高频保护基本原理和试验方法,高频通道、允许式高频保护和闭锁式高频保护

继电保护高频通道基本知识及调试方法高频通道基本知识及调试方法高频通道基本知识及调试方法第一节用途在超高压电力系统,系统的稳定问题比较突出。

随着电网的日益发展和强大,对系统的稳定要求也越来越高。

如果系统稳定被破坏,将造成事故的扩大而影响电力系统的安全运行。

因此,目前220KV以上的超高压输电线路都配置了双套主保护,作为提高系统稳定的重要措施。

在超高压电力系统,简单的距离保护和零序保护是不能作为线路主保护的。

因为它们在原理上只反应一侧电气量的变化,因而无法区分本线路末端和相邻线路首端的故障,不能保证选择性。

而为了要保证选择性,瞬动段的保护范围就要缩小。

这样一来,就不能做到全线速动。

所以,这种类型的保护不能作为主保护。

为了使保护能够做到全线速动,有效的办法是让线路两端的保护都能够测量到对端保护的动作信号,再与本侧带方向的保护动作信号比较、判定,以确定是否为区内故障,若为区内故障,则瞬时跳闸。

这样无论在线路的任何一处发生故障,线路两侧的保护都能瞬时动作跳闸。

快速性、选择性都得到了保证。

为了将线路一端的保护动作信号传送到对端,一般采用电力线载波的方式,将线路一端的工频电气量或保护动作信号与高频信号经过调制,利用电力线本身进行传送。

我们都知道,电力线本身是传送工频电力的,而且属于高电压和大电流。

然而,通过对输电线路进行加工和改造,就可以使它能够同时传送工频电力和高频信号。

经过调制后的高频信号送到线路对端后经过解调,将其变成具有工频特征的电气量或脉冲形式的保护动作信号,送至保护装置。

这就是电力线载波的传输方式。

采用高频信号的原因是便于与工频信号区分开。

采用电力线复用的方式,主要是经济可靠,节省人力和投资。

而且电力线路杆塔坚固,绝缘程度高。

不利的因素是危险的高电压及强大的杂音干扰。

但若采取适当的措施是可以解决这些问题的。

综上所述,可以看出,高频保护是利用被保护线路作为高频信号传输通道的。

因此,继电保护高频通道的基本用途就是用来加工和传输含有保护动作信号特征的高频信号,以构成快速的继电保护装置。

高频保护一、概念：高频保护是利用高频载波代替二次导线，通过电力线路传送线路两侧电信号的保护。

原理是反应被保护线路首末两端电流的差值或功率方向信号，用高频载波将信号传输到对侧加以比较而决定保护是否动作。

高频保护包括相差高频保护、高频闭锁距离保护和高频闭锁方向保护。

二、高频保护的组成：高频保护结构图高频保护由以下部分组成：高频阻波器；结合电容器；连接滤波器；高频电缆；保护间隙；接地刀闸；高频收、发信机。

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，其作用是阻止调频电流通过，而工频电流可以畅通无阻，即通常所说的阻高频，通低频。

在被保护线路两侧装上高频阻波器，可以把高频电流限制在被保护线路内。

2、结合电容器：结合电容器是一个高压电容器，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，并减少调频信号的损耗，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，它的作用是使高频电缆和高频收发信机与线路形成一定的间隙，免受过电压的袭击。

6、接地刀闸：当高频保护检修时，利用接地刀闸来进行安全接地，保证设备和人身的安全。

7、高频收发信机：用于发送和接收高频信号的装置。

三、高频信号的分类高频信号可分为允许信号、闭锁信号和跳闸信号。

1、允许信号：收到这种信号是高频保护动作跳闸的必要条件。

即：高频保护收到这种这种允许信号后动作跳闸，收不到允许信号高频保护不动作。

2、闭锁信号：收不到这种信号是高频保护动作的必要条件下。

即收到这种信号时保护被闭锁，不动作；当保护收不到这种信号时，保护闭锁解除，高频保护动作。

3、跳闸信号：收到这种信号是保护动作跳闸的充分必要条件。

高频保护的基本原理
高频保护是指在电力系统中，为了保护设备和线路不受到高频干扰的影响而采取的一系列措施。

高频保护的基本原理是通过对电力系统中的高频信号进行检测和分析，及时采取相应的保护措施，以确保电力系统的安全稳定运行。

首先，高频保护的基本原理是基于对电力系统中的高频信号进行监测和分析。

电力系统中存在着各种各样的高频信号，如雷电击打、电弧放电、谐波等，这些高频信号可能会对电力设备和线路造成损坏。

因此，通过对这些高频信号进行监测和分析，可以及时发现潜在的危险，从而采取相应的保护措施。

其次，高频保护的基本原理是基于对高频信号的特征进行识别和分类。

不同类型的高频信号具有不同的特征，如频率、幅值、波形等，通过对这些特征进行识别和分类，可以判断高频信号的来源和性质，从而有针对性地采取保护措施，避免对电力系统造成损害。

另外，高频保护的基本原理还包括对高频信号进行定位和定量分析。

通过对高频信号的定位和定量分析，可以确定高频信号的发生位置和强度，从而有针对性地采取相应的保护措施，最大程度地减少对电力设备和线路的影响。

最后，高频保护的基本原理还包括对高频信号进行响应和处理。

一旦发现电力系统中存在高频信号的干扰，高频保护系统会立即做出相应的响应和处理，如切断故障回路、调整设备参数、发出警报等，以保护电力系统的安全稳定运行。

综上所述，高频保护的基本原理是通过对电力系统中的高频信号进行监测、分析、识别、分类、定位、定量分析和响应处理，以确保电力系统的安全稳定运行。

通过科学合理地应用高频保护技术，可以有效地减少设备损坏和线路故障，提高电力系统的可靠性和稳定性。

保护高频通道基础及试验广西电网公司电力科学研究院2010.7.目录一、电力线载波高频通道组成与各部分作用----------------------- ------------------------------ --------------11、组成--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------12、作用--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 1）并联谐振------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 2）匹配------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 注意事项------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5二、四端网络及衰耗、输入阻抗、特性阻抗--------------------------------------------------------------- ------61、四端网络--------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----62、衰耗--------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----- ----71） 工作衰减bw-------------------------------------------------------------------------------------------------- -----7 1、相对电平-----------------------------------------------------------------------------------------------------------9 2、功率绝对电平----------------------------------------------------------------------------------------------------10 3、电压绝对电平----------------------------------------------------------------------------------------------------10 4、w p 与u p 的换算--------------------------------------------------------------------------------------------------10传输衰耗bt-------------------------------------------------------------------------------------------------- -----11 分流衰耗b di ------------------------------------------------------------------------------------------------ ------13 回波损耗brt---------------------------------------------------------- ----------------------------- -----------14 跨越衰耗bc------------------------------------------------------------------------------------------- - -------15 3、输入阻抗Zr---------------------------------------------------------------------------------------------------- --17 4、特性阻抗Zc------------------------------------------------------------------------------------------------------18 三、高频通道试验----------------------------------------------------------------------------------------------- ---243.1检验周期---------------------------------------------------------------------------------------------------- 253.2检验内容-----------------------------------------------------------------------------------------------------26检验方法--------------------------------------------------------------------------------------------------------28 3.1 线路阻波器检验------------------------------------------------------------------------------------------------24 3.2耦合电容器检验------------------------------------------------------------------------------------------------39 3.3结合滤波器检验------------------------------------------------------------------------------------------------39 3.4高频电缆检验---------------------------------------------------------------------------------------------------44 3.5单侧通道测试----------------------------------------------------------------------------------------------------50 3.6、高频通道衰耗和输入阻抗测试---------------------------------------------------------------------------51一、高频通道组成与各部分作用1、组成：1-输电线路2-线路阻波器3-耦合电容器4-结合滤波器5-高频电缆6-避雷器7-接地刀闸8-电力线载波机或继电保护收发信机9-保护母线A B C阻波器结合滤波器电力线载波机耦合电容器或TYD高频电缆母线A B C阻波器结合滤波器电力线载波机耦合电容器或TYD高频电缆输电线路图1 相地耦合载波通道构成示意图母线A B C阻波器结合滤波器电力线载波机TYD 高频电缆母线A B C阻波器电力线载波机TYD 高频电缆输电线路阻波器阻波器结合滤波器图1 相相耦合载波通道构成示意图2、作用：1）功能：传送继电保护信息及其它信息。

试述高频闭锁方向保护的基本原理(一)高频闭锁方向保护的基本原理一、什么是高频闭锁方向保护高频闭锁方向保护是电力系统中一种常见的保护方式，主要用于保护输电线路和变电站等设备。

其基本原理是通过在电路中加入高频差动变送器、比率变压器和滤波器等装置，实现检测输电线路两侧电流的方向和大小，从而对电路进行闭锁和保护的一种电气保护措施。

二、高频闭锁方向保护的原理高频闭锁方向保护的原理可以概括为以下几点:1.基本电路结构: 高频闭锁方向保护的基本电路包括差动变送器、比率变压器、滤波器、连接继电器等部分。

差动变送器实现输出高频电压，并根据输电线路两侧电流的差异，产生高频电压的大小和相位不同。

比率变压器主要用于改变高频电压的大小，滤波器用于滤掉杂频信号，从而使高频闭锁方向保护与其他电力设备进行隔离。

2.差动保护原理: 高频闭锁方向保护利用差动保护原理，即检测输电线路两侧电流的差异，核实电路中是否存在故障。

根据KVL原理，若电路正常，输电线路两侧电流相等，即差电流为0。

但在输电线路存在故障时，差电流不为0，高频闭锁系统便能够通过检测差电流并对其进行判别，实现对整个电路的有效闭锁。

3.实现保护控制: 高频闭锁方向保护通常设置在主保护之前，用于在故障发生后尽快进行闭锁并停止电流流动，从而有效避免事故的扩大。

高频闭锁系统通常配合OMS等电力系统管理软件进行监测和控制，可以实现保护设置和参数调整等功能。

三、高频闭锁方向保护的应用高频闭锁方向保护已经被广泛地应用于电力系统中，特别是在输电线路、变电站等重要设备的保护中。

相对于传统的保护方式，高频闭锁方向保护具有检测速度快、灵敏度高、可编程控制等优点，能够有效地提升电力系统的安全性和可靠性，对保障用户用电安全以及电力系统正常运行起到了重要的作用。

四、高频闭锁方向保护的优缺点优点1.检测速度快：高频闭锁方向保护采用高频差动变送器进行检测，可以快速反应输电线路的异常情况，从而及时实现闭锁和保护。

第二节高频闭锁方向保护一、高频闭锁方向保护的基本原理高频闭锁方向保护是通过高频通道间接比较被保护线路两侧的功率方向，以判别是被保护范围内部故障还是外部故障。

当区外故障时，被保护线路近短路点一侧为负短路功率,向输电线路发高频波，两侧收信机收到高频波后将各自保护闭锁。

当区内故障时,线路两端的短路功率方向为正,发信机不向线路发送高频波，保护的起动元件不被闭锁，瞬时跳开两侧断路器。

高频闭锁方向保护的原理接线图起动发信继电器：灵敏度较高，用来起动高频发信机起动跳闸继电器：灵敏度较低，用来起动跳闸回路功率方向继电器: 判断短路功率的方向停信继电器:在内部故障时停止发出高频信号闭锁继电器5：用以控制保护的跳闸回路,带有工作线圈和制动线圈.只有当工作线圈有电流时继电器才动作;而当制动线圈或两组线圈同时有电流时继电器均不动作1．区外故障如在D1点短路,被保护线路AB两侧的起动发信机电流继电器，向高频通道发信，近短路点B侧的短路功率是负的，功率方向继电器不动作,不去停信。

输电线路AB两侧方向高频保护的收信机收到高频信号，将各自的保护闭锁，不发出跳闸脉冲。

2．区内故障如在D2点短路，两侧起动发信机继电器1及起动跳闸继电器2动作，，向高频通道发信，两侧收信机收到高频信号后，立刻将保护闭锁，但两侧方向继电器3承受正方向短路功率而起动。

首先停信,解除闭锁，与此同时闭锁继电器起动,发出跳闸脉冲。

3．系统振荡二、高频闭锁负序方向保护高频闭锁负序方向保护单端原理接线如下图所示.它由：双向动作的负序功率方向继电器KPD2、起动发信机继电器1K、闭锁保护继电器2KL、口继电器3KOM 等组成。

1．区内故障负序功率方向继电器KPD2触点向下闭合、停信，起动闭锁继电器2KL发出跳闸脉冲。

2．区外故障靠近短路点的一侧负序功率继电器KPD2的接点向上闭合，起动发信机继电器向高频通道发信,两侧收信机收到高频信号将各自保护闭锁。

3．整定计算灵敏元件的动作电流,按躲开最大负载情况下最大负序不平衡电流 I bpmax整定为I2dz。

高频保护
高频保护的基本原理是反映被保护线路两端的电流大小和相位，即将两端的电气量调制成高频信号，利用高频通道将高频信号相互送到对侧，再由各自的保护装置将收到对侧的信号与本侧信号进行比较，判断是内部还是外部的，从而决定保护是否动作。

一般采用输电线路的本身，采取“相—地”制方式作为高频通道，高频通道工作方式一般采用短路时发信号方式（即正常时通道中无高频信号）。

高频保护包括相差高频保护和功率方向闭锁高频保护，相差
高频保护是测量比较被保护线路两侧电流和相位的。

功率方向闭锁保护是比较保护线路两侧的功率方向，规定功
率方向由母线指向某线路为正，指向母线为负，线路内部故障，
两侧功率方向都由母线指向线路，保护动作跳闸，信号传递方向
相同。

最大优点，是无时限的从被保护线路两侧切除各种故障，不
需要相邻线路的配合，相差高频保护不受系统振荡影响。

1、高频闭锁方向保护的基本原理目前广泛应用的高频闭锁方向保护，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方向为负的一端发出，这个信号被两端的受信机所接收，而把保护闭锁，故称为高频闭锁方向保护。

这种保护的工作原理是利用非故障线路的一端发出闭锁该线路两端保护的高频信号，而对于故障线路的两端则不需要发出高频信号使保护动作于跳闸，这样就可以保证在内部故障并伴随有通道的破坏是（例如通道所在的一相接地或是断线），保护装置仍能够正确动作，这是它的主要优点，也是这种高频信号工作方式得到广泛应用的主要原因之一。

现将各种故障时，保护的工作情况分述如下。

（1）、外部故障（2）、两端供电线路内部故障（3）、单端供电线路内部故障。

当只丛一端供电的线路内部故障时，在受电端的半套保护不起动，也不发送高频闭锁信号，而在电源端的保护动作情况则和上述分析相同，此时能够立即动作使电源端的断路器跳闸。

（4）、系统振荡。

对接于相电流和相电压（或线电压）上的功率方向元件，当系统发生振荡且振荡中心位于保护范围以内时，由于两端的功率方向均为正，保护将要误动，这是一个严重的缺点。

而对于反应负序或另序的功率方向元件，则不受振荡的影响。

由以上分析可以看出，距故障点较远一端的保护所感觉到的情况，和内部故障时完全一样，此时主要是利用靠近故障点一端的保护发出的高频闭锁信号，来防止远端保护的误动作。

因此，在外部故障时保护正确动作的必要条件是靠近故障点一端的高频发信机必须起动，而如果两端起动元件的灵敏度不相配合时，就可能发生误动作。

=100A，例如，在图4-11中，线路A、B每端只有一个起动元件，其整定值为I d由于电流互感器和继电器存在误差，因此，两端起动元件的实际起动电流可能不同，一般允许误差是%，故A端的实际起动电流可能是95A，B端的则可能是105A。

当保护范围外部故障且短路电流又恰为95A〈〈105A时，则A端的保I d护1起动，而B端的保护2不起动由于B端不能发出高频闭锁信号，因此，保护1在起动之后就会出现误动作。

高频保护的基本原理
高频保护是一种常见的电路保护方式，它的基本原理是通过限制电路中的高频信号，从而保护电路中的元器件不受损坏。

在现代电子设备中，高频保护已经成为了一种必不可少的保护方式。

高频保护的基本原理是利用电容、电感等元器件对高频信号进行滤波，从而限制高频信号的传输。

在电路中，高频信号往往会对元器件产生较大的干扰，从而导致元器件的损坏。

通过高频保护，可以有效地限制高频信号的传输，从而保护电路中的元器件不受损坏。

在实际应用中，高频保护可以采用多种不同的电路结构。

其中，常见的一种是利用电容和电感组成的LC滤波器。

LC滤波器可以对高频信号进行滤波，从而限制高频信号的传输。

此外，还可以采用二极管、晶体管等元器件来实现高频保护。

在电子设备中，高频保护的应用非常广泛。

例如，在无线通信设备中，高频保护可以有效地保护天线和射频前端电路不受高频信号的干扰。

在音频设备中，高频保护可以保护扬声器和放大器不受高频信号的干扰。

在计算机设备中，高频保护可以保护CPU和其他重要元器件不受高频信号的干扰。

高频保护是一种非常重要的电路保护方式。

通过限制高频信号的传输，可以有效地保护电路中的元器件不受损坏。

在实际应用中，高频保护已经成为了一种必不可少的保护方式，广泛应用于各种电子
设备中。

高频闭锁保护原理第1节概述电网中运行的所有线路均需配备继电保护来切除故障，对于不同电压等级的线路而言，对继电保护的要求也不同。

110千伏及以下电压等级线路，通常配备以输电线路单侧电流、电压、零序电流等电气量作为判据的距离保护、零序保护、过流保护等。

而对于220千伏及以上电压等级线路，由于系统稳定的要求，必须能快速切除线路上任一点故障，这是普通的距离、零序保护所无法实现的。

这就需要配置利用两端电气量的纵联保护来作为线路主保护。

1、纵联保护的构成纵联保护的核心原理是利用某种通道将线路两端的保护装置连接起来，将两端的电气量进行比较，判断故障为区内还是区外故障。

2、纵联保护的分类按通道类型可以划分为导引线、载波（高频）、微波、光纤纵联保护；按构成原理分为纵联方向、距离、差动保护。

3、纵联保护的通道类型目前我省主要应用的通道是高频通道和光纤通道。

4、纵联保护的信号分类纵联保护通道传输的信号分为闭锁信号、允许信号和跳闸信号。

（1）闭锁信号：阻止保护动作于跳闸，收不到闭锁信号是跳闸的必要条件。

平时通道内不传输信号，保护启动后发闭锁信号。

线路两侧收、发频率一样，只要有一侧线路发出闭锁信号，两侧都能收到闭锁信号。

高频闭锁保护的动作原理是：保护启动――两侧发闭锁信号――正方向元件启动――停信――出口跳闸。

举例说明：A B C D　E F如上图：如果AB线路发生故障，ABCDEF保护启动（解释反方向也启动以及启动原理），同时发闭锁信号，A、B、D、F正方向元件启动，停信，而C、E则继续发闭锁信号。

因此AB线路保护出口跳闸，而CD、EF两条线路保护则分别由于C、E侧保护发闭锁信号而不跳闸。

这也是我们平时在工作中经常会遇到的现象：系统发生事故，与之联络的线路高频保护会启动发信而不会跳闸。

再如下图：A B C D E F如果CD线路发生故障，ABCDEF保护启动，同时发闭锁信号。

A、C、D、F正方向元件启动，停信，而B、E则继续发闭锁信号。