1、电力系统继电保护课程设计说明书 高频高频载波保护方法应用设计载波保护方法应用设计 摘要摘要：本文对高频载波保护做了简要概述，分别介绍了高频保护的基本原理， 输电线路高频载波保护构成 ，输电线路高频载波保护分类，高频通道的构成， 高频通道工作方式，高频信号的应用。特别介绍了高频闭锁方向保护以及相差高 频保护，包括高频闭锁方向保护概念，闭锁式方向纵联保护的基本构成，影响方 向比较式纵联保护正确动作的因素以及相差高频保护工作原理， 相差高频保护的 构成，相差高频保护的相位特性，高频闭锁方向保护的实现特点，其中相差高频 保护有一系列重要优点，在输电线路纵联保护发展过程中起了重要作用， 目前在 国外仍有
2、应用。 关键词关键词 高频载波 载波通信 高频闭锁方向保护 相差高频保护 电力系统继电保护课程设计说明书 1 1.1.输电线路高频输电线路高频载波载波保护保护 1.1 高频保护的基本原理 将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，然后，利用输电线路 本身构成高频电流通道，将此信号送至对端，以比较两端电流的相位或功 率方向的一种保护装置。 1.2. 输电线路高频载波保护构成 由继电保护、高频收发信机和高频通道组成。 1.3. 输电线路高频载波保护分类 高频闭锁方向保护以及相差高频保护等。 1.4.高频通道的构成 1、高频阻波器 高频阻波器是由电感线圈和可调电容组成的并联谐振回路， 使高频电流
3、限制 在被保护输电线路以内。而工频电流可畅通无阻.。 电力系统继电保护课程设计说明书 2 2结合电容器 它是一个高压电容器，电容很小，对工频电压呈现很大的阻抗，使收发信机 与高压输电线路绝缘，载频信号顺利通过。 3连接滤波器 它是一个可调节的空心变压器，与结合电容器共同组成带通滤波器，连接滤 波器起着阻抗匹配的作用，可以避免高频信号的电磁波在传输过程中发生反射， 并减少高频信号的损耗，增加输出功率。 4高频电缆 用来连接户内的收发信机和装在户外的连接滤波器。 5保护间隙 保护间隙是高频通道的辅助设备。 用它来保护高频电缆和高频收发信机免遭 过电压的袭击。 6接地刀闸 接地刀闸也是高频通道的辅助
4、设备。 在调整或检修高频收发信机和连接滤波 器时，用它来进行安全接地，以保证人身和设备的安全。 7高频收、发信机 高频收发信机的作用是发送和接收高频信号。 发信机部分是由继电保护来控 制，通常都是在电力系统发生故障时，保护起动之后它才发出信号，但有时也可 以采用长期发讯的方式。由发信机发出信号，通过高频通道为对端的收信机所接 收，也可为自己一端的收信机所接收。高频收信机接收到由本端和对端所发送的 高频信号。经过比较判断之后，再动作于跳闸或将它闭锁。 电力系统继电保护课程设计说明书 3 图图1-1 1.5.高频通道工作方式： （1）长时发信方式正常有高频电流方式：长时发信方式是指在正常运行情况
5、下， 收、 发信机一直处于发信和收信工作状态， 高频通道中始终有高频电流通过。 图图1 1- -2 2 （2）短时发信方式正常无高频电流方式：短时发信是指在正常运行情况下， 收、发信机一直处于不工作状态，高频通道中没有高频电流通过。只有在系统中 发生故障时，发信机才由起动元件起动，高频通道中才有高频电流通过。 电力系统继电保护课程设计说明书 4 图图 1 1- -3 3 （3）移频方式：移频方式是指在正常运行情况下，发信机长期发送一个频率为 f1 的高频信号，其作用是闭锁保护和对通道进行连续检查。在被保护线路发生 故障时，保护控制发信机移频，改为发送频率 为 f2 的高频信号。 图图1 1-
6、-4 4 1.6.高频信号的应用 按作用可分为跳闸信号、允许信号和闭锁信号 (1) 跳闸信号;收到高频信号是跳闸的充分条件 图图 a a (2) 允许信号：收到高频信号是跳闸的必要条件，但不是充分条件。 电力系统继电保护课程设计说明书 5 图图 b b (3) 闭锁信号;收不到高频信号是跳闸的必要条件。 图图c c 2.2.高频闭锁方向保护高频闭锁方向保护 2.1 高频闭锁方向保护概念： 高频闭锁方向保护是以高频通道经常无电流而在外 部故障时发出闭锁信号的方式构成的。此闭锁信号由短路功率为负的一侧发出， 这个信号被两端的收信机所接收，而把保护闭锁。 图图 2 2- -1 1 电力系统继电保护课程设计说明书 6 对BC线路： 保护3和保护4的功率方向都为正，保护应动作于跳闸。 图图 2 2- -2 2 对 AB 线路： B 侧的功率方向为负，该侧发出高频闭锁信号，被对侧和本侧保护接收，保护 1、 2 均不动。 图图 2 2- -3 3 2.2 闭锁式方向纵联保护的基本构成 区外短路故障；
