PLC高频通道的一些分析
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引起高频保护通道异常的常见原因及处理对策
， ： ： Ｕ ×ｏＣ ｏ Ｘ ｃ
一
５ 高 频 保 护 （ 称 电 力 线 载 波 纵 联 保 护 ） ≤ １． ｄＢ 。 又 是 利 用 高频 通 道 将 输 电线 两 端 的 保 护 装 置 ④高频电缆的衰耗 Ｂ ｎ。 纵 向 连 接 起 来 ， 两 端 的 电 气 量 传 送 到 对 将 Ｂｎ ＝ Ｉ ｎ 端 ， 加以比较 ， 并 以判 断 故 障 是 否 在 本 线路 为 高 频 电 缆 每 千 米 的 衰 耗 ， 般 一 保 护 范 围 之 内 ， 而 决 定 是 否 切 除 被 保 护 有 ： 从 线路。 由于 高 频 通 道 实 现 简 单 ， 资 经 济 ， 投 ５０ ０ ＫＨｚ ０ ＫＨｚ ， ≤ ３ ３ Ｂ ｍ ； ～２ ０ 时 ．ｄ ／ｋ 所 以 在 线 路 保 护 中 应 用 广 泛 。 频 通 道 可 高 ２０ ０ ＫＨｚ ０ ～４ ＫＨｚ ， ≤４．ｄ ｋ ； 时 ５ Ｂ／ ｍ 以 说 是 高 频 保 护 的 生 命 线 ， 能 否 正 确 传 其 ｌ 线路 两 端 高 频 电缆 的 长 度 （ ｍ） ｎ为 ｋ 。 输 高 频 信 号 ， 定 了 高 频 保 护 能 否 正 确 动 决 所 以 ， 个 高 频通 道 的 理 论 衰 耗 为 ： 整 作 。 统 计 ， 频 保 护 因故 障 退 出９ ％是 由 据 高 ０ Ｂ ∑ ＝ Ｂｘ＋ＢＩ ＋Ｂｚ Ｂｎ ＋ 于 高频 通 道 故 障 造 成 的 。 因此 ， 真分 析 引 认 起 高 频 通 道 故 障 的 原 因 ， 取 针 对 性 的 诊 采 以上 计 算 均 是 理 论 最 大 值 ， 体 衰 耗 具 断 方 法 和 防 范 措 施 ， 保 证 高 频 保 护 的 正 可 由实验 测 出 ， 不 应 大 于 此 值 。 测 得 通 对 但 若 确动作有十分重要意义 。 道衰 耗大 于 此 值 ， 须 检 查 通 道 元件 ， 出 必 找 具 体原因 。 １ 引起高频通道异常的常见原 因 ２． 高压 线 路不 停 电时 的检 查 方法 １ 引起 高 频 通 道 异 常 的 常 见 原 因可 分 为 ２． １收 发 信 机 的 检 查 １． 两大 类 ： 不 带 通 道 时 ， 收 发 信 机 的 出 口连 接 把 （ ） 频 通 道 的 物 理 连 接 开 路 或 短 路 。 为 “ 机 一 载 ” 测 量点 为 收 发信 机 面 板 上 １高 本 负 ， ① 高频 电缆 的 开 路 、 路 ； 耦 合 电 容 器 与 的 “ 短 ② 负载 一公共 ” 点 ， 即 图２ 接 也 中的 Ａ点 ， 用 结合滤波器之间连线的开路 。 选 频 电 平表 测 得 的发 信 电平 应 与 收 发 信 机 （ ） 频 通 道 衰 耗 的 增 大 。 阻 波 器 的 的技 术参 数 相 同 。 通 道 时 ， 量 点 为 收 发 ２高 ① 带 测 损坏导致高频通 道告警 ； ②结 合滤 波 器 的 信机 面 板 上 的 “ 道 一公 共 ” 点 ， 别 测得 通 接 分 老化 或 损 坏 ， 致 高 频 通 道 告 警 ； 导 ③耦 合 电 收 信 电平 和 发 信 电平 ， 而 判 断 通 道 衰 耗 从 容器与结合滤波 器之间的连线绝 缘损坏 ， 的 大 小 。 使 高 频 信 号传 输 接 地 ， 成 高频 通 道 告 警 ； 造 ２ １ ２高频 电 缆 的 检 查 ．． ④输 电线 路 与 耦合 电容 器之 间的 连 线 接 触 分 别测 出图２ 中Ａ、 两 点 的收 信 电 平或 Ｂ 不 良 ， 高频 信 号 衰 耗 过 大 ， 成 高 频 通 道 发 信 电平 ， 后加 以 比较 ， 差 值 大 于 高 频 使 造 然 若 告警 。 电缆 的 衰 耗 计 算 值 ， 应 对 高 频 电 缆 进 行 则 测试 。 见的 高频 电缆 故障就 是短路 、 常 开 ２高频通道异常的查找方法 路， 通过 测 量 其 特 性 阻 抗 、 流 环 阻及 绝 缘 直 高 频 通 道 的 异 常 多数 表 现 为通 道索 耗 就 可 以 找 出 故 障 。 目前 ， 用 的 高频 电缆 的 常 的增大， 因此 ， 查 高频 通 道 时 可 以 用 定 量 特 性 阻抗 值为 ７ 欧 姆 或 １ ０ 姆 ， 量 高 频 检 ５ ０欧 测 分 析 方 法 ， 体 上 先 判 断 出哪 些 元 件 导 致 电 缆 的绝 缘 时 ， 分 别 测得 “ 一地 ” “ 整 应 芯 、 芯一 高 频 通 道 衰 耗 增 大 ， 进 一 步 测 量 元 件 的 屏蔽 层” “ 蔽 层一地 ” 绝缘 。 测得 值 不 再 、屏 的 若 性能 ， 而 消 除故 障 。 频 通 道 的衰 耗 主要 符 合 规 定 ， 认 真 检 查 高 频 电 缆 是 否 有 被 从 高 应 受以下因素的影响 。 破 坏的地方 。 （ ） 电线 路 的 衰耗 Ｂｘ。 １输 ２． ３结 合 滤 波 器 的 检 查 １． 在高频 通道 中 ， 电力 架 空 线 路 的 波 阻 Ｂｘ＝ ８６ ６ ．８ ∞ 抗 和 高 频 电缆 的 波 阻 抗 通 过 结 合 滤 波 器 实 现 匹配 连 接 。 结 合 滤 波 器 的 一 次 侧 （ 合 在 耦 Ｋ为 线 路 类 型 系 数 ， ２ ＫＶ线 路 一 般 ２０ 电容 器 侧 Ｃ、 点 ） 得 的 电压 电 平 为 Ｐ１ Ｃ‘ 测 ， 取 ０． ５Ｘ １ ； ７ ０ 在 其 二 次 侧 （ 频 电 缆侧 Ｂ、 点 ） 得 的 电 高 Ｂ。 测 厂为 收 发 信 机 所 用 频 率 ； 压 电平 为Ｐ ， 模 拟 负 载Ｒ＝ ０ 欧姆 ， 频 ２若 ４０ 高 电缆 特 性 阻抗 为 ７ 欧 姆 ， 有 ： ５ 则 ， 输电线路长度 ； 为
一
５ 高 频 保 护 （ 称 电 力 线 载 波 纵 联 保 护 ） ≤ １． ｄＢ 。 又 是 利 用 高频 通 道 将 输 电线 两 端 的 保 护 装 置 ④高频电缆的衰耗 Ｂ ｎ。 纵 向 连 接 起 来 ， 两 端 的 电 气 量 传 送 到 对 将 Ｂｎ ＝ Ｉ ｎ 端 ， 加以比较 ， 并 以判 断 故 障 是 否 在 本 线路 为 高 频 电 缆 每 千 米 的 衰 耗 ， 般 一 保 护 范 围 之 内 ， 而 决 定 是 否 切 除 被 保 护 有 ： 从 线路。 由于 高 频 通 道 实 现 简 单 ， 资 经 济 ， 投 ５０ ０ ＫＨｚ ０ ＫＨｚ ， ≤ ３ ３ Ｂ ｍ ； ～２ ０ 时 ．ｄ ／ｋ 所 以 在 线 路 保 护 中 应 用 广 泛 。 频 通 道 可 高 ２０ ０ ＫＨｚ ０ ～４ ＫＨｚ ， ≤４．ｄ ｋ ； 时 ５ Ｂ／ ｍ 以 说 是 高 频 保 护 的 生 命 线 ， 能 否 正 确 传 其 ｌ 线路 两 端 高 频 电缆 的 长 度 （ ｍ） ｎ为 ｋ 。 输 高 频 信 号 ， 定 了 高 频 保 护 能 否 正 确 动 决 所 以 ， 个 高 频通 道 的 理 论 衰 耗 为 ： 整 作 。 统 计 ， 频 保 护 因故 障 退 出９ ％是 由 据 高 ０ Ｂ ∑ ＝ Ｂｘ＋ＢＩ ＋Ｂｚ Ｂｎ ＋ 于 高频 通 道 故 障 造 成 的 。 因此 ， 真分 析 引 认 起 高 频 通 道 故 障 的 原 因 ， 取 针 对 性 的 诊 采 以上 计 算 均 是 理 论 最 大 值 ， 体 衰 耗 具 断 方 法 和 防 范 措 施 ， 保 证 高 频 保 护 的 正 可 由实验 测 出 ， 不 应 大 于 此 值 。 测 得 通 对 但 若 确动作有十分重要意义 。 道衰 耗大 于 此 值 ， 须 检 查 通 道 元件 ， 出 必 找 具 体原因 。 １ 引起高频通道异常的常见原 因 ２． 高压 线 路不 停 电时 的检 查 方法 １ 引起 高 频 通 道 异 常 的 常 见 原 因可 分 为 ２． １收 发 信 机 的 检 查 １． 两大 类 ： 不 带 通 道 时 ， 收 发 信 机 的 出 口连 接 把 （ ） 频 通 道 的 物 理 连 接 开 路 或 短 路 。 为 “ 机 一 载 ” 测 量点 为 收 发信 机 面 板 上 １高 本 负 ， ① 高频 电缆 的 开 路 、 路 ； 耦 合 电 容 器 与 的 “ 短 ② 负载 一公共 ” 点 ， 即 图２ 接 也 中的 Ａ点 ， 用 结合滤波器之间连线的开路 。 选 频 电 平表 测 得 的发 信 电平 应 与 收 发 信 机 （ ） 频 通 道 衰 耗 的 增 大 。 阻 波 器 的 的技 术参 数 相 同 。 通 道 时 ， 量 点 为 收 发 ２高 ① 带 测 损坏导致高频通 道告警 ； ②结 合滤 波 器 的 信机 面 板 上 的 “ 道 一公 共 ” 点 ， 别 测得 通 接 分 老化 或 损 坏 ， 致 高 频 通 道 告 警 ； 导 ③耦 合 电 收 信 电平 和 发 信 电平 ， 而 判 断 通 道 衰 耗 从 容器与结合滤波 器之间的连线绝 缘损坏 ， 的 大 小 。 使 高 频 信 号传 输 接 地 ， 成 高频 通 道 告 警 ； 造 ２ １ ２高频 电 缆 的 检 查 ．． ④输 电线 路 与 耦合 电容 器之 间的 连 线 接 触 分 别测 出图２ 中Ａ、 两 点 的收 信 电 平或 Ｂ 不 良 ， 高频 信 号 衰 耗 过 大 ， 成 高 频 通 道 发 信 电平 ， 后加 以 比较 ， 差 值 大 于 高 频 使 造 然 若 告警 。 电缆 的 衰 耗 计 算 值 ， 应 对 高 频 电 缆 进 行 则 测试 。 见的 高频 电缆 故障就 是短路 、 常 开 ２高频通道异常的查找方法 路， 通过 测 量 其 特 性 阻 抗 、 流 环 阻及 绝 缘 直 高 频 通 道 的 异 常 多数 表 现 为通 道索 耗 就 可 以 找 出 故 障 。 目前 ， 用 的 高频 电缆 的 常 的增大， 因此 ， 查 高频 通 道 时 可 以 用 定 量 特 性 阻抗 值为 ７ 欧 姆 或 １ ０ 姆 ， 量 高 频 检 ５ ０欧 测 分 析 方 法 ， 体 上 先 判 断 出哪 些 元 件 导 致 电 缆 的绝 缘 时 ， 分 别 测得 “ 一地 ” “ 整 应 芯 、 芯一 高 频 通 道 衰 耗 增 大 ， 进 一 步 测 量 元 件 的 屏蔽 层” “ 蔽 层一地 ” 绝缘 。 测得 值 不 再 、屏 的 若 性能 ， 而 消 除故 障 。 频 通 道 的衰 耗 主要 符 合 规 定 ， 认 真 检 查 高 频 电 缆 是 否 有 被 从 高 应 受以下因素的影响 。 破 坏的地方 。 （ ） 电线 路 的 衰耗 Ｂｘ。 １输 ２． ３结 合 滤 波 器 的 检 查 １． 在高频 通道 中 ， 电力 架 空 线 路 的 波 阻 Ｂｘ＝ ８６ ６ ．８ ∞ 抗 和 高 频 电缆 的 波 阻 抗 通 过 结 合 滤 波 器 实 现 匹配 连 接 。 结 合 滤 波 器 的 一 次 侧 （ 合 在 耦 Ｋ为 线 路 类 型 系 数 ， ２ ＫＶ线 路 一 般 ２０ 电容 器 侧 Ｃ、 点 ） 得 的 电压 电 平 为 Ｐ１ Ｃ‘ 测 ， 取 ０． ５Ｘ １ ； ７ ０ 在 其 二 次 侧 （ 频 电 缆侧 Ｂ、 点 ） 得 的 电 高 Ｂ。 测 厂为 收 发 信 机 所 用 频 率 ； 压 电平 为Ｐ ， 模 拟 负 载Ｒ＝ ０ 欧姆 ， 频 ２若 ４０ 高 电缆 特 性 阻抗 为 ７ 欧 姆 ， 有 ： ５ 则 ， 输电线路长度 ； 为
一起高频保护通道异常的实例分析
Ａｎ ｌｓｓｏ ｓ ｆＡｂ ｏ ｍ ｉ ｎ Ｈｉ ｈ ｆｅ ｕ ｎ ｙ Ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｒ ｉｒ Ｃｈ ｎ ｅ ａｙ ｉ ｎ ａ Ｃａ ｅ ｏ ｎ ｒ ｔ ｉ ｇ —ｒ ｑ ｅ ｃ ｒ ｔｃ ｉ ｎ Ｃａ ｒｅ ａ ｎ ｌ ｙ
ＸＵ ｉｎｐｉｇ ． Ｊａ － ｎ ａ Ｗｅ —ｉｎ ｎｌ ａ
须 有 选 择 性 ，线 路 纵 联 保 护 具 备 综 合 判 别 能 力 。
能 同 时反 应 两 侧 电气 量 的变 化 ，快 速 切 断故 障线
路 上 的 高 频 电流 外 泄 到 母 线 ，以减 少 传 输 衰 耗 。
２ ０ｋ 亭 中 ２ ０ ２ Ｖ ４ ０线 是 ２ ０ｋ 亭 山 变 和 ２ ０ ２ Ｖ ２
浙 江 电 力
２ ２
Ｚ Ｅ ＩＮ Ｌ Ｃ ＲＣ Ｐ ＷＥ Ｈ Ｊ Ｇ Ｅ Ｅ Ｔ Ｉ Ｏ Ｒ Ａ
２１ ０ ０年 第 １ 期 １
一
起高频保护通道异常的实例分析
徐 建 平 。 吴 文 联
（． 江省 电力 公 司 ，杭 州 ｉ浙 ３０ ０ ；２ 杭 州 市 电力 局 ，杭 州 １０ ７ ． ３００ ） １０ ６
（． ｈｊ ｎ ｌ ｔｃ ｏ ｅ ｏ ｏ ｔｎ Ｈ ｎｚｏ ０ ， ｈｎ ； １ Ｚ ｅａｇＥｅ ｒ ｗ ｒ ｒ ｒ ｉ ， ａｇｈ ｕ３ ７ Ｃ ｉａ ｉ ｃ ｉＰ Ｃ ｐ ａｏ １ ０
２ Ｈａ ｇｈ ｕ Ｅ ｅｔ ｃＰ ｗ ｒＢ ｒａ ， ｎ ｚｏ ０ ６ Ｃ ｉａ ． ｎ ｚｏ ｌｃｒ ｏ ｅ ｕ ｅｕ Ｈａ ｇｈ ｕ３ ０ ０ ， ｈｎ ） ｉ １
Ｋｅ ｒ ｓ ａｒｅ ；ｈ ｇ — ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｒｉ ｒｃ ａ ｎ ｌ ｌｒ ；ｄ ｆｃ ｙ ｗｏ ｄ ：ｃ ｒｉｒ ｉｈ ｆ ｑ ｅ ｃ ａ ｅ ｈ ｎ ｅ ；ａａｍ ｒ ｅｅ ｔ
高频通道干扰的应对策略和改进
关 键 词 ： 频 通 道 ： 时 过 电压 ； 敏 电 阻 高 瞬 压
中 图 分 类 号 ： Ｍ７ ３ Ｔ ７ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ５—７ ４ （ ０ ６ ０ ０ ６ １０ ６ １ ２ ０ ） ６— ０ ４—０ ５
０ 引 言
高频 保护 作 为一种 全 线速 动保 护 ， 广泛 应用 于 超 高压 线路 的 主保 护 。高 频 保 护 利 用 通 道 设 备将 携 带 有继 电保 护 信 息 的高 频 信 号 传 送 到 线 路对 端 的变 电站 ， 来 判 断 是 线 路 内部 故 障 还 是 外 部 故 用 障 。高频通 道 由阻波器 、 空线 路 、 合 电容 器 、 架 耦 结 合 滤 波 器 、 频 电 缆 、 发信 机组 成 。一 次 系 统 的 高 收
扰 的能力 。
图 １ 高频 通道 原 理
Ｆｉ １ Ｐｒｎｃｐｌ ｆｈｉ ｈ－ｒ ｑ ｎｃ ｈａ ｇ． ｉ ｉ ｅ ｏ ｇ ｆ ｅ ｕｅ ｙ ｃ ｎｎｅ ｌ
信 机根 据线 路保 护 装 置 的判 断进 行 高 频 信 号 的产
生 、 大、 放 发送 工 作 ， 对 接收 到的 高频信 号进 行解 并 调 ， 到线路 保 护装置 需要 的开关量 信号 。小 刀 闸 得
是 用于 线路 带 电更 换 结合 滤 波 器 时 将耦 合 电容 器 接地。 １ ２ 高 频 通道 干扰 的来源 ． 高 频通 道干 扰 的来源 一般 有 ３种 。 （） １ 雷击 过 电压 。 主要 发 生 在 雷 雨 季 节 ， 电 雷
１ 高 频 通 道 的 基 本 原 理 和 干 扰 源
１ １ 高频 通道 的基本 原理 。
图 １为高 频通 道 的基 本原 理示 意 ， 收发 信机 以
引起高频保护通道异常的常见原因及处理对策
线 路两 端 高频 电缆 的长 度 ，ｋ ｍ。
额 电缆 ６ 一避雷器 ；７ 接地刀 闸；８ 一继 电保护收 发信机 ；９ 一保护 装置
所 以 ，整个 高频 通 道 的理 论 衰耗 值 为 ：
图 １ 高频 通道结构图
＞ Ｂ — Ｂ ＋ ＢＩ Ｂ ＋ Ｂ ＋
以上 计 算 均 是 理 论 最 大 值 ，具 体 衰 耗 可 由 实 验 测
平 ，确 保 了 电 网 的安 全运 行 。
关 键 词 高频 通 道 异 常 查 找 处 理
０ 引 言
高 频 保 护 （ 称 电 力 线 载 波 纵 联 保 护 ） 利 用 高 又 是
缘 损 坏 ，使 高 频 信 号 传 输 接 地 ，造 成 高 频 通 道 告 警 ； ④ 输 电线路 与耦 合 电容 器 之 间 的 连 线 接 触 不 良 ，使 高 频 信 号 衰耗 过 大 ，造 成 高 频通 道 告 警 。
引起 高 频 保 护 通 道 异 常 的 常 见 原 因及 处 理 对 策
魏 存 良
（ 东 电 网 公 司 梅 州 供 电 局 ，广 东 梅 州 ５ ４ ２ ） 广 １ ０ １
［ 要］ 分 析 导 致 高 频 保 护 通 道 异 常 的 常 见 原 因 ，提 出相 应 的 处 理 方 法 。 该 方 法 提 高 了高 频 保 护 通 道 的 维 护 水 摘
（ ） 波 器 的分 流 衰耗 Ｂ ３阻 。 要 求 Ｂ ≤ １ ５ Ｂ。 。 ．ｄ
合 电容 器 、结 合 滤 波 器及 高 频 收 发信 机 等 ） 成 ，通 常 组
有 “ 一 相 ”结 合 和 “ 一 地 ”结 合 两 种 。 图 １是 相 相 “ 一 地 ”结 合 的 高频 通 道 结构 图 。 相
高频通道干扰的应对策略
高频通道干扰的应对策略[内容摘要]：高频通道保护广泛应用于220kV线路的主保护，高频载波通道容易受到干扰的影响。
文章介绍了一起高频通道受到干扰后的应对策略和具体措施，分析了高频通道受到干扰后，通过理论分析，利用收发信机自身功能滤过干扰电平的解决措施。
[关键词]：高频通道：收发信机；高频干扰1、引言220kV线路保护多使用闭锁式高频保护，部分高频通道容易受到干扰，造成高频收发信机频繁启动，高频保护被迫停运，功放元件长时间工作，容易发热损坏。
电网运行可靠性受到严重影响。
2、高频通道基本情况220kV宁远线保护装置系河南许继电气有限公司生产WXH-802型高频保护装置，配套收发信机型号为SF-960收发信机，功率为20瓦，灵敏启动电平-5dBV，工作频率116kHz。
电力线路长27.44km，导线为LGJ400，两分裂水平排列，耦合方式为单相相-地耦合。
3、高频通道检查经过及原因分析220kVxx变电站220kV宁远线通道异常后，其表现如下：1、收发信机收信、发信灯常亮无法复归。
2、高频保护装置未启动，收发信机功放插件有过载、发热现象。
由于功放插件长时间发信会烧损功放插件，随即将本侧收发信机电源断开，但对侧收发信机仍然频繁自启动发信。
由于，本侧收发信机电源已经断开，对侧收发信机收到的高频信号不是本侧所发出的信号，收发信机频繁启动可能为线路干扰或收发信机本身故障引起。
为进一步确定原因，保护人员将高频电缆在收发信机背板处解开，收发信机复归。
将收发信机插片打至“本机负载”，收发信机恢复正常，无告警现象，保护人员判断收发信机频繁自启动的原因为通道受到干扰所致。
4、高频通道测试结果及原因分析为确定高频通道受干扰原因，保护人员对高频通道进行两次全频率检测，测试数据如(表1)：表1：两次全频率检测表通过测试结果可以得出：干扰源在40-60kHz和420-500kHz频段未达到收发信机灵敏启动电平（-5dBV），在70-410kHz频段均达到收发信机灵敏启动电平（-5dBV）。
影响高频载波通道的几种原因及解决办法
《 贵州 电力技术》
（ 总第 ９ ２期 ）
影响高频载波通 道的几种原 因及解决办法
贵 阳供 电局 摘 要 曾毅斌 ［５ ０ ２ ５ ００ ］ 讲述组 成高频载波通道各个环 节的结构及作用 ， 析各环节 对高频 信号影 响 的诸 多 因素 ， 分 并根据 其特性 高频通道 载波 高频信号
．
１ ・ ９
维普资讯
２０ ０７年 第 ２期
《 贵州电 力技术》
（ 总第 ９ ２期）
转 接插 头 接好 ， 入转 接插 座完 成连 接 。 插 ３２ 高频 电缆 及 其 阻抗 匹配 问题 ． 载波 机 与结 合滤 波器 间 的连接 馈线 通 常采用 高
（）相 一 １ ， 相结 合方
１ 载波饥（ 一 收发信机） ２ ； ’高频电缆； 一结合滤波器； ３ ４ —耦合 电容 ； 一阻波器 ； 一 电力线路 ５ ６ 图２
３ 影响高频通道水 平的 因素及解 决措施
３ １ 载 波机 （ ． 收发 信 机 ） 高 频 电缆 之 间 的 阻抗 不 与
通 的音频 线相 接 后 再 接 至 载 波 机 的外 线 端 ； 而这 样
２ 高频通道 的构 成
高频通道一般有两种形式 ： 一地结合和相 一 相 相结合 ， 如图 ｌ 所示。 目前 ， 在我们电力系统中载波
通道、 保护用通道大部分为相 一 地结合方式 。 由载波发送机发出的信号经高频电缆、 结合滤 波器后传至电力线路 ， 高频信号在 电力线路上 以模
解决 上 述 问题 的措施 ：．改 善结 合 滤 波 器 的输 ａ
频通道的正常工作 ， 甚至中断通道 。
耦 合 电容 器是 滤 波 器 串联 臂 中 的一个 元 件 ， 其 大 小直接 影 响结合 滤 波 器 的通 带 宽 度 、 性 阻抗 和 特
高频通道阻波器的原理分析与检测方法研究
（下转第５２页）
万方数据
５２
农业科技与装备
２０１０年２月
Ｑ＞Ｏ表示健全线路吸收功率，而Ｑ＜ｏ表示故障线路 发出功率；只需要提供被检测线路自身的零序电压、 电流信号即可选线，此算法优于暂态零序电流比幅比 极性选线算法ｍ＞２）。 ５结论
本文提出利用小波变换提取在ＳＦＢ频段内的故
障线路暂态零序电流。在ＳＦＢ频段内，由于线路阻抗 的相频特性呈容性，因此，可以利用暂态瞬时无功功 率方向及暂态无功功率法进行故障选线。此算法优于 暂态零序电流比幅比极性选线算法仉＞２）。理论分析 和仿真结果表明：利用该选线原理进行故障选线具有 很高的准确性和灵敏性。
图４高频阻波器测量输入阻抗原理图 Ｆｉｇｕｒｅ ４ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｗａｖｅ
ｔｒａｐｐｅｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｉｎｐｕｔ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ
此项试验要求在通道两侧轮流进行。高频阻波器
损坏的一侧（Ｍ侧）测得的输入阻抗将比损坏前的数 值变化较大。另一侧由于挂了一条长的输电线路，而 输电线路的输入阻抗和末端负载大小无关．因此，它 基本保持Ｚ＝Ｚ。＝４００ Ｑ不变。 ３．３测量近端跨越衰耗
讨高频阻波器出现故障时对高频保护的不良影响．结合现场实际，给出了几种高频阻波器故障的检测方法，以便及时准确地发现 并排除故障，有效避免高频阻波器故障对载波通信及高频继电保护装置的干扰，防止高频保护装置不正确动作，从而保证电力系
统的稳定运行。
关键宇：高频阻波器；故障；检测方法
中图分类号：ＴＭ７２６
文献标识码：Ａ
如果本线的工作频率尼和相邻线路的工作频率 均在相邻结合滤波器的通带范围内，则可以直接从装 置上的电压表读数即可。如果而落在相邻线结合滤波 器的通带之外．则电压表应该接到结合滤波器的高压 侧进行测量。 ３．４逐点测试
电力线载波高频通道的一些主要特性
电力线载波高频通道的一些主要特性一、高频通道的组成C C 耦合电容：tg σ<1— 专用于电力线载波通信。
— 与结合滤波器组成一个高通滤波器。
— 推荐使用的电容量值： 35KV ： 3500 pF 、5000 pF 110KV ： 10000 pF220KV ： 5000 pF 、10000 pF 330KV ： 5000 pF 、7500 pF 500KV ： 5000 pF 、7500 pF电容式电压互感器：简称电容式压变－ 用于继电保护的二次测量回路：从中间抽头引出 － 用于电力线载波通信的信号耦合回路：从下桩头引出－ 用分线盒将两种不同的信号分别接出到继电保护装置和通信设备 － 一般用在高压和超高压线路上1、线路阻波器：Aj ≤2.6 dB Rt ≥1.14Zi2、结合滤波器：工作衰耗A ≤2 dB 回波衰耗Ajlf ≥12 dB3、高频电缆：(SYV-9-75)绝缘电阻：用1000V 摇表≥100M Ω50 100150 200 250 300 频率 [kHz]L1 = 阻波器的强流线圈 C, L, R = 频率调谐元件二、高频通道的频率衰耗特性线路衰耗：线路部分衰耗的近似计算公式(dB)式中：1. K 是与线路电压等级有关的衰减系数，其经验值是：35 KV 约0.012110 KV 约0.0087 220 KV 约0.0065由于是早期的经验值，所以缺少更高电压等级的数值。
公式未考虑线路导线情况和大地导电率、线路换位等影响。
2. l 是线路长度，单位是公里。
3. f 是工作频率，单位是KHz 。
高频通道总衰耗的近似计算公式A 总 = A + 7.0N1 + 3.5N2 + 0.9N3 + Ac + At (dB) 式中：N1 高频桥路数量N2 中间载波机和无阻波器分支线数量 N3 两端并联载波机数量 Ac 高频电缆的衰减At 终端衰耗，取5.7 dB三、高频通道频率衰耗特性的测量方法fKl AA 电B 电电电电电电电电电电电P 0P 1.对于同一条高频通道来说，两个方向的频率衰耗特性是一样的。
对220kV线路高频通道异常故障实例分析
对220kV线路高频通道异常故障实例分析新疆阿勒泰电力有限责任公司张雯雯【摘要】本文结合现场的一起高频通道故障，针对一条220kV线路的高频通道异常实例处理经过进行了详细的分析，总结出高频保护通道异常的处理方法，同时为以后高频通道故障的处理提供了参考。
关键词：高频保护通道异常处理前言目前220 kV 电压等级以上的线路都要求配置能全线快速切除故障的保护。
仅反应线路一侧的电气量不可能区分本线末端和对侧母线(或相邻线始端)故障, 只有反应线路两侧的电气量才可能区分上述两点故障。
为了达到有选择性地快速切除全线故障的目的, 需要将线路一侧电气量的信息传输到另一侧去, 也就是说在线路两侧之间发生纵向的联系。
这种保护称为输电线的纵联保护。
220kV额尔齐斯变电站是阿勒泰电网的一个重要枢纽站，其中220kV钟齐线线路全长158km、220kV龙齐线线路全长103.9 km、220kV齐泉线线路全长258.8 km，3条220kV线路运行着3套高频保护，因此，为确保电网安全，对通道的加工结合设备进行日常巡视及维护检查成了运行人员和继电保护人员的重要工作内容。
1 高频通道基本构成目前，电力系统广泛采用输电线路本身兼做高频通道，这就必须对输电线路进行高频加工，把工频电流和高频电流分开，做到既不影响工频电流的输送，又满足传输高频信号的要求。
经过高频加工的输电线路称为输电线载波通道，简称高频通道。
以“相—地”制接线（图1）为例，高频通道的组成包括如下部分：（1）输电线路：传送高频电流信号。
（2）高频阻波器：高频阻波器对高频电流呈现很大阻抗，从而将高频电流限制在被保护的线路上，使高频信号不向其他设备泄漏。
同时，其对工频电流呈现很小阻抗，不影响工频电流的传输。
（3）耦合电容器：耦合电容器对工频电流呈现很大阻抗，可阻止工频电压侵入高频收发信机。
而对高频电流则呈现很小阻抗，使高频电流可顺利通过。
（4）连接滤波器：连接滤波器与耦合电容器组成带通滤波，只使允许通过的高频电流通过。
高频通道故障分析
１ 高频通道故障检查
拉断、 被石 头 压断 ， 头 氧化 等 等 。 高频 电 耦 合 电 容 器 。 接 将 高 频 通 道 由收 发 信 机 、 频 电 缆 、 合 缆的 两端 都断开 ， 量其芯 线与屏蔽 层之间的 １４ 高 结 测 ． 线路 阻波器 引起 的通道故 障分析 滤 波 器 、 合 电 容 器 、 路 阻 波 器 和输 电线 绝缘 电阻 ， 耦 线 如果 所测 电阻大于是 １ ０ ０ Ｍ０ ， 说明 线路 阻波 器 由主线 圈 ， 调谐元件和 避雷器 如 则说 明 芯线 组成 ， 电感 与 电容 构成 的并联 谐振 回路 ， 是 可 路等组成 ， 高频 通道发生 故障即是组成 高频通 电缆 未发生 短路 ， 果 电阻过小 ， 阻波 道的设 备损 坏或者 是这 些设 备之 间的连 接 出 和屏蔽层之 间绝缘 不好 ， 可能 电缆的某个 地方 防 止 高频 信号 向母线 方 向分 流 的设 备 。
！
Ｑ： ！
Ｓｃｉ ｅｎｃｅ ａｎ Ｔｅｃｈ ｄ ｎｏｌ ｏｇｙ ｎ Ｉ ｎｏｖａｔｏｎ ｉ Ｈｅｒ ｄ ａｌ
（ 苏省太仓市供 电公司 江苏太仓 ２ ５ ０ ） 江 １ ４ ０ 摘 要： 高频通道 牵涉的设备比较 多， 这些设备 中的任何一 个环 节出现 问 都会 使通道 发生故障 ， 而导致 高频保 护拒动或误 动。 题 进 本文 绍 了高频 保护通道 发生故 障时对 通道 上设备 的检 查方法 ， 并对 日常工 作提 出建 议 。 关键 词 ： 线路保 护 高频通道 故障分析 中图分类号 ： Ｍ７ ６ １ Ｔ ２ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ４ ０ ８ （ ０ ０ ０ （ ） ０ ２ —０ １ ７ — ９ Ｘ ２ １ ） ５ａ 一 １ ５ ２ 功 从而 造成设 备特 性 不好 ； 有的 由于施 工 高频保 护是 以输 电线载 波通 道作 为通 信 坏 的 插 件 为 电源 、 率 放 大 和 线 路 滤 波 插 损坏 ， 工艺 的问题 ， 结合 滤波器 内高频 电缆接 线端 子 渠道 的纵联保护 ， 一种 比较 成熟的快 速动作 件 。 是 ． 高频 电缆引起 的通 道故 障分析 与底板 的间距不够 ， 或者密封 的橡胶 圈老化 龟 保护 ， 目前 的２０ Ｖ 电线路保 护中还 比较 １２ 在 ２ｋ 输 排除收发信 机故障情 况下 ， 选频 电平表 裂 ， 用 雨水 渗透到结 合滤波器 内部 ， 引起锈蚀 ， 造 多 。 是采 用 沿被 保 护 的输 电线 路 本 身传 送 它 通道 的 高频信号 的方法 ， 对输 电线路两 端的 电气量进 在结 合滤波 器的二次侧 测量本侧发 送电平值 ， 成高频 电缆头和接线 端子排绝缘 下降 ， 可检 测结 合滤波 器的 绝缘 ， 回 行 比较 ， 从而判 断故 障是 发生在 区 内或 区外 。 因高频 电缆通 常 距离不 会太 远 ， 耗应 不大 ， 传输 衰耗加 大 。 衰 波 损耗 等 。 做好 安 全措 施 的前 提 下可 在结 在 这 首 先应 重点检 查高 频 电缆与 收发信 机接 头处 合滤波 器的线路侧用 电表跨接法进 行测量 ， 包括 屏蔽 线是 否接 触 良好 ， 无断 裂现象 。 有 再 时应该能够 测到收发信 电平 ， 如果 只能测到本 将高 频电缆一端 的芯线 与屏蔽 层短接 ， 用万用 侧的 发送 电平却 测不 到对 侧的发 送 电平 则很 应 对快速 消除高频通 道故障 ， 保障 系统安全稳 定 表在 另一端测量 其电阻 ， 电阻正常说 明 电缆无 有可能是耦 合电容器 被击穿 了， 观察耦合 电 运 行 有一 定 益处 。 开 路现 象 ， 测 出 电阻 非常 大 或者 测 不 出 电 容 器有 无漏 油痕 迹 ， 外壳有 无裂 痕 ， 若 瓷 听听有 阻 ， 明电缆 有开路 ， 能是 由于 中间接 头被 没 有异 响 ， 耦合 电容 器进行 电气试 验 ， 说 可 对 更换 区 内故障快速动作 切除故障 ， 区外故障 则发出 信号 进 行 闭锁 。 响 高频 保 护投 运 和正 确 动 影 作的原 因有很多 ， 常常见的就是 高频通 道故 非 障， 本文 拟对高 频通 道进行 分析 和探讨 ， 望 希 否 则 在收 发信 机 到 合滤 波 器这 一 段 有故 障 。
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回波衰耗的测量——测量电桥
选频表
P0 P1
高频电缆
75Ω
a 选频表
开路或短路 b
75Ω
a b 选频表
P0 P1
P0 P1
75Ω
75Ω
75Ω
75Ω
校表
测量
回波衰耗不到12dB时的解决办法
1、改善高频通道的匹配程度：
消除通道设备存在的缺陷，例如阻波器、结合滤波器的
损坏。 当载波频率较高时，要防止高频电缆在特定频率处呈现 出低阻抗或高阻抗。 根据耦合电容器（或CVT）的实际容量来调整结合滤波 器内的匹配跳线。 调整结合滤波器内的线路阻抗跳线。
恶劣天气情况下的电晕噪声水平 3 dBm
3 dBm
20 dBm
良好天气情况下的电晕噪声水平
6 dBm
6 dBm
注： • 恶劣天气下的电晕噪声水平的出现时间不会超过总时间的1%。 • 良好天气下的电晕噪声水平的出现时间可能会超过总时间的25%。 • 如果导线的污染很严重，良好天气下的电晕噪声水平最多可能会高10 dB。
220-230KV
270-300KV 380-400KV 500-525KV 765-800KV
-35dBm
-30dBm -25dBm -20…-25dBm -15…-20dBm
-20dBm
-15dBm -10dBm -5…-10dBm 0…-5dBm
信噪比
信噪比 (SNR或S/N) SNR ＝ 有用信号电平 － 噪声电平 (dB) ITU-T对SNR的要求
高频通道频率衰耗特性的测量方法
A站 A B C
阻波器
B站 电力线路
阻波器
A B C
耦合电容 JL JL 结合滤波器
耦合电容 结合滤波器 JL JL
75Ω 75Ω
P0
P1
对于同一条高频通道来说，两个方向的频率衰耗特性是一样的。所以只需要测量一个方向的特 性就可以了。
为提高测试信号的信噪比，应使发信电平尽可能高（取决于电平振荡器的输出功率）。
3 dB 3 dB
20 dB 6 dB
1E-6
正常天气下的电晕噪声电平 (例如 SNR = 45 dB)
6 dB
SNR 无法工作 正常工作
电力线载波通道的规划
一般原则：
应基本了解线路的特性 采用最佳耦合方式 估算线路衰耗和噪声电平 如需要，应进行线路分析
对数字载波来说，在恶劣的天气情况下：
ETL500/ETL600载波机测量到的噪声干扰 波
1. 收信频带内只有导频信号。 2. 收信频带内除了导频信号，还 有远动信号。 3. 收信频带内有严重的噪声干扰。
电晕噪声的参考值
4KHz带宽内电晕噪声的平均水平
电压等级 66-110KV 132-150KV 一般天气 -45dBm -40dBm 恶劣天气 -30dBm -25dBm
覆冰对一条275 kV线路的影响：频率与线路衰耗的关系
0.5
冰温 -5°C
覆冰厚度 = 12.5 mm
dB/km (mode 1)
0.375
0.25
0.125
无冰
0 100 200 300 400 500
kHz
线路覆冰对PLC通道的影响
通道的附加衰耗取决于：
导线的几何结构（导线直径、导线分裂类型等） 载波频率
2. l是线路长度，单位是公里。 3. f是工作频率，单位是KHz。
线路衰耗
高频通道总衰耗的近似计算公式
A总 = A + 7.0N1 + 3.5N2 + 0.9N3 + Ac + At
式中：
(dB)
N1 N2 N3 Ac At
高频桥路数量 中间载波机和无阻波器分支线数量 两端并联载波机数量 高频电缆的衰减 终端衰耗，取5.7 dB
话音：不小于25dB 远动：不小于15dB 远方保护：根据可依赖性指标确定，一般不小于6dB
通道噪声电平的大小与带宽的关系
在一个确定的通信系统中，接收某信号的滤波器的频带越宽，其接 收的噪音电平也越高。频带宽度与噪音电平之间的关系是：
L N△f2 = L N△f1 － 10 lg ( △f 1 / △f 2 )
高频噪声和短暂干扰
噪声类型
强度
持续时间
可以预先规划
连续 电晕 低
连续
短暂 / 脉冲型很难预见高来自高 中 高 高闪电
线路故障 开始： 燃弧： 断路器 隔离刀闸
10 ... 500 ms
2 ... 5 ms 100 ms 5 ... 20 ms 500 ... 5000 ms
天气状态
在良好天气和恶劣天气情况下，不同的电晕水平：
刀闸和断路器动作产生的噪声
刀闸动作时间较长，所以其影响远大于断路器动作的影响。
绝缘子的间隙放电通常是对电力线载波通信影响最大的一种噪声， 其特点是强度大、持续时间长，一般出现在新线路上，一旦产生， 不会自动消失。
绝缘子瓷瓶放电、绝缘子间隙放电等产生的噪声
雷电等自然因素产生的噪声
……
受干扰的信号可能会引起保护装置误动或拒动。
高频通道回波衰耗特性的测量方法
A 站 A阻波器 B C
耦合电容 JL JL 结合滤波器
B站 电力线路
阻波器
A B C
耦合电容 结合滤波器 JL JL
平衡变量器
平衡变量器
75O 回损测试电桥
如果线路较短，例如短于100公里，测量时，对侧应终接75Ω电阻。
应保证测试侧的发信频带内的回波衰耗不小于12dB。如不能满足，应采用其他措 施来应对。
频率 [kHz]
模块化结合滤波器
样例： MCD80
线路衰耗
线路部分衰耗的近似计算公式
A Kl f
式中：
(dB)
1. K是与线路电压等级有关的衰减系数，其经验值是：
35 KV 110 KV 220 KV
约0.012 约0.0087 约0.0065
线
由于是早期的经验值，所以缺少更高电压等级的数值。公式未考虑 路导线情况和大地导电率、线路换位等影响。
发信侧振荡器用0Ω（或最小阻抗）不平衡输出，信号在75Ω电阻上有6dB衰耗。所以，为便于 计算，振荡器电平可以选择+6、+16、+26dBu……
收信侧选频表在75Ω电阻上用高阻跨测。 振荡器和选频表应同时显示dBu。
高频衰耗与故障距离的关系
一条两次换位的线路：附加衰耗与故障距离的关系
dB
38 36 34 32 30 28 26
结合滤波器 电力线载波机 结合滤波器
CC/CVT
电力线载波机
传输数据、电话和保护信号
变电站的出线
电力线载波的耦合设备
线路刀闸
母线
CC- 耦合电容器
Coupling Capacitor
— 专用于电力线载波通信。 — 与结合滤波器组成一个高通滤波器。 — 推荐使用的电容量值： 35KV： 3500 pF、5000 pF
应考虑使信噪比 > 30 dB
对模拟载波来说，在恶劣的天气情况下：
应使话音、数据的信噪比 > 20 dB
应使远方保护在发生单相故障时的信噪比 > 10 dB
高频通道的回波衰耗
IEC标准对线路（高频通道）回波衰耗的要求是不小于
12dB 回波衰耗的表达公式：
Ar = 20 lg│(Z1+Z2)/(Z1-Z2)│ （dB） Z1：载波机输出阻抗 Z2：线路输入阻抗
－ 用分线盒将两种不同的信号分别接出到继电保护装置和通信设备
－ 一般用在高压和超高压线路上
线路阻波器
线路阻波器的阻抗
等效电路
1000 阻塞阻抗：电阻分量 800 600 400 200 0 0 50 100 150 200 250 300 L1 C, L, R = 阻波器的强流线圈 = 频率调谐元件 额定值 调谐元件 C R L 避雷器 L1
110KV：
220KV： 330KV：
10000 pF
5000 pF、10000 pF 5000 pF、7500 pF
500KV：
5000 pF、7500 pF
CVT- 电容式压变
Capacitive Voltage Transformer
电容式电压互感器：简称电容式压变
－ 用于继电保护的二次测量回路：从中间抽头引出 － 用于电力线载波通信的信号耦合回路：从下桩头引出
覆冰温度
覆冰厚度 覆冰段的长度
F = 150 kHz 覆冰段的长度 覆冰温度 覆冰厚度 附加衰耗
最小
10 km 0°C 5 mm 1 dB
最大
150 km -15°C 15 mm 31 dB
载波机收信回路的动态 范围必需达到 31 dB
电力系统的噪声干扰
电晕噪声
与电压等级、线路长度、导线情况 (粗细、光洁度、脏污、分裂数) 、天气情况、海拔高度等因素有关。
例如MCD80可以选择240欧姆或320欧姆跳线。
回波衰耗不到12dB时的解决办法
2、通过增加适配器来改善高频通道的回波衰 耗：
在通道条件很差，即回波衰耗很小，又无法改变的条件下 ，可以采用在载波机高频输出端串联适配器的办法来改善 通道特性。 增加适配器后，可以改善通道回波衰耗的值是适配器值的 2倍。
高频通道的回波衰耗