输电线路的高频保护 通道构成目前，220KV线路、部分 500KV线路甚至部分110KV线路 都采用高频保护作为线路保护 高频保护在实现的过程中，可采 用专用高频保护或采用载波机复 用高频保护高频保护系统除终 端机外，还包括高频通道220KV220KV保护的通信要求保护的通信要求台南台南泽国泽国双水双水温岭温岭龙门龙门～～温州电厂温州电厂洋湾洋湾OPGWOPGW高频高频高频高频一套光纤 距离，一 套分相电 流差动第一节 高频保护的基本概念在高压输电线路上将线路两端的 电气量转换为高频电流信号，利用输 电线路构成的高频通道，将高频信号 传送到对端进行比较，来决定是否动 作的一种继电保护从原理上看，高 频保护不反应被保护线路以外的故障 因此，它的动作可以不带时延 高频保护的种类专用的高频收发信机 使用载波机复用高频保护高频通道的工作方式n正常时无高频电流方式n正常时有高频电流方式n移频方式 高频信号及其作用 n1、跳闸信号n2、允许信号n3、闭锁信号 高频信号及其作用采用闭锁信号，可提高保护的可靠 性因当线路外部故障时，通道情况 良好，能可靠地传输闭锁信号；当线 路内部故障时，可能引起通道破坏， 恰好此时无需传送闭锁信号。
采用闭 锁信号，可增强保护的抗干扰能力， 因为在正常情况下，通道中出现干扰 信号，不会引起保护误动作闭锁信号采用允许信号的主要优点是 动作速度较快在主保护双重化 的情况下，一套采用闭锁信号， 另一套采用允许信号，可得到取 长补短的效果允许信号跳闸信号优点：从线路一端判定内部故障缺点：抗干扰能力差第二节 高频闭锁方向保护 高频闭锁方向保护是利用高频信号比较线路 两端功率方向，进而决定其是否动作的一种保 护保护采用故障时发信方式，并规定线路两 端功率由母线指向线路为正方向，由线路指向 母线为负方向当系统发生故障时，高频发信 机启动发信，若功率方向为正，经过时间元件 后，高频发信机停信，，再停止发信，开放保 护回路若该功率方向为负，高频收发信机自 发自收，为闭锁信号，禁止跳闸高频闭锁方向保护作用原理 说明图d线路上d发生短路，启动元件启动，发信通 过故障线路两端的功率方向为正，再使两端 的发信机停信通道无闭锁信号，保护3、4 动作于跳闸高频闭锁方向保护作用原理 说明图d3、4故障，1、2启动发信非故障线路近故障 点2的功率方向为负，常发出高频信号2自发 自收，对侧1收2，通道有闭锁信号，保护不开 放。
高频闭锁方向保护构成框图线路内部故障时，线路两侧的启动元件和功率方向 元件均动作，与门Y有输出元件，经过t2延时后，时 间t2有输出，通过禁止门JZ1将由启动元件启动的发 信停止，收信机收不到信号，禁止门JZ2开放，接 通跳闸回路高频闭锁方向保护构成框图线路外部故障时，发信机启动发信近故障点的功率 方向为正，功率方向元件不启动，与门Y无输出，禁 止门JZ1开放，将由启动元件由于无方向性而启动， 通过记忆元件t1，禁止门JZ1瞬时启动发信机发信 送到对端，对端接受，在t2延时之前将JZ2禁止，闭 锁跳闸回路第二章 高频保护载波通道 第一节 基本知识第二节 高频阻波器第三节 耦合电容器和结合滤波器第四节 高频电缆和输电线第五节 高频通道整组试验一、高频信号传输的基本条件高频信号在通道中的衰耗尽可能小 接收端收到的信号波形尽量不失真， 特别是对相差保护使信号受到外来信号的干扰小二、载波通道的构成JLJL相-地耦合方式收发信机收发信机JLJL相-相耦合方式载波机载波机三、电平的概念电平有相对电平和绝对电平 之分，电平的单位有分贝和奈 培用电平单位的优点有二：1、将乘积化为和差。
2、将大 的数量级化为小的数量单位绝对电平 对电路某测试点而言，取1mv功 率为基准所确定的电平值为绝对电 平P0 U0为 标准功率电平在600Ω 负载上的电压，为0.775V绝对功率电平Pm = 10lg （ dBm ）Pm =1/2ln (Npm)P0PP P0绝对电压电平 Pu = 20lg （ dbm ）Pu = 1/2ln (Npm) UU U0U0绝对电流电平 Pi = 20lg （ dbm ）Pi = 1/2ln (Npm)II I0I0功率电平与电压电平之间的关系Pm = 10lg = Pm = 10lg =20lg + 10lg(600/Z)u2/z________________o.7752/600(U/0.775 )当Z为600Ω时，功率电平等于电压电平 当Z为75Ω时，功率电平=电压电平+9db 1Np≈8.686db1db≈0.115Np相对电平Pw相 = 10lg = 10lg - 10lg = p1w绝 -p2w绝Pu相 = 20lg = 20lg - 20lg=pu1绝 – pu2绝Pi相 = 20lg = 20lg - 20lg=pi1绝 – pi2绝四、电平表的刻度及电平测量v电平表的内阻有75Ω、150Ω、600Ω 和高阻（75kΩ）v常用的方法有跨接法和终端测量法 。
跨接测量法跨接法 1、高阻档2、宽频档（元件 测量）与窄频档 （通道测量）3、“1”用平衡表 记，（被测两点 均不接地）“2”、 “3”用不平衡表记 终端测量法将被测物断开，用电平表代替被测物 ，使电平表内阻等于被测物的输入阻 抗一般不采用五、四端网络的输入、输出 、特性阻抗及匹配 1.四端网络2.输入阻抗3.输出阻抗4.匹配5.特性阻抗ZC 六、四端网络的各种衰耗及测定固有衰耗 bi 介入衰耗 工作衰耗传输衰耗 分流衰耗 回波衰耗反射衰耗 跨越衰耗固有衰耗 bi固有衰耗表示当四端网络匹配连 接时输入端功率与输出端功率的相 对电平在实际工作中要保持负载 阻抗与接入端特性阻抗在整个频段 内相等是不可能的，所以固有衰耗 没有实际意义，不测量介入衰耗 当电源与负载直接连接时负载得到的 功率与经四端网络连接时负载得到的 功率之比，取常用对数的10倍p2/ ’工作衰耗 为当负载阻抗RL与电源阻抗相等，并 直接连接时，负载所接收的最大功率 与经过四端网络后负载所得功率之比 ，取常用对数的10倍工作衰耗工作衰耗能反应各个环节的固 有衰耗及匹配情况传输衰耗bt 传输衰耗为接入四端网络后， 输入端和输出端的相对电平。
四端网络P2u(U2)P1u(U1)P3u(U3)P4u(U4)分流衰耗 bs某一回路无分支RS和有分支回 路时，二者在负载上得到功率之 比的常用对数的10倍回波衰耗brt 一个内阻为Zi的电源和阻抗ZL负载相 连，在连接点将会产生电压和电流的 反射，其反射系数为ρ= 回波衰耗brt回波衰耗大小可以表示阻抗匹配的程度当ZL=0,Zi=∞, brt =0;当ZL=Zi=0时， brt =∞Zi-ZL减少，brt越大，匹配越好ZLbrt Zi反射衰耗 brf反射衰耗是根据负载阻抗RL不等于 内阻RI时所起的能量反射确定的衰耗 Ri当Ri=RL时，没有反射衰耗， brf=0跨越衰耗 bc在高频信号的传输中，由于本通道与相 邻通道之间有耦合作用，在相邻通道中常 常可测到本通道信号跨越衰耗是指相邻 通道之间的衰耗，数值为相邻通道测试点 之间的相对功率电平值图中AB两相间的 跨越衰为：相间跨越衰耗示意图 近端 ： 远端 ：第二节 高频阻波器高频阻波器的用途： 高频阻波器在输电线及分支线上 的应用如图ZT1、ZT2其目的是为 了阻止高频电流流入变电站，使尽 可能多的工作信号流向负载ZT3尽 可能地增大分支线的输入阻抗和减 少分支的分流衰耗。
阻波器路上使用接线对高频阻波器的要求A、继电保护高频通道对阻波器接入后 的分流衰耗，在阻塞频带内一般要求 不大于1.7dB为避免高频阻波阻抗与 变电站电容形成串联谐振，要求阻波 器在工作点的电阻 ，此分 流衰耗为1.945dBB、必须保证工频电流流向变电站，所以 要求阻波器对工频呈现的阻抗必须很小 C、阻波器必须能够长期承受这条输电线 的最大工作电流所引起的热效应和机械 效应D、阻波器必须具有足够的承受过电压的 能力，为此阻波器内要装设避雷器和防 护线圈E、能短时承受这条输电线的最大短路时 电流引起的热效应和机械效应阻波器的种类 单频阻波器单频展宽阻波器宽带阻波器 单频阻波器的原理接线和阻抗特性 --谐振频率 --谐振阻抗阻波器组件介绍L为强流线圈，它的电感量随阻波器 的种类不同而不同 为防护线圈，一般只有10--20 用以在雷击作用下产生一个反电势， 使加到调谐电容器上的电压延时一个 Δt时间，以达到保护调谐电容的目 的避雷器F也是用来在高压下保护调谐电 容器的RP是避雷器的限流电阻 调谐电容器C、单频阻波器必须采用工 作电压的云母电容器或玻璃电容器， 带频及宽频阻波器的调谐电容的最低 工作电压要求 ，工作电压低 了容易在出口短路及过电压时击穿。
单频展宽阻波器展宽的原因：单频阻波器的阻带一 般很小的 ,当元件参数稍有变化时 ，容易发生偏调，严重时，将会造 成通道中断，引起保护误动作展宽的办法：在电容器回路串入一个不大的电阻 宽带阻波器 优点：（1）工作频率更换时可不加调整 （2）假如每条线路均挂阻波器，则 线线之间的信号跨越衰耗可以按两只 计算，每隔两条线路，第三个站就可 以使用了宽带阻波器基本电路及其特性图宽带阻波器与窄带比Ø 主线圈的电感量必须大一些 Ø 宽带阻波器RZ比窄带大一个数量级 Ø 宽带阻波器的调谐电容器的调谐电 为特制电容，耐压高 阻波器的型号线路阻波器设计序号50KA短路电流封闭式开启式连续电流1.0 mH厂家代号XZ F（K) --1250--1.0--/50-- BI阻波器常见故障及运行中的检查常见故障 ：电容器击穿原因：电容器的工作电压太低 阻波器中避雷器放电电压高于电 容器两端的工作电压，当系统出现故障 时，电容器处于无保护状态，因而首先 击穿电容器是直接和强流线圈并联 第三节 耦合电容器和结合滤波器耦合电容器和结合滤波器组成的一 个带通滤波器1）耦合电容器可用来隔离工频高电压 ，使线路高电不能串入高频装置，耦合电 容器的设计电压在中性点接地系统中应为 相电压，在中性点不接地系统中应为相间 电压。
耦合电容器容量很小，对工频信号 有很大的阻抗，对高频信号阻抗很小，它 是强电弱电的分界点，它的上端与高压输 电线路相连，下端与结合滤波器相连常 见的耦合电容器的电容量当工作电压为 110kV时一般为6600pF，如果用于220kV， 则可用两只6600 pF串联（3300 pF）2）耦合电容器和结合滤波器组成 带通滤波器，在它的高频通带内， 把高频电缆和输电线有效地连接起 来使高频信号顺利通过对耦合电容器和结合滤波器的要求 ： （1）其绝缘水平应和该线路的电压等级 配合2）结合滤波器线路侧电感与耦合电容 器一起应能承受工频过电压、大气过电 压、操作过电压3）结合滤波器对工频呈现极大的衰耗 ，以防工频强电压进入高频装置4）结合滤波器对通带内的各个频率， 工作衰耗不同型号应不大于1—1.3dB5）结合滤波器线路侧的输入阻抗与电 力线的特性阻抗相匹配，电缆侧的输入阻 抗与高频电缆的特性阻抗匹配6）一、二次线圈极其对外壳应有良好 的绝缘，其耐压强度不小于5kV/1min变压器式结合滤波器的接线图 结合滤波器的接线图及等值电路C1是耦合电容，属于一次设备，可以 防止高电压进入二次设备C2是二次侧的 电容。
L1是一次侧电感L1是一次侧电感 L2是二次侧电感M是L1和L2间的互感 这些元件协同工作，完成滤波和耦合作 用它是一个不对称的四端网络，线路。