電力線載波通信PPT課件

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容 一一概述概述 二二電力線載波通信系統(tǒng)電力線載波通信系統(tǒng) 三三電力線高頻通道電力線高頻通道 四四電力線載波頻率分配電力線載波頻率分配 五五保護(hù)復(fù)用載波通道介紹保護(hù)復(fù)用載波通道介紹 一、概述一、概述 1、簡(jiǎn)介、簡(jiǎn)介 歷史最久的技術(shù)，經(jīng)歷電子管、晶體管、集成電路、部歷史最久的技術(shù)，經(jīng)歷電子管、晶體管、集成電路、部 分?jǐn)?shù)字化、全數(shù)字載波機(jī)五個(gè)發(fā)展歷程分?jǐn)?shù)字化、全數(shù)字載波機(jī)五個(gè)發(fā)展歷程 。 90年代中期應(yīng)用達(dá)到最高峰，是電網(wǎng)通信的主體。年代中期應(yīng)用達(dá)到最高峰，是電網(wǎng)通信的主體。 隨著貴州電網(wǎng)開(kāi)始大規(guī)模建設(shè)光纖通信，傳輸業(yè)務(wù)逐漸隨著貴州電網(wǎng)開(kāi)始大規(guī)模建設(shè)光纖通信，傳輸業(yè)務(wù)逐漸 被光纖通信

2、取代，目前主要應(yīng)用于傳輸電網(wǎng)保護(hù)業(yè)務(wù)和應(yīng)急被光纖通信取代，目前主要應(yīng)用于傳輸電網(wǎng)保護(hù)業(yè)務(wù)和應(yīng)急 通信。通信。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 用電力線作傳輸介質(zhì)，高頻通道最堅(jiān)固可靠用電力線作傳輸介質(zhì)，高頻通道最堅(jiān)固可靠 所需投資較少所需投資較少 信道的走向與遠(yuǎn)方保護(hù)的通道完全一致信道的走向與遠(yuǎn)方保護(hù)的通道完全一致 在電力系統(tǒng)中傳輸各種信息的技術(shù)成熟在電力系統(tǒng)中傳輸各種信息的技術(shù)成熟 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 窄帶設(shè)備，傳輸容量很小窄帶設(shè)備，傳輸容量很小 使用的頻譜受到限制使用的頻譜受到限制 對(duì)電力線上的各種噪聲干擾比較敏感，發(fā)信功率大對(duì)電力線上的各種噪聲干擾比較敏感，發(fā)信功率大 2、特點(diǎn)、特點(diǎn) 二、電力線載波通信系統(tǒng)二、電力線載波

3、通信系統(tǒng) 1、電力線載波通信系統(tǒng)的構(gòu)成電力線載波通信系統(tǒng)的構(gòu)成 2、電力載波機(jī)、電力載波機(jī) 3、電力載波通道設(shè)備介紹、電力載波通道設(shè)備介紹 4、電力載波傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)、電力載波傳輸?shù)臉I(yè)務(wù) 1 1、電力線載波通信系統(tǒng)的構(gòu)成電力線載波通信系統(tǒng)的構(gòu)成 高壓線高壓線 變電站變電站 B 阻波器阻波器阻波器阻波器 CC/CVTCC/CVT 結(jié)合濾波器結(jié)合濾波器結(jié)合濾波器結(jié)合濾波器 變電站變電站 A 傳輸數(shù)據(jù)、電話和護(hù)信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)、電話和護(hù)信號(hào) 電力線載波機(jī)電力線載波機(jī)電力線載波機(jī)電力線載波機(jī) 高壓電力線、阻波器、耦合電容器、結(jié)合濾波器、載波機(jī)高壓電力線、阻波器、耦合電容器、結(jié)合濾波器、載波機(jī) 和高頻電纜組成和

4、高頻電纜組成 耦合設(shè)備耦合設(shè)備 l 載波機(jī)發(fā)送功率較大（載波機(jī)發(fā)送功率較大（1-100W1-100W） l 為集中利用發(fā)送功率，一般使用單路載波機(jī)為集中利用發(fā)送功率，一般使用單路載波機(jī) l 具備有較好的自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)，接收信號(hào)電平變化在具備有較好的自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)，接收信號(hào)電平變化在 30dB變化范圍內(nèi)時(shí)，音頻信號(hào)輸出電平變化變化范圍內(nèi)時(shí)，音頻信號(hào)輸出電平變化1dB l 主要傳輸調(diào)度電話、自動(dòng)化信息、電力線路保護(hù)信號(hào)主要傳輸調(diào)度電話、自動(dòng)化信息、電力線路保護(hù)信號(hào) 2、電力載波機(jī)、電力載波機(jī) ZDD-2000D4 ETL500系列系列 載波機(jī)典型應(yīng)用圖解載波機(jī)典型應(yīng)用圖解 電力載波機(jī)方框圖電力

5、載波機(jī)方框圖 3 3、電力載波通道設(shè)備介紹、電力載波通道設(shè)備介紹 l 耦合電容器連接在結(jié)合設(shè)備和電力線之間，具有承受高電壓的性能耦合電容器連接在結(jié)合設(shè)備和電力線之間，具有承受高電壓的性能 CC- 耦合電容器耦合電容器 專(zhuān)用于電力線載波通信專(zhuān)用于電力線載波通信 。 用于繼電保護(hù)的二次測(cè)量回路和用于繼電保護(hù)的二次測(cè)量回路和電力線載通信的信號(hào)耦合回路電力線載通信的信號(hào)耦合回路 CVT-電電 容容 分分 壓壓 器器 結(jié)合濾波器與耦合電容器一起組成結(jié)合設(shè)備，在電力線和結(jié)合濾波器與耦合電容器一起組成結(jié)合設(shè)備，在電力線和 高頻電纜之間傳輸載波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)線路側(cè)和載波側(cè)的阻抗匹配高頻電纜之間傳輸載波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)線

6、路側(cè)和載波側(cè)的阻抗匹配 l結(jié)合濾波器結(jié)合濾波器 結(jié)合濾波器樣例：結(jié)合濾波器樣例： MCD80MCD80 結(jié)合濾波器原理圖結(jié)合濾波器原理圖 設(shè)計(jì)耦合系統(tǒng)采用的線路阻抗值一般是：設(shè)計(jì)耦合系統(tǒng)采用的線路阻抗值一般是： 單根導(dǎo)線：相地耦合為單根導(dǎo)線：相地耦合為400。相相耦合為。相相耦合為600； 分裂導(dǎo)線：相地耦合為分裂導(dǎo)線：相地耦合為300，相相耦合為，相相耦合為500。 電纜側(cè)（載波側(cè)）一般為電纜側(cè)（載波側(cè)）一般為75。 l線路阻波器線路阻波器 線路阻波器串接在電力線路和變電站母線之間，阻塞高頻型號(hào)，線路阻波器串接在電力線路和變電站母線之間，阻塞高頻型號(hào)， 減少變電站一次設(shè)備對(duì)高頻信號(hào)的分流。由

7、強(qiáng)流線圈、調(diào)諧元件和減少變電站一次設(shè)備對(duì)高頻信號(hào)的分流。由強(qiáng)流線圈、調(diào)諧元件和 保護(hù)元件組成，強(qiáng)流線圈通過(guò)全部線路電流，電感值為保護(hù)元件組成，強(qiáng)流線圈通過(guò)全部線路電流，電感值為0.22mH， 分流損失不應(yīng)超過(guò)分流損失不應(yīng)超過(guò)2.6dB 。 阻塞阻抗：電阻分量阻塞阻抗：電阻分量 1000 800 600 400 200 0 頻率頻率 kHz 額定值額定值 L1 避雷器避雷器 L C R 調(diào)諧元件調(diào)諧元件 L1= 阻波器的強(qiáng)流線圈阻波器的強(qiáng)流線圈 C, L, R= 頻率調(diào)諧元件頻率調(diào)諧元件 等效電路等效電路 線路阻波器線路阻波器 l高頻電纜高頻電纜 接在結(jié)合設(shè)備的次級(jí)端子和載波機(jī)之間接在結(jié)合設(shè)備的

8、次級(jí)端子和載波機(jī)之間 ， 由內(nèi)、外導(dǎo)體組由內(nèi)、外導(dǎo)體組 成，兩個(gè)導(dǎo)體同軸布置，傳輸信號(hào)完全限制在外導(dǎo)體內(nèi)，外導(dǎo)成，兩個(gè)導(dǎo)體同軸布置，傳輸信號(hào)完全限制在外導(dǎo)體內(nèi)，外導(dǎo) 體接地作為屏蔽層傳輸線，從而保證其屏蔽性能好、傳輸損耗體接地作為屏蔽層傳輸線，從而保證其屏蔽性能好、傳輸損耗 低小、抗干擾性強(qiáng)、使用頻帶寬。低小、抗干擾性強(qiáng)、使用頻帶寬。 單元護(hù)套單元護(hù)套 外導(dǎo)體外導(dǎo)體 外絕緣外絕緣 內(nèi)絕緣內(nèi)絕緣 內(nèi)導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)體 分類(lèi)代號(hào)：分類(lèi)代號(hào)：S同軸射頻同軸射頻 絕緣介質(zhì)材料：絕緣介質(zhì)材料：Y聚乙烯聚乙烯 護(hù)套材料代號(hào)：護(hù)套材料代號(hào)：V聚氯乙稀聚氯乙稀 特性阻抗：特性阻抗：75歐姆歐姆 絕緣介質(zhì)芯線外徑整數(shù)值

9、：絕緣介質(zhì)芯線外徑整數(shù)值： 以毫米為單位以毫米為單位1、2、3、4、 5. . 屏蔽層：屏蔽層： 一般屏蔽層有一層、兩層、三一般屏蔽層有一層、兩層、三 層及四層。層及四層。 常用型號(hào)常用型號(hào)SYV75（72） l 電話電話 l 遠(yuǎn)動(dòng)遠(yuǎn)動(dòng) l 遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào) 允許傳送和判別的時(shí)間很短，發(fā)送信號(hào)的次數(shù)極少允許傳送和判別的時(shí)間很短，發(fā)送信號(hào)的次數(shù)極少(每年每年 僅數(shù)次僅數(shù)次)，沒(méi)有預(yù)定的發(fā)送時(shí)間，而且要求保護(hù)裝置正確，沒(méi)有預(yù)定的發(fā)送時(shí)間，而且要求保護(hù)裝置正確 動(dòng)作的概率很高動(dòng)作的概率很高(安全性很高安全性很高)和丟失命令的概很低和丟失命令的概很低(可依可依 靠性很高靠性很高) 4、電力載波

10、傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)、電力載波傳輸?shù)臉I(yè)務(wù) 與話音交替復(fù)用 (AMP) 1. 電力線高頻電力線高頻通道耦合方式通道耦合方式 2. 電力線高頻通道的衰耗電力線高頻通道的衰耗 3. 電力線高頻通道衰耗計(jì)算電力線高頻通道衰耗計(jì)算 4. 電力線高頻通道衰耗測(cè)試電力線高頻通道衰耗測(cè)試 三、電力線高頻通道三、電力線高頻通道 1、電力線高頻通道的耦合方式、電力線高頻通道的耦合方式 l相一地耦合相一地耦合 將載波機(jī)連接在一根相導(dǎo)線和大地之間，其特點(diǎn)是只將載波機(jī)連接在一根相導(dǎo)線和大地之間，其特點(diǎn)是只 需一個(gè)耦合電容器和一個(gè)阻波器需一個(gè)耦合電容器和一個(gè)阻波器 l相一相耦合相一相耦合 將載波機(jī)連接在兩根根相導(dǎo)線和大地之間，需要

11、兩個(gè)耦將載波機(jī)連接在兩根根相導(dǎo)線和大地之間，需要兩個(gè)耦 合電容器和兩個(gè)阻波器合電容器和兩個(gè)阻波器 l相一地耦合相一地耦合 比較經(jīng)濟(jì)，但引人的衰耗比相比較經(jīng)濟(jì)，但引人的衰耗比相-相耦合大，在線路發(fā)生相耦合大，在線路發(fā)生 線路故障時(shí)高頻衰減增加很多線路故障時(shí)高頻衰減增加很多 l相一相耦合相一相耦合 高頻衰減小，單相故障時(shí)，還可按相高頻衰減小，單相故障時(shí)，還可按相-地方式通信，可地方式通信，可 靠性高靠性高 由于由于80%的線路故障是單相故障這種耦合方式在實(shí)際應(yīng)的線路故障是單相故障這種耦合方式在實(shí)際應(yīng) 用中具有重要意義用中具有重要意義 相相地耦合與相一相耦合比較地耦合與相一相耦合比較 相一地耦合在線

12、路發(fā)生單相線路故障時(shí)，傳輸通道高頻衰減增加很多，極端情況下高相一地耦合在線路發(fā)生單相線路故障時(shí)，傳輸通道高頻衰減增加很多，極端情況下高 頻通道中斷頻通道中斷 相一相耦合在線路發(fā)生單相線路故障時(shí)（如圖中相一相耦合在線路發(fā)生單相線路故障時(shí)（如圖中A相）相），故障相線中斷，但另一回相，故障相線中斷，但另一回相 線（如圖中線（如圖中B相）相）正常，可傳輸高頻信號(hào)，相一相耦合方式變成相一地耦合方式傳輸高頻正常，可傳輸高頻信號(hào)，相一相耦合方式變成相一地耦合方式傳輸高頻 信號(hào)信號(hào) l單相故障時(shí)相單相故障時(shí)相-地和相地和相-相方式比較相方式比較 A B C A B C A B C A B C 電力線載波通道的

13、衰減包括線路衰減、耦合損失和橋路損失電力線載波通道的衰減包括線路衰減、耦合損失和橋路損失 三部分三部分 l線路衰減線路衰減 l耦合損失耦合損失 l橋路損失橋路損失 2、電力線高頻通道的衰耗、電力線高頻通道的衰耗 3 3、電力線高頻通道衰耗計(jì)算、電力線高頻通道衰耗計(jì)算 l對(duì)稱(chēng)分量法對(duì)稱(chēng)分量法 信號(hào)以信號(hào)以相間波相間波和地行波的形式傳輸和地行波的形式傳輸 A B C 相間波傳輸相間波傳輸 A B C 地行波傳輸?shù)匦胁▊鬏?A B C 相間波傳輸相間波傳輸 工程計(jì)算法工程計(jì)算法1 1 A A總 總 = A + 7.0N = A + 7.0N1 1 + 3.5N + 3.5N2 2 + 0.9N +

14、0.9N3 3 + A + Ac c + A + At t (dB) (dB) 式中：式中： N N1 1 高頻橋路數(shù)量 高頻橋路數(shù)量 N N2 2 中間載波機(jī)和無(wú)阻波器分支線數(shù)量中間載波機(jī)和無(wú)阻波器分支線數(shù)量 N N3 3 兩端并聯(lián)載波機(jī)數(shù)量?jī)啥瞬⒙?lián)載波機(jī)數(shù)量 A Ac c 高頻電纜的衰減高頻電纜的衰減 A At t 終端衰耗，取終端衰耗，取5.7 dB5.7 dB A A 線路衰耗線路衰耗 dBfklA 式中式中 k與線路電壓有關(guān)的衰減系數(shù)與線路電壓有關(guān)的衰減系數(shù) l線路長(zhǎng)度線路長(zhǎng)度 km f工作頻率工作頻率 kHz 系數(shù)系數(shù)k k與線路電壓的關(guān)系與線路電壓的關(guān)系 電壓等級(jí)，電壓等級(jí)，kV

15、35110220 k12.210-38.710-36.510-3 線路衰耗線路衰耗A A B C 模模1傳輸（最低衰耗模式）傳輸（最低衰耗模式） A B C 模模0傳輸（最大衰耗模式）傳輸（最大衰耗模式） A B C 模模2傳輸傳輸 l模式分析模式分析 自然模式的數(shù)目等于傳輸自然模式的數(shù)目等于傳輸導(dǎo)線的數(shù)目導(dǎo)線的數(shù)目，單回三相線路有，單回三相線路有3 個(gè)模式個(gè)模式 工程計(jì)算法工程計(jì)算法2 2( (模式計(jì)算模式計(jì)算） A A= =1 1l l + 2+ 2A Ac+ c+ A Aadd add 式中：式中： A-A-線路衰減線路衰減,dB,dB 1 1- - 最低損失模式的衰減系數(shù)最低損失模式的

16、衰減系數(shù)dB/kmdB/km l-l-線路長(zhǎng)度線路長(zhǎng)度kmkm A Ac c-模式轉(zhuǎn)換損失即全部模式的總輸入功率電平與最模式轉(zhuǎn)換損失即全部模式的總輸入功率電平與最 低衰減模式以外的其他模式的輸入功率電平的差值低衰減模式以外的其他模式的輸入功率電平的差值dBdB。 A Aadd add- -由于耦合電路換位等不連續(xù)性引起的附加損失由于耦合電路換位等不連續(xù)性引起的附加損失 dBdB 最低損失模式（最低損失模式（1）衰減系數(shù)）衰減系數(shù)a1 的近似式為的近似式為： 式中式中 ：f -f -頻率，頻率，kHzkHz d dc c- - 相導(dǎo)線的直徑相導(dǎo)線的直徑mmmm n -n -分裂導(dǎo)線束的分導(dǎo)體數(shù)分

17、裂導(dǎo)線束的分導(dǎo)體數(shù) 線路結(jié)冰時(shí)，通道的傳輸衰減可增加到不能允許的程度，線路結(jié)冰時(shí)，通道的傳輸衰減可增加到不能允許的程度， 設(shè)計(jì)人員必須考慮線路結(jié)冰時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須考慮線路結(jié)冰時(shí)， 衰減的增加與以下因素有關(guān)衰減的增加與以下因素有關(guān)： a.電力線的排列；電力線的排列； b.導(dǎo)線冰層的厚度；導(dǎo)線冰層的厚度； c.環(huán)境溫度；環(huán)境溫度； d.載波頻率。載波頻率。 l不良天氣情況下的線路衰減不良天氣情況下的線路衰減 導(dǎo)線冰層厚度為導(dǎo)線冰層厚度為0.5mm時(shí)，對(duì)于時(shí)，對(duì)于300kHz以上頻率，衰減系以上頻率，衰減系 數(shù)增加到數(shù)增加到1.52.0倍。頻率愈高，衰減愈大。結(jié)冰極端情況下，倍。頻率愈高，衰減愈大。

18、結(jié)冰極端情況下， 受影響線段的衰減系數(shù)可增加到好天氣的受影響線段的衰減系數(shù)可增加到好天氣的6倍以上。分裂導(dǎo)線增倍以上。分裂導(dǎo)線增 加的倍數(shù)較少。因此對(duì)于會(huì)結(jié)冰的線路，建議選用較低頻率。加的倍數(shù)較少。因此對(duì)于會(huì)結(jié)冰的線路，建議選用較低頻率。 雨、霧增加不了多少衰減，一般可以不計(jì)。有時(shí)，在工廠區(qū)雨、霧增加不了多少衰減，一般可以不計(jì)。有時(shí)，在工廠區(qū) 或海邊，下一次雨可能將電力線絕緣子表面沖洗干凈，或海邊，下一次雨可能將電力線絕緣子表面沖洗干凈，衰減反會(huì)衰減反會(huì) 減少減少。 發(fā)信側(cè)振蕩器用發(fā)信側(cè)振蕩器用0（或最小阻抗）不平衡輸出，收信側(cè)選頻表在（或最小阻抗）不平衡輸出，收信側(cè)選頻表在75 電阻上用高阻

19、跨測(cè)電阻上用高阻跨測(cè) 4、電力線高頻通道衰耗測(cè)試、電力線高頻通道衰耗測(cè)試 A = P0 - P1- 6(dBu) 四、電力線載波頻率四、電力線載波頻率 1. 電力線電力線載波頻率范圍載波頻率范圍 2. 電力線電力線高頻通道的雜音高頻通道的雜音 3.3.高頻通道的幾個(gè)重要概念高頻通道的幾個(gè)重要概念 4.4.電力線載波頻率分配電力線載波頻率分配 l基本載波頻帶基本載波頻帶 4kHz和和2.5kHz兩種，常用兩種，常用4kHz 1 1、電力線載波頻率范圍、電力線載波頻率范圍 基本載波頻基本載波頻 帶帶 用途用途有效傳輸頻帶有效傳輸頻帶 4kHz4kHz 電話信號(hào)專(zhuān)用電話信號(hào)專(zhuān)用電話信號(hào)電話信號(hào) 30

20、03003400Hz3400Hz 非電話信號(hào)專(zhuān)用非電話信號(hào)專(zhuān)用非電話信號(hào)非電話信號(hào) 3003003400Hz3400Hz或以上或以上 電話和非電話信號(hào)復(fù)用電話和非電話信號(hào)復(fù)用 電話信號(hào)電話信號(hào) 3003002400Hz2400Hz 非電話信號(hào)非電話信號(hào) 264026403400Hz3400Hz或以上或以上 電話信號(hào)電話信號(hào)3003002000Hz2000Hz 非電話信號(hào)非電話信號(hào) 216021603400Hz3400Hz或以上或以上 3003400Hz 電話信號(hào)專(zhuān)用電話信號(hào)專(zhuān)用 電話信號(hào)專(zhuān)用電話信號(hào)專(zhuān)用 非電話信號(hào)非電話信號(hào) 電話電話 21603400Hz3002000Hz 電話和非電話信號(hào)復(fù)

21、用電話和非電話信號(hào)復(fù)用 4kHz帶寬分配表帶寬分配表 規(guī)定為規(guī)定為40-500kHz，按，按4kHz 為一個(gè)基本載波頻帶（為一個(gè)基本載波頻帶（B），）， 共分成共分成115個(gè)基本載波頻帶（個(gè)基本載波頻帶（B）。一條載波電路占用頻帶寬）。一條載波電路占用頻帶寬 度為度為2 4kHz，共計(jì)，共計(jì)57組雙向通信的載波頻譜組雙向通信的載波頻譜 40kHz500kHz 4kHz 123115 40-44kHz 變電站變電站B變電站變電站A 56-60kHz l載波頻譜載波頻譜 l 電暈噪聲電暈噪聲 由跨過(guò)絕緣子及導(dǎo)線表面不規(guī)則放電由跨過(guò)絕緣子及導(dǎo)線表面不規(guī)則放電(電暈電暈)引起的連續(xù)不斷類(lèi)引起的連續(xù)不斷

22、類(lèi) 似白噪聲的噪聲似白噪聲的噪聲 2、電力線高頻通道的雜音、電力線高頻通道的雜音 電壓等級(jí)電壓等級(jí)一般天氣一般天氣惡劣天氣惡劣天氣 110KV110KV-45dBm-45dBm-30dBm-30dBm 220220KVKV-35dBm-35dBm-20dBm-20dBm 500500KVKV-20-25dBm-20-25dBm-5-10dBm-5-10dBm 各種電壓等級(jí)線路各種電壓等級(jí)線路4kHz 帶寬內(nèi)噪聲電平范圍帶寬內(nèi)噪聲電平范圍 4kHz/150的電力線脈沖噪聲的電力線脈沖噪聲 噪聲類(lèi)型噪聲類(lèi)型噪聲電平噪聲電平/dB延續(xù)時(shí)間延續(xù)時(shí)間ms 雷電雷電+25+2510-50010-500 隔

23、離開(kāi)關(guān)操作隔離開(kāi)關(guān)操作+25+25500-5000500-5000 斷路器操作斷路器操作+4-+20+4-+205-205-20 線路故障線路故障 接地開(kāi)始接地開(kāi)始+20+20-2-5-2-5 電弧燃燒電弧燃燒-20-20100100 由隔離開(kāi)關(guān)及斷路器操作短路故障電弧雷電放電等引起的高由隔離開(kāi)關(guān)及斷路器操作短路故障電弧雷電放電等引起的高 幅度短而尖的突發(fā)脈沖群。幅度短而尖的突發(fā)脈沖群。 持續(xù)時(shí)間短強(qiáng)度大持續(xù)時(shí)間短強(qiáng)度大 對(duì)遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)影響大對(duì)遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)影響大 l脈沖噪聲脈沖噪聲 在一個(gè)確定的通信系統(tǒng)中，接收某信號(hào)的濾波器的頻帶越寬，在一個(gè)確定的通信系統(tǒng)中，接收某信號(hào)的濾波器的頻帶越寬， 其

24、接收的雜音電平也越高其接收的雜音電平也越高 l不同帶寬的雜音電平的修正值不同帶寬的雜音電平的修正值 式中：式中：Pn 雜音電平修正值雜音電平修正值dB f 實(shí)際使用帶寬實(shí)際使用帶寬 SNR 有用信號(hào)電平有用信號(hào)電平 雜音電平雜音電平 (dB) 業(yè)務(wù)對(duì)業(yè)務(wù)對(duì)SNR的要求：的要求： 話音：不小于話音：不小于26 dB 遠(yuǎn)動(dòng)：不小于遠(yuǎn)動(dòng)：不小于16dB 遠(yuǎn)方保護(hù)：遠(yuǎn)方保護(hù)： 南網(wǎng)規(guī)程：正常條件接收入口的功率電平不得低于以下南網(wǎng)規(guī)程：正常條件接收入口的功率電平不得低于以下 數(shù)值數(shù)值:110:110、220220kVkV線路為線路為15-1615-16dBm(重冰區(qū)和嚴(yán)重污染區(qū)可取重冰區(qū)和嚴(yán)重污染區(qū)可取

25、 1919dBm） 500500kVkV線路為線路為17-1817-18dBm l信雜比信雜比 (SNR或或S/N) 信雜比（信雜比（dB)dB) 話音質(zhì)量（主話音質(zhì)量（主 觀感受）觀感受） 信雜比（信雜比（dB)dB) 話音質(zhì)量（主話音質(zhì)量（主 觀感受）觀感受） 4040 雜音很小，通雜音很小，通 話清晰話清晰 1010 雜音相當(dāng)大，雜音相當(dāng)大， 通話困難通話困難 3030 有少量雜音，有少量雜音， 通話無(wú)妨通話無(wú)妨 0 0 雜音特別大，雜音特別大， 通話不明確通話不明確 2020 有較大雜音，有較大雜音， 尚可通話尚可通話 不同信雜比的話音質(zhì)量不同信雜比的話音質(zhì)量 l各種信號(hào)發(fā)信電平分配各

26、種信號(hào)發(fā)信電平分配 載波機(jī)標(biāo)稱(chēng)載波功率及電平，采用以下系列值載波機(jī)標(biāo)稱(chēng)載波功率及電平，采用以下系列值： 5W/+37dBm，20W/+43dBm, 40W/+46dBm， 100W/+50dBm 載波機(jī)內(nèi)各種信號(hào)的輸出電壓的總和等于峰值包絡(luò)功率相應(yīng)的載波機(jī)內(nèi)各種信號(hào)的輸出電壓的總和等于峰值包絡(luò)功率相應(yīng)的 電壓值，以電壓值，以50bit/s移頻鍵控通路為計(jì)算電平分配的參考通路，各移頻鍵控通路為計(jì)算電平分配的參考通路，各 信號(hào)的電平值在求出參考通路電平信號(hào)的電平值在求出參考通路電平Pr后計(jì)算后計(jì)算 3、高頻通道的幾個(gè)重要概念、高頻通道的幾個(gè)重要概念 10 / exp10 csminamin GNS

27、NS A 參考通路電平參考通路電平 PPn B B B B B B A B B rPEPsi si r ts r rc r a r 10 2 lg 式中式中P Pr r參考通路的信號(hào)電平，參考通路的信號(hào)電平，dBmdBm； P PPEP PEP 載波機(jī)輸出峰值包絡(luò)功率電平，載波機(jī)輸出峰值包絡(luò)功率電平，dBmdBm； B Br r參考通路的噪聲帶寬，參考通路的噪聲帶寬，HzHz； n nsi si 傳輸速率為傳輸速率為i i的遠(yuǎn)動(dòng)通路數(shù)量；的遠(yuǎn)動(dòng)通路數(shù)量； B Bsi si 傳輸速率為傳輸速率為i i的遠(yuǎn)動(dòng)通路噪聲帶寬，的遠(yuǎn)動(dòng)通路噪聲帶寬，HzHz； B Bts ts 呼叫通路的噪聲帶寬，呼叫通

28、路的噪聲帶寬，HzHz； B Brc rc 部分抑制載頻部分抑制載頻( (導(dǎo)頻導(dǎo)頻) )通路的噪聲帶寬。通路的噪聲帶寬。HzHz； B Ba a電話通路的噪聲帶寬，電話通路的噪聲帶寬，HzHz； S N/ m ina 電話通路的最小信噪比，電話通路的最小信噪比，dBdB； S N/ min s非電話通路的最小信噪比，非電話通路的最小信噪比，dBdB； Gc壓擴(kuò)器的改善增益，壓擴(kuò)器的改善增益，dBdB注：注：10expn = 10n10expn = 10n 各種信號(hào)發(fā)信電平計(jì)算值各種信號(hào)發(fā)信電平計(jì)算值 信號(hào)種類(lèi)信號(hào)種類(lèi)噪聲帶寬噪聲帶寬HzHz 電平，電平，dBmdBm 不用壓擴(kuò)器不用壓擴(kuò)器用壓擴(kuò)

29、器用壓擴(kuò)器 參考通路參考通路(50bit/s)(50bit/s)8080P Pr rP Pr r i i=600bit/s=600bit/s900900P Pr r+10.5+10.5P Pr r+10.5+10.5 呼叫信號(hào)呼叫信號(hào)設(shè)為設(shè)為8080P Pr rP Pr r 部分抑制載頻部分抑制載頻( (導(dǎo)頻導(dǎo)頻) )信號(hào)信號(hào)設(shè)為設(shè)為200200P Pr r+4+4P Pr r+4+4 電話信號(hào)電話信號(hào)(300(3002000Hz)2000Hz)17001700P Pr r+23+23P Pr r+13+13 電話信號(hào)電話信號(hào)(300(3002400Hz)2400Hz)21002100P Pr

30、 r+24+24P Pr r+14+14 電話信號(hào)電話信號(hào)(300(3003400Hz)3400Hz)31003100P Pr r+26+26P Pr r+16+16 當(dāng)當(dāng)S/Nmin(a)=26dB，S/Nmin(s)=16dB，A=10(不用壓擴(kuò)器，不用壓擴(kuò)器，Gc=0dB)，A=1(用用 壓擴(kuò)器，壓擴(kuò)器，Gc=10dB)時(shí)，以時(shí)，以Pr為參考，各種信號(hào)發(fā)信電平值如表所示為參考，各種信號(hào)發(fā)信電平值如表所示 載波機(jī)參數(shù)：載波機(jī)參數(shù)： 發(fā)信功率發(fā)信功率40W/+46dBm40W/+46dBm，參考通路帶寬，參考通路帶寬80Hz80Hz， 遠(yuǎn)動(dòng)遠(yuǎn)動(dòng)900Hz900Hz，呼叫，呼叫80Hz80Hz

31、，導(dǎo)頻，導(dǎo)頻200Hz200Hz，話音，話音1700Hz1700Hz 計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果: :參考通道參考通道 25.55dBm25.55dBm 話音話音遠(yuǎn)動(dòng)遠(yuǎn)動(dòng)導(dǎo)頻導(dǎo)頻呼叫呼叫 38dBm32dBm30dBm25dBm 載波機(jī)功率計(jì)算舉例載波機(jī)功率計(jì)算舉例 l高頻通道的回波衰耗高頻通道的回波衰耗 阻抗匹配與輸出功率的關(guān)系阻抗匹配與輸出功率的關(guān)系 當(dāng)阻抗匹配時(shí)，負(fù)載上得到的功率最大，且等于放大當(dāng)阻抗匹配時(shí)，負(fù)載上得到的功率最大，且等于放大 器內(nèi)阻所消耗的功率，功率放大器負(fù)擔(dān)最輕，工作效率最器內(nèi)阻所消耗的功率，功率放大器負(fù)擔(dān)最輕，工作效率最 高。當(dāng)阻抗不匹配時(shí)，負(fù)載上得到的功率降低，功率放大高。當(dāng)

32、阻抗不匹配時(shí)，負(fù)載上得到的功率降低，功率放大 器負(fù)擔(dān)加重，工作效率降低。器負(fù)擔(dān)加重，工作效率降低。 電力線的輸入阻抗是隨頻率變化的電力線的輸入阻抗是隨頻率變化的復(fù)阻抗復(fù)阻抗，不能在整，不能在整 個(gè)載波頻率范圍都得到準(zhǔn)確的匹配。個(gè)載波頻率范圍都得到準(zhǔn)確的匹配。匹配程度用匹配程度用回波損耗回波損耗 表征。表征。 IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)線路（高頻通道）回波衰耗的要求是不標(biāo)準(zhǔn)對(duì)線路（高頻通道）回波衰耗的要求是不 小于小于12dB Ar = 20 lg(Z1+Z2)/(Z1-Z2) （dB） Z1：載波機(jī)輸出阻抗：載波機(jī)輸出阻抗 Z2：線路輸入阻抗：線路輸入阻抗 回波衰耗表達(dá)出設(shè)備與負(fù)載（高頻通道）的匹配程度?；?/p>

33、波衰耗表達(dá)出設(shè)備與負(fù)載（高頻通道）的匹配程度。 如果知道如果知道Z1與與Z2，可以通過(guò)計(jì)算得到回波衰耗的值。如，可以通過(guò)計(jì)算得到回波衰耗的值。如 果知道回波衰耗的值和果知道回波衰耗的值和Z1的值，算出的的值，算出的Z2有正負(fù)兩個(gè)值。有正負(fù)兩個(gè)值。 回波衰耗的表達(dá)公式回波衰耗的表達(dá)公式 a. 載波機(jī)發(fā)送的功率有一部分被反射回來(lái)，不能全部送上載波機(jī)發(fā)送的功率有一部分被反射回來(lái)，不能全部送上 高頻通道，造成功率浪費(fèi)。高頻通道，造成功率浪費(fèi)。 b. 回?fù)p太小會(huì)使載波機(jī)的高頻差接網(wǎng)絡(luò)失衡?；?fù)p太小會(huì)使載波機(jī)的高頻差接網(wǎng)絡(luò)失衡。 c. 反射回來(lái)的信號(hào)會(huì)造成載波機(jī)功率放大器產(chǎn)生諧波和亂反射回來(lái)的信號(hào)會(huì)造成載

34、波機(jī)功率放大器產(chǎn)生諧波和亂 真發(fā)射，干擾其他運(yùn)行設(shè)備和本機(jī)的收信回路。真發(fā)射，干擾其他運(yùn)行設(shè)備和本機(jī)的收信回路。 d. 反射回來(lái)的信號(hào)還會(huì)造成載波機(jī)功放的信號(hào)失真和過(guò)載。反射回來(lái)的信號(hào)還會(huì)造成載波機(jī)功放的信號(hào)失真和過(guò)載。 e. 對(duì)命令信號(hào)的傳輸造成損害，例如造成信號(hào)抖動(dòng)現(xiàn)象。對(duì)命令信號(hào)的傳輸造成損害，例如造成信號(hào)抖動(dòng)現(xiàn)象。 f. 有可能會(huì)造成載波機(jī)功放的自激，甚至于損壞功放。有可能會(huì)造成載波機(jī)功放的自激，甚至于損壞功放。 回波衰耗太小的危害回波衰耗太小的危害 高頻通道阻抗與回波衰耗的關(guān)系高頻通道阻抗與回波衰耗的關(guān)系 相對(duì)于相對(duì)于75歐姆輸出阻抗的載波機(jī)，通道高頻阻抗與回波衰耗的關(guān)系。歐姆輸出阻

35、抗的載波機(jī)，通道高頻阻抗與回波衰耗的關(guān)系。 通道阻 抗 回波衰 耗 通道阻 抗 回波衰 耗 通道阻 抗 回波衰 耗 通道阻 抗 回波衰 耗 通道阻 抗 回波衰 耗 ()(dB)()(dB)()(dB)()(dB)()(dB) 00.000 6522.923 13011.428 1957.044 2605.157 51.160 7029.248 13510.881 2006.848 2655.055 102.330 75無(wú)窮大14010.391 2056.664 2704.956 153.522 8029.827 1459.946 2106.490 2754.861 204.747 8524.0

36、82 1509.542 2156.325 2804.769 256.021 9020.828 1559.173 2206.169 2854.682 307.360 9518.588 1608.833 2256.021 2904.597 358.787 10016.902 1658.519 2305.879 2954.516 4010.333 10515.563 1708.229 2355.745 3004.437 4512.041 11014.462 1757.959 2405.617 3054.361 5013.979 11513.534 1807.707 2455.494 3104.288

37、 5516.258 12012.736 1857.472 2505.377 3154.217 6019.085 12512.041 1907.251 2555.265 3204.149 滿足電力線載波通道最低信噪比要求的接收電平稱(chēng)為最低收信滿足電力線載波通道最低信噪比要求的接收電平稱(chēng)為最低收信 電平電平 P Pmin min = = P Pn n(a) ) + + S S / / N Nmin(a) 式中式中 P Pmin min 電話通路的最低收信電平 電話通路的最低收信電平dBmdBm P Pn(a) ) 電話通路帶寬內(nèi)的噪聲電平電話通路帶寬內(nèi)的噪聲電平dBmdBm S S/ /N Nmi

38、n(a) ) 電話通路允許最低信噪比電話通路允許最低信噪比 取為取為26dB26dB l最低收信電平最低收信電平 通道性質(zhì)通道性質(zhì)P Pst st 一般通道一般通道4 4 重要通道重要通道6- 96- 9 結(jié)冰或嚴(yán)重污染地區(qū)的通道結(jié)冰或嚴(yán)重污染地區(qū)的通道9 -139 -13 留有足夠的儲(chǔ)備電平是在通道總衰減留有足夠的儲(chǔ)備電平是在通道總衰減Atot 因各種原因變化因各種原因變化 時(shí)通道的實(shí)際接收電平不會(huì)低于最低收信電平時(shí)通道的實(shí)際接收電平不會(huì)低于最低收信電平Pmin。保證通路。保證通路 音頻輸出端信噪比音頻輸出端信噪比 通道儲(chǔ)備電平建議值通道儲(chǔ)備電平建議值dB l通道儲(chǔ)備電平通道儲(chǔ)備電平 由載波

39、系統(tǒng)的噪聲、信噪比允許值、信號(hào)發(fā)送電平、儲(chǔ)備電由載波系統(tǒng)的噪聲、信噪比允許值、信號(hào)發(fā)送電平、儲(chǔ)備電 平等因素確定。平等因素確定?？紤]到通道儲(chǔ)備電平以后通道實(shí)際允許的最大考慮到通道儲(chǔ)備電平以后通道實(shí)際允許的最大 衰減為：衰減為： A Amax max= = P P a a - P - Pmin min- -P Pcum cum -P -Pst st 式中式中 A Amax max 通道允許最大衰減通道允許最大衰減dBdB P Pa a 電話信號(hào)發(fā)信電平電話信號(hào)發(fā)信電平dBdBm m P Pmin min 電話信號(hào)最低收信電平電話信號(hào)最低收信電平dBdBm m P Pcum cum 考慮轉(zhuǎn)接后噪聲

40、電平積累增加值 考慮轉(zhuǎn)接后噪聲電平積累增加值dB dB P Pst st 通道儲(chǔ)備電平 通道儲(chǔ)備電平 標(biāo)稱(chēng)傳輸衰減一般在標(biāo)稱(chēng)傳輸衰減一般在3545dB范圍內(nèi)選取范圍內(nèi)選取 l通道允許最大衰減通道允許最大衰減 l跨越衰減跨越衰減 跨越衰耗值跨越衰耗值 電力線情況電力線情況跨越方跨越方 式式 跨越衰耗跨越衰耗dB 無(wú)阻波器無(wú)阻波器一只阻波器一只阻波器二只阻波器二只阻波器 近端近端遠(yuǎn)端遠(yuǎn)端近端近端遠(yuǎn)端遠(yuǎn)端近端近端遠(yuǎn)端遠(yuǎn)端 同一電力線或同桿架設(shè)雙回線同一電力線或同桿架設(shè)雙回線不同相不同相17176 617176 617176 6 同母線不同電力線同母線不同電力線同名相同名相0 00 017171313

41、26261717 異名相異名相17176 62626131335352222 不同電壓等級(jí)不同電壓等級(jí)同名相同名相222230303939 異名相異名相303039394343 可懂串音可懂串音55 dB55 dB，不可懂串音，不可懂串音47 dB47 dB。遠(yuǎn)方保護(hù)專(zhuān)用機(jī)一般為。遠(yuǎn)方保護(hù)專(zhuān)用機(jī)一般為 17-20dB17-20dB 干擾計(jì)算公式：干擾計(jì)算公式： Ps/i=PB- (PA- Acr Atot-bs) 式中：式中： PB被干擾載波機(jī)接收信號(hào)電平被干擾載波機(jī)接收信號(hào)電平dB PA干擾載波機(jī)發(fā)送電平干擾載波機(jī)發(fā)送電平dB Acr干擾信號(hào)路徑的跨越衰減干擾信號(hào)路徑的跨越衰減dB Atot

42、 干擾通道總衰減干擾通道總衰減dB bs 干擾載波機(jī)選擇性衰減干擾載波機(jī)選擇性衰減dB Ps/i信號(hào)干擾比信號(hào)干擾比dB l干擾與串音干擾與串音(信號(hào)干擾比信號(hào)干擾比) ) l頻率分配的目的頻率分配的目的 頻率可用范圍有限頻率可用范圍有限 40500kHz40500kHz 電力線上存在噪聲和信號(hào)衰減電力線上存在噪聲和信號(hào)衰減 電力系統(tǒng)是閉合的網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)是閉合的網(wǎng)絡(luò), ,存在相互串?dāng)_影響存在相互串?dāng)_影響 提高載波頻譜重復(fù)使用，以組建更多的載波電路提高載波頻譜重復(fù)使用，以組建更多的載波電路 4 4、電力線載波頻率分配、電力線載波頻率分配 頻率分組頻率分組 1、 40kHz-500kHz40kHz

43、-500kHz頻譜分為頻譜分為、四組，每組分為四組，每組分為A相和相和B相相 2、同一線路本機(jī)收發(fā)間隔、同一線路本機(jī)收發(fā)間隔3B，并機(jī)發(fā)發(fā)、收收間隔，并機(jī)發(fā)發(fā)、收收間隔7B，收發(fā)間隔，收發(fā)間隔3B 3、鄰相發(fā)發(fā)、收收、收發(fā)間隔、鄰相發(fā)發(fā)、收收、收發(fā)間隔1B 4、同組頻譜可用于同一回線路、同組頻譜可用于同一回線路 5、不同線路可用不同組頻譜，不同線路頻譜可緊鄰、不同線路可用不同組頻譜，不同線路頻譜可緊鄰 l“分組分段法分組分段法” 舉例：舉例： 組的組的A相相1號(hào)頻譜為：號(hào)頻譜為：4044/56-60kHz 本機(jī)收發(fā)本機(jī)收發(fā) 12kHz間隔間隔 40kHz500kHz -4kHz4kHz頻帶頻帶

44、 1B1B a1 b1 a1 b1 并機(jī)并機(jī)12kHz間隔間隔 收收發(fā)發(fā) a1-A A相 相1 1號(hào)頻譜號(hào)頻譜 鄰相鄰相4kHz間隔間隔 a2 不同線路緊鄰不同線路緊鄰 A A相相 A A相相 B B相相 B B相相 線路分段線路分段 以變電站為節(jié)點(diǎn)，將電力線路分段，不同段分配不同的頻譜組，充分利用以變電站為節(jié)點(diǎn)，將電力線路分段，不同段分配不同的頻譜組，充分利用跨跨 越衰減越衰減減少頻率串?dāng)_減少頻率串?dāng)_ 變電站變電站3 110kV110kV線路線路500kV500kV線路線路220kV220kV線路線路 變電站變電站1變電站變電站2 變電站變電站5 變電站變電站4 變電站變電站6 組組 a、b

45、1-4 組組 a、b5-8 組組 a、b9-11 組組 a、b1-4 組組 a、b9-11 組組 a、b1-4 17 dB 39 dB 26 dB 17 dB 26 dB 載波機(jī)參數(shù)：發(fā)信電平載波機(jī)參數(shù)：發(fā)信電平46dBm46dBm，頻率，頻率100kHz100kHz，220kV220kV線路，相地耦合線路，相地耦合 1 1、計(jì)算變電站、計(jì)算變電站A A和變電站和變電站C C之間的跨越衰耗：之間的跨越衰耗：26+17+17=60dB26+17+17=60dB 2 2、計(jì)算線路衰耗：、計(jì)算線路衰耗： 2 26.56.51010-3 -3 100100100100-2 -2=13dB =13dB

46、3 3、計(jì)算串?dāng)_信號(hào)總衰減：、計(jì)算串?dāng)_信號(hào)總衰減：13+26+17+17+7=80dB13+26+17+17+7=80dB 4 4、保護(hù)串音防衛(wèi)度為、保護(hù)串音防衛(wèi)度為17-20dB17-20dB，最低收信電平按，最低收信電平按6dB(6dB(正常情況下為正常情況下為15- 16dBm）考慮考慮 5 5、串?dāng)_電平：、串?dāng)_電平：46-80=-34dBm46-80=-34dBm 6 6、信號(hào)干擾比：、信號(hào)干擾比：6-6-（-34)=40dB-34)=40dB20dB20dB滿足要求滿足要求 7 7、不考慮線路衰減（即不考慮線路長(zhǎng)度）的信號(hào)干擾比為、不考慮線路衰減（即不考慮線路長(zhǎng)度）的信號(hào)干擾比為21

47、dBm21dBm也滿足要求也滿足要求 變電站變電站A變電站變電站C變電站變電站B l頻率重復(fù)使用舉例頻率重復(fù)使用舉例 發(fā)信發(fā)信46dBm發(fā)信發(fā)信46dBm 100km100km 載載 波波 機(jī)機(jī) A 載載 波波 機(jī)機(jī) B 26dB 17dB17dB 1、同電壓等級(jí)線路隔兩段線路可重復(fù)使用相同頻率、同電壓等級(jí)線路隔兩段線路可重復(fù)使用相同頻率 2、不同電壓等級(jí)隔一段線路可重復(fù)使用相同頻率、不同電壓等級(jí)隔一段線路可重復(fù)使用相同頻率 3、同一變電站不能重復(fù)使用頻率、同一變電站不能重復(fù)使用頻率 4、由于一條線路同時(shí)開(kāi)設(shè)的載波電路數(shù)量不會(huì)太多，、由于一條線路同時(shí)開(kāi)設(shè)的載波電路數(shù)量不會(huì)太多， 同一組頻率可按

48、實(shí)際情況分別使用在同一變電站不同一組頻率可按實(shí)際情況分別使用在同一變電站不 同線路上同線路上 5、線路三相全阻塞、線路三相全阻塞 l頻率重復(fù)使用原則頻率重復(fù)使用原則 a.a.優(yōu)先安排遠(yuǎn)方保護(hù)和重要用戶的載波通道頻率優(yōu)先安排遠(yuǎn)方保護(hù)和重要用戶的載波通道頻率 b.b.先長(zhǎng)通道后短通道先長(zhǎng)通道后短通道 c.c.在滿足信噪比和線路衰減的條件下選用較高頻率保在滿足信噪比和線路衰減的條件下選用較高頻率保 留較低頻率留較低頻率 d.d.對(duì)可能覆冰的線路選擇較低頻率對(duì)可能覆冰的線路選擇較低頻率 e.e.盡可能地重復(fù)使用頻率盡可能地重復(fù)使用頻率 l頻率分配的原則頻率分配的原則 1. 電力線載波保護(hù)電力線載波保護(hù)

49、 2. 保護(hù)通道的三大指標(biāo)保護(hù)通道的三大指標(biāo) 3. 載波電路中保護(hù)信號(hào)的復(fù)用載波電路中保護(hù)信號(hào)的復(fù)用 4. 保護(hù)裝置與電力載波機(jī)連接保護(hù)裝置與電力載波機(jī)連接 五、保護(hù)復(fù)用載波介紹五、保護(hù)復(fù)用載波介紹 l 繼電保護(hù)的作用繼電保護(hù)的作用 在電力系統(tǒng)中檢測(cè)故障或其他異常狀態(tài)從而切除故障，在電力系統(tǒng)中檢測(cè)故障或其他異常狀態(tài)從而切除故障， 結(jié)束異常狀態(tài)，發(fā)出信號(hào)或指示的設(shè)施。根據(jù)保護(hù)的對(duì)象不結(jié)束異常狀態(tài)，發(fā)出信號(hào)或指示的設(shè)施。根據(jù)保護(hù)的對(duì)象不 同可以分為：線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)同可以分為：線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù) 繼電保護(hù)的繼電保護(hù)的特點(diǎn)特點(diǎn) 允許傳送和判別的時(shí)間很短、發(fā)送信號(hào)的次數(shù)極

50、少允許傳送和判別的時(shí)間很短、發(fā)送信號(hào)的次數(shù)極少(每年每年 僅數(shù)次僅數(shù)次)、沒(méi)有預(yù)定的發(fā)送時(shí)間，正確動(dòng)作的概率很高、沒(méi)有預(yù)定的發(fā)送時(shí)間，正確動(dòng)作的概率很高(安全性安全性 很高很高)和丟失命令的概很低和丟失命令的概很低(可依靠性很高可依靠性很高) 遠(yuǎn)方保護(hù)系統(tǒng)遠(yuǎn)方保護(hù)系統(tǒng) 由遠(yuǎn)方保護(hù)設(shè)備、保護(hù)接口設(shè)備及通信系統(tǒng)組成的系統(tǒng)由遠(yuǎn)方保護(hù)設(shè)備、保護(hù)接口設(shè)備及通信系統(tǒng)組成的系統(tǒng) 1、電力線載波保護(hù)、電力線載波保護(hù) 為了達(dá)到有選擇性地快速切除全線故障的目的，需要利為了達(dá)到有選擇性地快速切除全線故障的目的，需要利 用用通信通道通信通道將線路一側(cè)電氣量的信息傳輸?shù)搅硪粋?cè)去，使線將線路一側(cè)電氣量的信息傳輸?shù)搅硪粋?cè)去

51、，使線 路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系 根據(jù)使用通道分為根據(jù)使用通道分為4種種 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)引線保護(hù)）導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)引線保護(hù)） 電力線載波縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱(chēng)載波保護(hù)）電力線載波縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱(chēng)載波保護(hù)） 微波縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱(chēng)微波保護(hù)）微波縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱(chēng)微波保護(hù)） 光纖縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱(chēng)光纖保護(hù)）光纖縱聯(lián)保護(hù)（簡(jiǎn)稱(chēng)光纖保護(hù)） l縱聯(lián)保護(hù)縱聯(lián)保護(hù) PLCPLC 電力線載波電力線載波 繼電保護(hù)繼電保護(hù) 音頻或數(shù)字信號(hào)音頻或數(shù)字信號(hào) 租用線路等租用線路等 Port 1 Port 2 Port 3 Port 4 Port 6 Port 5 Port 1 Port 2 Port 3

52、 Port 4 Port 6 Port 5 光纖光纖 保護(hù)接口保護(hù)接口 設(shè)備設(shè)備 保護(hù)接口保護(hù)接口 設(shè)備設(shè)備 繼電保護(hù)繼電保護(hù) 傳輸通道傳輸通道 音頻或數(shù)字信號(hào)音頻或數(shù)字信號(hào) 微波微波 l遠(yuǎn)方保護(hù)的傳輸通道遠(yuǎn)方保護(hù)的傳輸通道 根據(jù)傳送信息形式和對(duì)保護(hù)裝置作用的不同，遠(yuǎn)方保護(hù)系統(tǒng)有根據(jù)傳送信息形式和對(duì)保護(hù)裝置作用的不同，遠(yuǎn)方保護(hù)系統(tǒng)有 模擬系統(tǒng)與命令系統(tǒng)兩種模擬系統(tǒng)與命令系統(tǒng)兩種 l模擬系統(tǒng)模擬系統(tǒng) 模擬遠(yuǎn)方保護(hù)在線路兩端間傳送模擬遠(yuǎn)方保護(hù)在線路兩端間傳送工頻電量工頻電量的幅值、相位信息（的幅值、相位信息（ 模擬量）模擬量） 光纖電流差動(dòng)保護(hù)是模擬系統(tǒng)光纖電流差動(dòng)保護(hù)是模擬系統(tǒng) l命令系統(tǒng)命令系

53、統(tǒng) 命令遠(yuǎn)方保護(hù)在線路兩端間傳送改變命令遠(yuǎn)方保護(hù)在線路兩端間傳送改變開(kāi)關(guān)狀態(tài)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的命令，斷開(kāi)或的命令，斷開(kāi)或 投入。可分為跳閘式（直接跳閘、允許跳閘）和閉鎖式兩種投入?？煞譃樘l式（直接跳閘、允許跳閘）和閉鎖式兩種 電力線載波保護(hù)常用于命令系統(tǒng)電力線載波保護(hù)常用于命令系統(tǒng) l模擬系統(tǒng)與命令系統(tǒng)模擬系統(tǒng)與命令系統(tǒng) 閉鎖信號(hào)閉鎖信號(hào) 它是阻止保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。接收端收到命令信號(hào)后它是阻止保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。接收端收到命令信號(hào)后 禁止禁止本端保護(hù)裝置動(dòng)作本端保護(hù)裝置動(dòng)作 允許跳閘信號(hào)允許跳閘信號(hào) 它是允許保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。在接收端收到命令而且它是允許保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。在接收端收到命

54、令而且 本端保護(hù)也動(dòng)作時(shí)才能實(shí)現(xiàn)跳閘本端保護(hù)也動(dòng)作時(shí)才能實(shí)現(xiàn)跳閘 直接跳閘信號(hào)直接跳閘信號(hào) 它是直接引起跳閘的信號(hào)。直接跳閘方式中，不論本端保它是直接引起跳閘的信號(hào)。直接跳閘方式中，不論本端保 護(hù)的動(dòng)作情況如何，接收端收到命令信號(hào)后就可以跳閘護(hù)的動(dòng)作情況如何，接收端收到命令信號(hào)后就可以跳閘 l載波傳輸?shù)妮d波傳輸?shù)谋Ｗo(hù)信號(hào)保護(hù)信號(hào) l可依賴(lài)性、安全性和快速性可依賴(lài)性、安全性和快速性是遠(yuǎn)方保護(hù)通道的三大指標(biāo)是遠(yuǎn)方保護(hù)通道的三大指標(biāo)： 可依賴(lài)性可依賴(lài)性 指丟失命令信號(hào)的概率，指丟失命令信號(hào)的概率，即可靠傳輸即可靠傳輸 安全性安全性 指虛假命令的概率，指虛假命令的概率，即抗干擾能力即抗干擾能力 快速性

55、快速性 指保護(hù)命令傳輸所經(jīng)歷的時(shí)間，即傳輸時(shí)間指保護(hù)命令傳輸所經(jīng)歷的時(shí)間，即傳輸時(shí)間 2 2、保護(hù)通道的三大指標(biāo)、保護(hù)通道的三大指標(biāo) 傳輸時(shí)間傳輸時(shí)間 命令輸入命令輸入 (本地本地) 命令輸出命令輸出 (遠(yuǎn)端遠(yuǎn)端) 真正的命令真正的命令 干擾，異常干擾，異常 命令丟失命令丟失 可依賴(lài)性可依賴(lài)性 誤收命令誤收命令 安全性安全性 l遠(yuǎn)方保護(hù)命令的遠(yuǎn)方保護(hù)命令的三大指標(biāo)三大指標(biāo)圖解圖解 t1 t3 t2 T1 T2T3 0-10ms 圖1 保護(hù)及遠(yuǎn)方保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)間典型值 標(biāo)稱(chēng)傳輸時(shí)間（不包括傳播時(shí)間） T0 265msTac 245ms 故障識(shí) 別時(shí)間 10-30ms 保護(hù)裝置 1-5ms 命令起

56、 動(dòng)時(shí)間 發(fā)送機(jī) 遠(yuǎn)方保護(hù) 故障發(fā)生 選擇及 判決時(shí)間 傳播時(shí)間 1-40ms 0-5ms 包括命令 繼電器 通信電路 加時(shí)延 噪聲附 0-20ms 遠(yuǎn)方保護(hù)接收機(jī) 保護(hù)系統(tǒng)故障切除時(shí)間 T TC 弧時(shí)間 包括消 動(dòng)作時(shí)間 16-80ms 判決時(shí)間 繼電器 保護(hù)裝置斷路器 故障切除 最大實(shí)際傳輸時(shí)間（有噪聲情況下） 遠(yuǎn)方保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)間典型值遠(yuǎn)方保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)間典型值 傳輸時(shí)間傳輸時(shí)間可依賴(lài)性可依賴(lài)性安全性安全性 閉鎖式閉鎖式10ms10-3 10-1- 10-2 允許式允許式 15ms10-2- 10-310-3- 10-4 直接跳閘式直接跳閘式 15ms10-3- 10-410-5- 10

57、-6 條件條件 在規(guī)定的可信賴(lài)性及在規(guī)定的可信賴(lài)性及 通路信噪比情況下通路信噪比情況下 在規(guī)定的傳輸時(shí)間及在規(guī)定的傳輸時(shí)間及 規(guī)定的信噪比情況下規(guī)定的信噪比情況下 在規(guī)定的傳輸時(shí)間及在規(guī)定的傳輸時(shí)間及 規(guī)定的信噪比情況下規(guī)定的信噪比情況下 l南網(wǎng)規(guī)程：保護(hù)通道的三大指標(biāo)南網(wǎng)規(guī)程：保護(hù)通道的三大指標(biāo) 0.3kHz2kHzfGfp f 載波傳輸遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)頻譜圖示載波傳輸遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)頻譜圖示 l復(fù)用過(guò)程復(fù)用過(guò)程 發(fā)信端發(fā)信端 當(dāng)保護(hù)命令到來(lái)時(shí)，當(dāng)保護(hù)命令到來(lái)時(shí)，保護(hù)接口保護(hù)接口將保護(hù)命令變換為適于通信傳輸?shù)膶⒈Ｗo(hù)命令變換為適于通信傳輸?shù)?頻率信號(hào)頻率信號(hào) ，中斷監(jiān)頻，中斷監(jiān)頻并控制發(fā)信機(jī)將話音、遠(yuǎn)

58、動(dòng)信號(hào)通路切斷，提升并控制發(fā)信機(jī)將話音、遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)通路切斷，提升 功率發(fā)送命令信號(hào)。功率發(fā)送命令信號(hào)。 接收端接收端 在線路的另一端，收信機(jī)判斷在線路的另一端，收信機(jī)判斷監(jiān)頻信號(hào)監(jiān)頻信號(hào)已消失，并檢測(cè)到一個(gè)有已消失，并檢測(cè)到一個(gè)有 效的效的跳頻信號(hào)跳頻信號(hào)，相應(yīng)的輸出端就動(dòng)作。，相應(yīng)的輸出端就動(dòng)作。 3 3、載波電路中保護(hù)信號(hào)的復(fù)用、載波電路中保護(hù)信號(hào)的復(fù)用 跳閘跳閘 l遠(yuǎn)方保護(hù)通道的信號(hào)變換 保護(hù)裝置保護(hù)裝置 保護(hù)裝置保護(hù)裝置 TPSPLCPLCTPS TPSTeleProtection Signalling保護(hù)接口設(shè)備保護(hù)接口設(shè)備 高頻通道高頻通道 遠(yuǎn)方保護(hù)通道遠(yuǎn)方保護(hù)通道 本地判據(jù)本地判據(jù)

59、 遠(yuǎn)方判據(jù)遠(yuǎn)方判據(jù) f(f(跳頻）跳頻） f(f(跳頻）跳頻） 載波信號(hào)載波信號(hào) 多個(gè)保護(hù)信號(hào)頻率同時(shí)到達(dá)同時(shí)發(fā)送多個(gè)保護(hù)信號(hào)頻率同時(shí)到達(dá)同時(shí)發(fā)送 主要問(wèn)題是對(duì)每一個(gè)保護(hù)信號(hào)來(lái)說(shuō)功率很小主要問(wèn)題是對(duì)每一個(gè)保護(hù)信號(hào)來(lái)說(shuō)功率很小,多個(gè)信號(hào)分多個(gè)信號(hào)分 配發(fā)信功率，勢(shì)必大大降低可依靠性及安全性配發(fā)信功率，勢(shì)必大大降低可依靠性及安全性 l多個(gè)保護(hù)信號(hào)同時(shí)發(fā)送時(shí)的處理方法多個(gè)保護(hù)信號(hào)同時(shí)發(fā)送時(shí)的處理方法 0.3kHz2kHzfGfp f1f2f3 此種方式克服了第一種方式保護(hù)信號(hào)功率太小的缺陷，可以滿此種方式克服了第一種方式保護(hù)信號(hào)功率太小的缺陷，可以滿 功率方式保護(hù)信號(hào)，但是級(jí)別較低的保護(hù)命令因延時(shí)可

60、能造成命令功率方式保護(hù)信號(hào)，但是級(jí)別較低的保護(hù)命令因延時(shí)可能造成命令 失效，而降低可依靠性。失效，而降低可依靠性。 多個(gè)保護(hù)命令同時(shí)到達(dá)時(shí)按優(yōu)先級(jí)發(fā)送多個(gè)保護(hù)命令同時(shí)到達(dá)時(shí)按優(yōu)先級(jí)發(fā)送 0.3kHz2kHzfGfp f1f2f3 三個(gè)命令同時(shí)到達(dá)，按三個(gè)命令同時(shí)到達(dá)，按f1 f2 f3的優(yōu)先順序發(fā)送，的優(yōu)先順序發(fā)送，f3在最后發(fā)送延遲時(shí)間最大，在最后發(fā)送延遲時(shí)間最大， 最有可能失效最有可能失效 t1t2t3 T間 間 T間 間 T 此種方式即不存在功率分配問(wèn)題此種方式即不存在功率分配問(wèn)題(滿功率發(fā)送滿功率發(fā)送)，也不存在命令延，也不存在命令延 時(shí)而失效問(wèn)題。時(shí)而失效問(wèn)題。 用另一個(gè)頻率代替幾個(gè)