原理与试验
2011-4-20
开场白 与本次培训有关的话题，需要占
用各位几分钟的宝贵时间，请大 家多多包、西数、日立
“责任感”
一、高频保护基本概念
高频保护（电力线载波纵联保护）：利用输电线路本身作 为保护信号的传输通道，在输送50Hz工频电能的同时叠 加传送50~300kHz的高频讯号（保护测量信号），以进 行线路两端电气量的比较而构成的保护。 由于高频通道干扰大，不能准确传送线路两端电量的全 信息，因此一般只传送两端的状态信息（如：方向，相 位）。
2、闭锁式普通方向高频保护
(1) 构成
灵敏元件1LJ：启动发讯机（整定值小）
不灵敏元件2LJ：启动跳闸回路（整定值大，
=(1.6~2.0)Idz.1LJ ）
Idz.2LJ
方向元件GJ：正方向（母线→线路）：动作于停
讯
反方向（线路→母线）：不动作
闭锁式普通方向高频保护结构示意图
(2) 采用两个启动元件的作用
• 在这两种工作方式中，以其传送的信号性 质为准，又可以分为传送闭锁信号、允许 信号和跳闸信号三种类型。
• 闭锁信号
• 所谓闭锁信号就是指：“收不到这种信号 是高频保护动作跳闸的必要条件”。
• 允许信号
• 所谓允许信号就是指：“收到这种信号是高频保 护动作跳闸的必要条件”
• 跳闸信号
• 所谓跳闸信号就是指：“收到这种信号是保护动 作于跳闸的充分而必要条件”。
2、结合电容器：其电抗Xc=1/(ωC)；通高频，阻工频。 （同时起到隔离高压线路与高频收发讯机的作用）
3、连接滤波器（由可调空心变和高频电缆侧电容组成） * 结合电容器+连接滤波器 →带通滤波器 （提取所需高频信号，滤除其余高频干扰）
* 为消除高频波反射，减小高频能量损耗，带通滤波器的 波阻抗： 输电线侧与输电线波阻抗（400Ω）匹配 高频电缆侧与电缆波阻抗（100Ω）匹配 * 接地刀闸6用于检修连接滤波器。
* 如果用一个启动元件LJ来代替1LJ和2LJ （启讯与保护启动公用）
若两端启动元件误差造成：Idz.LJ.A < Idz.LJ.B 当B端外部远处短路时，可能出现：Idz.LJ.A < Id < Idz.LJ.B ，则：
靠近短路点端的保护B（为反方向）： LJ不启动，保护不动但也发不出闭锁讯号。
远离短路点端的保护A（为正方向）： LJ启讯，但GJ启动后停讯，则保护误动。
高频保护分类： ┌ 方向高频：比较线路两端功率方向（即要测U又要测I） └ 相差高频：比较线路两端电流相位（只要测量I）
二、高频通道构成原理
1、阻波器（L、C组成的并联电路）：通工频，阻高频 * 对高频：并联谐振，呈大阻抗，不能通过，限制在本 段输电线内。 * 对工频：无谐振，呈小阻抗，能顺利通过，不影响工 频电量传输。
• 用两个启动元件1LJ，2LJ：
• Idz.2LJ =(1.6~2.0)Idz.1LJ 若B端外部远处短路时出现：Idz.1LJ.A<Id<Idz.1LJ.B ，
必有：Id<Idz.2LJ.A且Id<Idz.2LJ.B，即两端的2LJ皆不启 动保护。
尽管发不出闭锁讯号，保护也不会误动。
若B端外部远处短路时出现：Idz.2LJ.A<Id <Idz.2LJ.B， 必有：Id>Idz.1LJ.A且Id>Idz.1LJ.B，两端的1LJ皆可正常 启讯。
(3)本线路内部短路（d1）：
* 两侧皆有电源时：两端启讯元件首先启 讯，两端保护启动元件皆启动，方向元件 皆判为正方向使两端皆停讯，则两端保护 动作跳闸。
* 单侧有电源时：无电源端保护不动； 有电源端启讯元件首先启讯，保护 启动元件启动，方向元件判为正方 向而停讯，则有电源端保护动作跳 闸。
(4)闭锁式方向高频保护优点：内部 短路并伴随高频通道破坏时，仍可 正确跳闸。
4、高频电缆 5、高频发讯方式分：①故障发讯；
②长期发讯。 * 收讯机：可收到对端（闭锁式也可收到本端）发讯机 所发高频讯号。按所收高频信号的性质可分为： ①闭锁信号；②允许信号；③跳闸信号。
高频通道构成示意图
三、高频通道的工作方式和高频信号的作用
• 高频通道的工作方式可以分为经常无高频 电流和经常有高频电流两种方式，或者说 故障时发信和长期发信两种方式。
统振荡时可能误动。
3、闭锁式负序（零序）方向高频保护
(1)工作情况
*正常运行时：
无负序电流I2，Y1被闭锁，保护不动。
四、闭锁式方向高频保护
1、基本原理（平时无讯，外部故障时发讯机 发闭锁讯号）
启动元件启保讯护元启件动元件 方向判别元件反正方方向向：：不停停讯讯
闭锁式方向高频保护示意图
(1)系统正常：启动元件不启动，保护不动。 (2)本线路外部短路（d2）：
两端启讯元件启动发讯机发讯，靠近故障 点端的保护判为反方向而不停讯，该端高 频闭锁讯号闭锁两端保护。
• 必须注意将“高频信号”和“高频电流”区别开来。 所谓高频信号是指线路一端的高频保护在故障时 向线路另一端的高频保护所发出的信息或命令。 因此，在经常无高频电流的通道中，当故障时发 出的高频电流固然代表一种信号，但在经常有高 频电流的通道中，当故障时将高频电流停止或改 变其频率也代表一种信号，这一情况就表明了 “信号”和“电流”的区别。
靠近短路点的B端（反方向不停讯）发出的闭锁 讯号闭锁两端保护。
单一启动元件的高频保护结构示意图
(3)时间元件的作用
*展宽t1（100ms）： 防止外部d2点短路被切除后，本线路靠近d2点的B 端保护先返回（闭锁讯号先消失），远离d2点的 A端保护后返回，导致A端保护误动。 *延时t2（7ms）：防止外部d2点短路时，由于线 路的传输延
迟，靠近d2的A端发出的闭锁讯号尚未到达远离 d2点的B端
造成B端保护误动。（虽有7ms延时，仍属于速动 保护）
(4)系统振荡时：I↑→1LJ，2LJ启动， 若振荡中心位于保护
范围内，两端功率皆为正，保护将 误动（若采用负序、零
序功率方向元件可不受振荡影响）。 (5)普通方向高频保护缺点：灵敏度
和动作速度受限制，且系