输电线路高频保护动作特性

继电保护高频通道原理、调试与故障处理郭爱军【摘要】本文主要介绍了线路高频保护的高频通道构成及其原理，对高频通道的调试方法、典型故障的处理方法进行了探讨。

本文为高频保护的维护及运行人员提供参考。

【关键词】高频通道原理调试故障处理1 概述线路高频保护的高频通道由保护高频收发信机、高频电缆、阻波器、结合滤波器、耦合电容、输电线路构成。

本文将结合我厂实际，对高频通道原理、调试、故障的处理等有关内容进行介绍。

2 继电保护高频通道（相地制）的组成继电保护高频通道主要由高频收发信机、高频加工设备、高频结合设备、输电线路四个部分构成，如图1：图1：继电保护高频通道（相地制）的组成图1中：1—输电线路；2—高频阻波器；3—耦合电容器；4—结合滤波器；5—高频电缆；6—放电间隙；7—接地刀闸；8—高频收发信机；9—保护装置。

这里有几个专业术语，需要解释一下：（1）高频加工设备，是指阻波器，因为它串联在输电线路中，其含义是对输电线路进行再加工。

（2）高频结合设备，是指高频电缆、结合滤波器、耦合电容器，其含义是将高频收发信机与输电线路结合再一起。

（3）关于高频信号的“高频”：所谓高频是相对于工频50HZ而言的，高频纵联保护信号频率范围一般为几十～几百千HZ；（4）输电线路的“高频纵联保护”:线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护。

线路两侧保护将判别量借助通信通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。

判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分。

线路纵联保护的信号通道可以是微波通道、光纤通道，或电缆线通道，而利用电力载波通信通道构成的线路纵联保护则称为电力线载波纵联保护，即高频纵联保护。

3 高频纵联保护的高频收发信机原理、调试，及故障处理高频收发信机的作用是发送和接收高频信号。

高频发信机部分是由继电保护来控制。

高频收信机接收由本侧和对侧所发送的高频信号，经过比较判断之后，再动作于跳闸或将保护闭锁。

1、继电器按动作原理可分为哪几类?答：电磁型、感应型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型等。

2、什么叫继电保护装置的灵敏度?答：保护装置的灵敏度，是指在其保护范围内发生故障和不正常的工作状态时，保护装置的反应能力。

3、什么是动态稳定?答：动态稳定是当电力系统和发电机在正常运行时受到较大扰动或发生事故时仍能保持同步运行或恢复同步运行的能力。

4、试述电力系统有哪些故障?答：电力系统发生的故障有短路、突然甩负荷、系统稳定破坏产生振荡电网解列、系统频率异常降低等。

5、电网波形产生畸变的主要原因是什么?答：主要是由于大容量电力和用电整流或换流设备,以及其他非线性设备造成的。

6、事故调查和处理中的"三不放过"原则是什么?答：事故原因不清除不放过;事故责任者和应受教育者没有受到教育不放过;没有采取防范措施不放过。

7、反事故措施计划包括哪些内容?答：包括事故对策、上级颁发的事故通报和反事故技术措施,需要消除的影响安全生产的重大设备缺陷和提高设备可靠性的重大技术改进措施等。

8、什么叫并联谐振?答：在电感和电容并联电路中,出现并联回路端电压与总电流同相位的现象叫并联谐振。

9、电流表、电压表某一刻度上划一红线的作用是什么?答：变电值班人员为便于监视设备的运行情况,通常用红线在电流表、电压表上标出设备的额定值或允许范围,以便在运行中电流、电压值达到红线时提醒注意,加强监视,及时处理。

10、什么叫电力系统?答：是发电厂、变电所，输配电线路直到用户等在电气设备上相互联接的整体，它包括从发电、输电、配电直到用电这样一个全过程。

11、保证工作人员安全的组织措施是什么?答：①工作票制度;②工作许可制度;③工作监督制度;④工作间断转移和终结制度。

12、根据变电所在电力系统中的地位可分为哪几类?可分为:①枢纽变电所；②中间变电所；③地区变电所；④终端变电所。

13、电气主接线的基本要求是什么?答：①保证必要的供电可靠性和电能质量；②具有一定的灵活性；③具有经济性；④具有发展和扩建的可能性。

第九章线路保护第一节概述高压线路保护装置适用220kV及以上电压等级输电线路成套数字式保护装置，主保护为纵联保护，后备保护为距离保护及零序保护，可选择配置自动重合闸。

1.纵联保护电流电压保护和距离保护原理用于输电线路时，只需将线路一端的电流、电压经过互感器引入保护装置，比较容易实现。

但由于互感器传变的误差、线路参数值的不确定性以及继电器本身的测量误差等原因，保护装置可能将被保护线路对端所连接的母线上的故障，或与母线连接的其它线路出口处故障，误判断为本线路末端的故障而将被保护线路切除。

为了防止这种非选择性动作，不得不将这种保护的无时限保护范围缩短到小于线路全长。

一般应将保护的无时限I段的保护范围整定为线路全长的80%~90%。

对于其余的10%~20%线路上的故障，只能按第II段的时限切除。

为了保护故障切除后电力系统的稳定运行。

这对于某些重要线路是不能允许的。

在这种情况下，只能采用所谓的纵联保护原理保护输电线路，以实现线路全长范围内任何点故障的无时限切除。

输电线的纵联保护，就是用某种通信通道（简称通道）将输电线两端或各端（对于多端线路）的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量（电流、功率的方向等）传送到对端，将各端的电气量进行比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切除被保护线路。

因此上理论上这种纵联保护具有绝对的选择性。

任何纵联保护都是依靠通信通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内。

因此信号的性质和功能在很大程度上决定了保护的性能。

信号按其性质可分为三种，即闭锁信号、允许信号和跳闸信号。

所谓闭锁信号就是指：“收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件“。

就是当线路发生故障时，由判定为外部故障的一端保护装置发出闭锁信号，将两端的保护闭锁。

而当内部故障时，两端均不发、因而也收不到闭锁信号，保护即可动作于跳闸。

所谓允许信号是指：“收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件”。

因此当内部故障时，两端保护应同时向对端发出允许信号，使保护装置能够动作于跳闸。

(11－059)电力职业技能考试<<继电保护>>高级工理论模拟试卷1（答案）一、选择题(请将正确答案的代号填入括号内,共23题)1.(La3A1046).三个相同的电阻串联总电阻是并联时总电阻的( )。

(A)6倍；(B )9倍；(C)3倍；(D)1／9。

答案:B2.(La3A2049).两只额定电压相同的灯泡，串联在适当的电压上，则功率较大的灯泡( )。

(A)发热量大；(B )发热量小；(C)与功率较小的发热量相等；(D)与功率较小的发热量不等。

答案:B3.(La3A3052).全波整流电路如图A-1所示，当输入电压u 1为正半周时，( )。

图A-1(A )V1导通，V2截止；(B)V2导通，V1截止；(C)V1、V2均导通；(D)V1、V2均截止。

答案:A 4.(La3A5056).D 3－ϕ型单相相位表的象限选择开关切换的是( )。

(A)电流；(B )电压；(C)电流和电压；(D)以上三个答案都不正确。

答案:B5.(La3A4065).有两只电容器，其额定电压U e 均为110V ，电容量分别为C 1＝3μF ，C 2＝6μF ，若将其串联接在220V 的直流电源上，设电容C 1、C 2的电压分别为U 1、U 2，则( )。

(A )U 1超过U 2；(B)U 1、U 2均超过U e ；(C)U 2超过U e ；(D)U 2超过U 1。

答案:A6.(Lb3A1172).电力系统发生振荡时，振荡中心电压的波动情况是( ) 。

(A)幅度最大；(B)幅度最小；(C)幅度不变；(D)幅度不定。

答案:A7.(Lb3A1175).某输电线路，当发生BC 两相短路时(如不计负荷电流)，故障处的边界条件是( )。

(A) I U U ²²²＝＝＝A B C 00；(B) U I I ²²²＝＝＝A B C 00；(C ) I I I U U ²²²²²＝＝＝A B C B C 0-；(D) I I I ²²²＝＝A B C 0。

电力系统继电保护原理习题第一章绪论1、什么是主保护、后备保护？什么是近后备保护、远后备保护？在什么情况下依靠近后备保护切除故障？在什么情况下依靠远后备保护切除故障？答：主保护是一次保护，当发生故障时瞬时动作；后备保护是在主保护不动作时再动作，一般有延时来判断主保护动作与否，它包括近后备和远后备。

远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。

近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护2 、说明对电力系统继电保护有那些基本要求。

答：可靠性（安全性和信赖幸），速动性，灵敏性和选择性。

3、简要说明继电保护装置的一般构成以及各部分的作用。

4、针对下图系统，分别在D1、D2、D3点故障时说明按选择性的要求哪些保护应动作跳闸。

第二章 电网的电流保护1、分析电流保护中各段如何保证选择性？各段的保护范围如何，与哪些因素有关？2、什么是继电器的返回系数，增量动作继电器、欠量动作继电器的返回系数有什么区别？3、在图示网络中，试分析断路器1DL 、4DL 和9DL 保护的最大和最小运行方式。

4、在图所示网络中，线路AB 电源端装有三段式电流保护，线路BC 装有二段式电流保护，均采用不完全星形接线方式，系数参数如图所示，线路AB 和BC 的最大负荷电流分别为2.3A 和2A ，线路BC 的过电流保护动作时限为3S ，负荷自起动系数为1。

试计算：(1)、线路AB 和BC 各段电流继电器的动作电流set I 和时间继电器的动作时限set t 。

(2)、求出无时限电流速断的保护范围和校验Ⅱ、Ⅲ段的灵敏度。

（1.1,2.1===IIIrel II rel I rel K K K ）5、如图所示，对保护1进行三段式相间电流保护的整定计算。

3.11=relK ，1.12=rel K ，2.13=rel K ，85.0=re K ，5.1=ss K ，线路阻抗为0.4Ω/km ，阻抗角为700，AB 线最大负荷电流为170A 。

电力系统继电保护一、填空题（每空1分，共18分）1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将故障部分切除，电力系统出现不正常工作时，继电保护装置一般应发出信号。

2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时不拒动，不应动作时不误动。

3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的最大短路电流整定，其灵敏性通常用保护范围的大小来表示。

4、距离保护是反应故障点到保护安装处的距离，并根据距离的远近确定动作时间的—种保护。

5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中，方向圆阻抗继电器受过渡电阻的影响最大，全阻抗继电器受过渡电阻的影响最小。

6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的大小和相位的原理实现的，因此它不反应外部故障。

7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的高次谐波分量，其中以二次谐波为主。

8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动，即采用速饱和中间变流器，二次谐波制动的方法和间断角鉴别的方法。

二、单项选择题（每题1分，共12分）1、电力系统最危险的故障是（C ）。

（A ）单相接地（B ）两相短路（C ）三相短路2、继电保护的灵敏系数sen K 要求（C ）。

（A ）1senK （B ）1senK （C ）1senK3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（B ）。

（A ）提高保护的灵敏性（B ）外部故障切除后保护可靠返回（C ）解决选择性4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（A ）（A ）瞬时电流速断保护（B ）限时电流速断保护（C ）定时限过电流保护5、三种圆特性的阻抗继电器中，（B ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向（A ）全阻抗继电器；（B ）方向圆阻抗继电器；（C ）偏移圆阻抗继电器6、有一整定阻抗为860setZ 的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗430m Z 时，该继电器处于（A ）状态。

（A ）动作（B ）不动作（C ）临界动作7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取（A ）。

电力数据特征高频
高频电力数据特征通常涉及到电力系统中的瞬时变化和快速波动。

这些特征可以从多个角度来考虑。

首先，高频电力数据特征可能涉及到电压、电流和功率的瞬时变化。

在电力系统中，这些变化可能由于突发负载变化、电气设备的开关操作或其他突发事件而产生。

因此，高频数据特征可以包括瞬时电压、电流和功率的峰值、谷值、波形畸变等指标。

其次，高频数据特征还可能涉及到电力系统中的谐波和干扰。

谐波是指频率是基波频率的整数倍的波动，而干扰则是指来自外部设备或其他系统的干扰信号。

因此，高频数据特征可以包括谐波含量、谐波频谱分布、干扰频率和幅值等指标。

另外，高频数据特征还可能涉及到电力系统中的瞬时故障和瞬态过程。

瞬时故障是指电力系统中的短暂故障，而瞬态过程则是指系统在由稳态向新稳态过渡的过程。

因此，高频数据特征可以包括瞬时故障的持续时间、幅值和频率分布，以及瞬态过程中的振荡频率、阻尼比等指标。

总的来说，高频电力数据特征涵盖了电力系统中瞬时变化、快速波动、谐波、干扰、瞬时故障和瞬态过程等多个方面的指标。

这些特征对于电力系统的监测、故障诊断和负荷预测等方面具有重要意义。

华北电力大学继电保护与自动化综合实验报告院系电气与电子工程学院班级姓名学号同组人姓名日期2014 年 1 月15 日教师肖仕武成绩Ⅰ。

微机线路保护简单故障实验一、实验目的通过微机线路保护简单故障实验，掌握微机保护的接线、动作特性和动作报文.二、实验项目1、三相短路实验投入距离保护、零序电流保护,记录保护装置的动作报文。

2、单相接地短路实验投入距离保护、零序电流保护，记录保护装置的动作报文.三、实验方法1、实验设备序号型号名称数量1 MRT 继电保护测试仪1台2 CSL161微机线路保护装置1台2、三相短路实验1）实验接线2）实验中短路故障参数设置I=5。

0A,X=1。

8（ohm）,R=5。

0（ohm)，a=03) 保护动作情况记录第一次跳闸时间/s 重合闸时间/s 第二次跳闸时间/s A相 3.333 未动作未动作B相 3.333 未动作未动作4）报文及保护动作结果分析报文:三相故障电流5A，PT断线后过电流,I段出口5。

15故障电流为三相5A，过电流故障,电流1段动作。

3、单相接地短路实验1）实验接线2）实验中短路故障参数设置I=5.0A，X=1.8（ohm),R=5。

0（ohm),a=03) 保护动作情况记录第一次跳闸时间/s 重合闸时间/s 第二次跳闸时间/sA相3。

449 未动作未动作B相 3.449 未动作未动作C相 3.449 未动作未动作4) 报文及保护动作结果分析报文:单相，故障电流5A,PT断线后过流，一段出口5。

03单相电流故障,故障电流为1A，电流一段动作.四、思考题1、微机线路保护装置161B包括哪些功能?每个功能的工作原理是什么？与每个功能相关的整定值有哪些？2、做一个区内三相短路实验，投入距离保护、零序保护，记录保护装置的动作报文，并1．功能:距离保护,零序保护，高频保护，重合闸距离保护是反应保护安装处到故障点的距离，并根据这一距离远近而确定动作时限的一种动作距离保护三段1段：Z1set=(0.8~0。