頻收發(fā)訊機(jī)的侵害。 (五 )高頻位置停信加裝手合繼電器延時(shí)閉合接 點(diǎn) 當(dāng)空載線路手動(dòng)合閘時(shí)，由于線路的分布電容，將產(chǎn)生較大的電容電 流，此電流有時(shí)會(huì)達(dá)到高頻保護(hù)的啟動(dòng)值，此時(shí)會(huì)造成高頻保護(hù)誤動(dòng)，導(dǎo)致線路合不上斷路器。為防止此類現(xiàn)象的發(fā)生，可在送電側(cè)斷路器保護(hù)裝置對(duì)位置停信略帶延時(shí)，使位置停信延時(shí)停信，所以應(yīng)將手合繼電器的 一 對(duì)常閉接點(diǎn) (延時(shí)斷開，瞬時(shí)閉合 )串入裝置的位置停信回路中，對(duì)裝置進(jìn)行高頻保護(hù)閉鎖。 (六 )相一相耦合方式中，高頻差接網(wǎng)絡(luò)必須可靠接地。 高頻保護(hù)的 相關(guān)問題 載波通訊的不足 ： 高頻信號(hào)易受電磁干擾、天氣環(huán)境的影響。為了防止高頻通道上產(chǎn)生干擾信號(hào)導(dǎo)致 保護(hù)錯(cuò)判造成拒動(dòng)或誤動(dòng)，許多線路保護(hù)的設(shè)備廠家都采用了延時(shí)的方法。如 PSL 600G 系列保護(hù)為防止通道上的干擾，保護(hù)中設(shè)置了信號(hào)確認(rèn)的延時(shí)時(shí)間，分為兩級(jí)延時(shí)，一是保護(hù)必須在收到閉鎖信號(hào) 5ms 后才允許停信，二是保護(hù)停信后要連續(xù) `8ms 收不到閉鎖信號(hào)才動(dòng)作出口。而光纖通道抗干擾性能本身較強(qiáng)，同時(shí)軟件處理時(shí)也能夠?qū)鬏數(shù)臄?shù)字信號(hào)有校驗(yàn)防誤功能，在抗干擾上無過多的延時(shí)。配電變壓器對(duì)電力載波信號(hào)有阻隔作用，所以電力載波信號(hào)只能在一個(gè)配電 變壓器區(qū)域內(nèi)范圍內(nèi)傳送； 不同信號(hào)藕合方式對(duì)電力載波信號(hào)損失不同，藕合方式 有線 地藕合和線 中線藕合。線 地藕合方式與線 中線藕合方式相比，電力載波信號(hào)少損失十幾 dB，但線 地藕合方式不是所有地區(qū)電力系統(tǒng)都適用； 電力線存在本身因有的脈沖干擾。目前使用的交流電有 50HZ 和 60HZ，則周期為 20ms 和 ，在每一交流周期中，出現(xiàn)兩次峰值，兩次峰值會(huì)帶來兩次脈沖干擾，即電力線上有固定的 100HZ 或 120HZ 脈沖干擾，干擾時(shí)間約 2ms， 因定干擾必須加以處理。 有一種利用波形過 0 點(diǎn)的短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳輸?shù)姆椒ǎ捎谶^ 0 點(diǎn)時(shí)間短，實(shí)際應(yīng)用與交流波形同步不好控制，現(xiàn)代通訊數(shù)據(jù)幀又比較長(zhǎng)，所以難以應(yīng)用； 電力線對(duì)載波信號(hào)造成高削減。當(dāng)電力線上負(fù)荷很重時(shí)，線路阻抗可達(dá) 1 歐姆以下，造成對(duì)載波信號(hào)的高削減。實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)電力線空載時(shí)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)載波信號(hào)可傳輸?shù)綆坠?。但?dāng)電力線上負(fù)荷很重時(shí)，只能傳輸幾十米。 電力載波的應(yīng)用前景 市場(chǎng)需求 作為通訊技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，電力載波通訊技術(shù)近幾年才在中國(guó)真正出現(xiàn)。由于它的實(shí)用性以及在中國(guó)巨大的市場(chǎng)前景，迅速被各家公司爭(zhēng)相采用。 一戶一表，取消用電中間層，降低居民用電價(jià)格，消除用電過程腐敗現(xiàn)象。配合中國(guó)的用電制度改革，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的自動(dòng)抄表系統(tǒng)成為電力部門響應(yīng)國(guó)家這一政策的解決方法。自動(dòng)抄表系統(tǒng)目