輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換課件

1、輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2 4.2 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換 輸電線路保護(hù)目前常用的通信方式有：導(dǎo)引線通信、輸電線路保護(hù)目前常用的通信方式有：導(dǎo)引線通信、電力線載波通信、微波通信、光纖通信等，下面將分別對(duì)電力線載波通信、微波通信、光纖通信等，下面將分別對(duì)四種通信方式進(jìn)行介紹。四種通信方式進(jìn)行介紹。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.1 4.2.1 導(dǎo)引線通信導(dǎo)引線通信通信原理通信原理 利用敷設(shè)在輸電線路兩端變電所之間的二次電纜傳利用敷設(shè)在輸電線路兩端變電所之間的二次電纜傳遞被保護(hù)線路各側(cè)信息。遞被保護(hù)線路各側(cè)信息。

2、導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)常常采用電流差動(dòng)原理，其接線方導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)常常采用電流差動(dòng)原理，其接線方式可以分為環(huán)流式和均壓式兩種。式可以分為環(huán)流式和均壓式兩種。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.1 4.2.1 導(dǎo)引線通信導(dǎo)引線通信環(huán)流式環(huán)流式 制動(dòng)線圈動(dòng)作線圈動(dòng)作線圈制動(dòng)線圈導(dǎo)引線 正常運(yùn)行時(shí)，或外部短路時(shí)，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極正常運(yùn)行時(shí)，或外部短路時(shí)，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子的輸出電流大小相等而方向相反，性端子的輸出電流大小相等而方向相反，動(dòng)作線圈中沒有電流流過動(dòng)作線圈中沒有電流流過。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.1 導(dǎo)引線通信環(huán)流式環(huán)流式 制動(dòng)線圈動(dòng)作線圈動(dòng)作線圈制動(dòng)

3、線圈導(dǎo)引線 內(nèi)部短路時(shí)，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子的輸出電內(nèi)部短路時(shí)，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子的輸出電流方向相同，流方向相同，動(dòng)作線圈中有電流流過動(dòng)作線圈中有電流流過。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.1 導(dǎo)引線通信均壓均壓式式 動(dòng)作線圈制動(dòng)線圈制動(dòng)線圈動(dòng)作線圈導(dǎo)引線 正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極性端，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子的輸出電流方向相子的輸出電流方向相反反，動(dòng)作線圈中動(dòng)作線圈中沒有沒有有電流流過有電流流過，制動(dòng)線圈中有，制動(dòng)線圈中有電流電流。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.1 導(dǎo)引線通信均壓均壓式式

4、 動(dòng)作線圈制動(dòng)線圈制動(dòng)線圈動(dòng)作線圈導(dǎo)引線 內(nèi)部短路時(shí)，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子的輸出電內(nèi)部短路時(shí)，被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器的同極性端子的輸出電流方向相同，流方向相同，動(dòng)作線圈中有電流流過動(dòng)作線圈中有電流流過，制動(dòng)線圈中沒有電流，制動(dòng)線圈中沒有電流。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.2 4.2.2 電力線載波通信電力線載波通信通信原理通信原理 將線路兩端的電流相位（或功率方向）信號(hào)轉(zhuǎn)換為將線路兩端的電流相位（或功率方向）信號(hào)轉(zhuǎn)換為高高頻信號(hào)頻信號(hào)，通過耦合設(shè)備將高頻信號(hào)加載到，通過耦合設(shè)備將高頻信號(hào)加載到輸電線路輸電線路上，輸上，輸電線路將高頻信號(hào)傳遞到對(duì)端，對(duì)端再經(jīng)過耦合設(shè)備將

5、電線路將高頻信號(hào)傳遞到對(duì)端，對(duì)端再經(jīng)過耦合設(shè)備將高高頻信號(hào)頻信號(hào)接受，以實(shí)現(xiàn)各端電流相位（或功率方向）的比較。接受，以實(shí)現(xiàn)各端電流相位（或功率方向）的比較。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換發(fā)發(fā)信信收收信信繼電繼電保護(hù)保護(hù)發(fā)發(fā)信信收收信信繼電繼電保護(hù)保護(hù)高頻信高頻信號(hào)電流號(hào)電流電流相位或電流相位或功率方向信息功率方向信息電流相位或電流相位或功率方向信息功率方向信息阻波器：使兩端發(fā)送的高頻載波信號(hào)只在本線路內(nèi)傳輸而不穿越到線路上去。1、電力線載波通信的構(gòu)成耦合電容：電容極小，對(duì)工頻呈高阻，對(duì)高頻阻抗很小。連接濾波器：由可調(diào)電感的空心變壓器和一個(gè)串接于副邊的電容構(gòu)成。可以使高頻信號(hào)在收、發(fā)信機(jī)與輸電線

6、路間傳遞時(shí)不發(fā)生反射，減少能力的附加衰耗。高頻收、發(fā)信機(jī)：用于收、發(fā)高頻信號(hào)，無論是本側(cè)或?qū)ΨQ發(fā)信機(jī)發(fā)出的信號(hào)，兩端都能收到。高接地開關(guān)：檢修連接濾波器時(shí)使用。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.2 電力線載波通信2.電力線載波通信的特點(diǎn)電力線載波通信的特點(diǎn) （1）無中繼通信距離長(zhǎng)）無中繼通信距離長(zhǎng) （2）經(jīng)濟(jì)、使用方便、施工簡(jiǎn)單）經(jīng)濟(jì)、使用方便、施工簡(jiǎn)單 （3）由于強(qiáng)、弱電混合傳輸，輸電線上的干擾會(huì)進(jìn)入載）由于強(qiáng)、弱電混合傳輸，輸電線上的干擾會(huì)進(jìn)入載波通道。波通道。 （4）通信速率低，一般用來傳遞狀態(tài)信號(hào)，用于構(gòu)成方）通信速率低，一般用來傳遞狀態(tài)信號(hào)，用于構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)保護(hù)和電流相位比

7、較式縱聯(lián)保護(hù)。向比較式縱聯(lián)保護(hù)和電流相位比較式縱聯(lián)保護(hù)。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.2 電力線載波通信3.電力線載波通道的工作方式電力線載波通道的工作方式 （1）正常無高頻電流方式）正常無高頻電流方式 在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)發(fā)信機(jī)不工作，沿通道不傳送在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)發(fā)信機(jī)不工作，沿通道不傳送高頻電流。發(fā)信機(jī)只在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候才由高頻電流。發(fā)信機(jī)只在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候才由保護(hù)保護(hù)的啟動(dòng)元件的啟動(dòng)元件啟動(dòng)發(fā)信。因此這種方式稱為故障啟動(dòng)發(fā)信方啟動(dòng)發(fā)信。因此這種方式稱為故障啟動(dòng)發(fā)信方式。式。 采用正常無高頻電流方式時(shí)，為了確保高頻通道完好，采用正常無高頻電流方式時(shí)，為了確保高頻

8、通道完好，要采用定期檢查的方法。要采用定期檢查的方法。檢查的方式可分為手動(dòng)和自動(dòng)兩檢查的方式可分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種。種。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.2 電力線載波通信 （2）正常有高頻電流方式）正常有高頻電流方式 在電力系統(tǒng)正常工作的時(shí)候，發(fā)信機(jī)始終處于發(fā)信狀在電力系統(tǒng)正常工作的時(shí)候，發(fā)信機(jī)始終處于發(fā)信狀態(tài)，因此又稱為長(zhǎng)期發(fā)信方式。態(tài)，因此又稱為長(zhǎng)期發(fā)信方式。 主要優(yōu)點(diǎn)在于：高頻通道中經(jīng)常處于監(jiān)視的狀態(tài)，可主要優(yōu)點(diǎn)在于：高頻通道中經(jīng)常處于監(jiān)視的狀態(tài)，可靠性較高；無需收、發(fā)信啟動(dòng)元件，裝置稍微簡(jiǎn)化?？啃暂^高；無需收、發(fā)信啟動(dòng)元件，裝置稍微簡(jiǎn)化。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.2 電

9、力線載波通信 （3）移頻方式）移頻方式 在電力系統(tǒng)正常工作的時(shí)候，發(fā)信機(jī)始終處于發(fā)信狀在電力系統(tǒng)正常工作的時(shí)候，發(fā)信機(jī)始終處于發(fā)信狀態(tài)，向?qū)Χ税l(fā)送頻率為態(tài)，向?qū)Χ税l(fā)送頻率為 的高頻信號(hào)；如果電力系統(tǒng)發(fā)的高頻信號(hào)；如果電力系統(tǒng)發(fā)生了故障，發(fā)信機(jī)停發(fā)頻率為生了故障，發(fā)信機(jī)停發(fā)頻率為 的高頻信號(hào)，改發(fā)頻率的高頻信號(hào)，改發(fā)頻率為為 的高頻電流。的高頻電流。 這種方式能監(jiān)視通道的工作情況，提供哦啊了通道工這種方式能監(jiān)視通道的工作情況，提供哦啊了通道工作的可靠性，并且抗干擾能力較強(qiáng)，但其占用的頻帶寬，作的可靠性，并且抗干擾能力較強(qiáng)，但其占用的頻帶寬，通道利用率低。通道利用率低。1f1f2f輸電線路縱聯(lián)保護(hù)

10、兩側(cè)信息的交換4.2.2 電力線載波通信4. 電力線載波信號(hào)的種類電力線載波信號(hào)的種類 電力線載波信號(hào)的種類分為電力線載波信號(hào)的種類分為閉鎖信號(hào)閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)允許信號(hào)和和跳閘跳閘信號(hào)信號(hào)&保護(hù)元件閉鎖信號(hào)跳閘跳閘條件：跳閘條件： 本端保護(hù)元件動(dòng)作本端保護(hù)元件動(dòng)作+無閉鎖信號(hào)無閉鎖信號(hào)（1 1）閉鎖信號(hào)閉鎖信號(hào)一旦收到一旦收到對(duì)端對(duì)端的閉鎖信號(hào)，即使的閉鎖信號(hào)，即使本本端端保護(hù)動(dòng)作，也不能跳閘。保護(hù)動(dòng)作，也不能跳閘。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.2 電力線載波通信（2）允許信號(hào)允許信號(hào)&保護(hù)元件允許信號(hào)跳閘是允許保護(hù)跳閘的信號(hào)，有允許信號(hào)是跳閘的必要條件；是允許保護(hù)跳

11、閘的信號(hào)，有允許信號(hào)是跳閘的必要條件；跳閘的條件：本端保護(hù)元件動(dòng)作跳閘的條件：本端保護(hù)元件動(dòng)作+有允許信號(hào)有允許信號(hào)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.2 電力線載波通信(3) 跳閘信號(hào)跳閘信號(hào)保護(hù)元件跳閘信號(hào)跳閘1是直接引起跳閘的信號(hào)，收到跳閘信號(hào)是跳閘的充是直接引起跳閘的信號(hào)，收到跳閘信號(hào)是跳閘的充 要條件；要條件；跳閘的條件為：本端保護(hù)元件多種或收到跳閘信號(hào)；跳閘的條件為：本端保護(hù)元件多種或收到跳閘信號(hào)；本側(cè)和對(duì)側(cè)的保護(hù)元件必須具有直接區(qū)分區(qū)內(nèi)故障和本側(cè)和對(duì)側(cè)的保護(hù)元件必須具有直接區(qū)分區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障的能力；區(qū)外故障的能力；輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.3 微波通信1.微波通

12、信縱聯(lián)保護(hù)的構(gòu)成微波通信縱聯(lián)保護(hù)的構(gòu)成 主要包括：輸電線路兩端的保護(hù)裝置部分、微波通信部主要包括：輸電線路兩端的保護(hù)裝置部分、微波通信部分。分。 兩端的保護(hù)裝置中要增加將電氣量信息轉(zhuǎn)換成微波傳送兩端的保護(hù)裝置中要增加將電氣量信息轉(zhuǎn)換成微波傳送信息的發(fā)送、接收端口。信息的發(fā)送、接收端口。 微波通信部分由兩個(gè)或多個(gè)微波站中的調(diào)制、解調(diào)設(shè)備，微波通信部分由兩個(gè)或多個(gè)微波站中的調(diào)制、解調(diào)設(shè)備，發(fā)送、接收設(shè)備，連接電纜，方向性天線等組成。發(fā)送、接收設(shè)備，連接電纜，方向性天線等組成。 微波信號(hào)的調(diào)制可采用頻率調(diào)制（微波信號(hào)的調(diào)制可采用頻率調(diào)制（FM）方式和脈沖編）方式和脈沖編碼調(diào)制（碼調(diào)制（PCM）方式，

13、可傳送模擬信號(hào)，也可傳送數(shù)字信）方式，可傳送模擬信號(hào)，也可傳送數(shù)字信號(hào)。號(hào)。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換2.微波通信縱聯(lián)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)微波通信縱聯(lián)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn) （1）有一條獨(dú)立于輸電線路的通信通道，輸電線路產(chǎn)生）有一條獨(dú)立于輸電線路的通信通道，輸電線路產(chǎn)生的干擾對(duì)通信系統(tǒng)沒有影響；通道的檢修不影響輸電線路的干擾對(duì)通信系統(tǒng)沒有影響；通道的檢修不影響輸電線路運(yùn)行；運(yùn)行； （2）擴(kuò)展了通信頻段，可以傳遞的信息容量增加、速）擴(kuò)展了通信頻段，可以傳遞的信息容量增加、速率加快，可以傳送電流波形信息實(shí)現(xiàn)縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)；率加快，可以傳送電流波形信息實(shí)現(xiàn)縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)； （3）受外界干擾的影響小，工業(yè)、雷電等干

14、擾的頻譜）受外界干擾的影響小，工業(yè)、雷電等干擾的頻譜基本上不在微波頻段內(nèi)，通信誤碼率低，可靠性高；基本上不在微波頻段內(nèi)，通信誤碼率低，可靠性高； （4）輸電線路的任何故障都不會(huì)使通道工作破壞，因）輸電線路的任何故障都不會(huì)使通道工作破壞，因此可以傳送反應(yīng)內(nèi)部故障信息的允許信號(hào)和跳閘信號(hào)。此可以傳送反應(yīng)內(nèi)部故障信息的允許信號(hào)和跳閘信號(hào)。輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換4.2.4 4.2.4 光纖通信光纖通信1.光纖通信的構(gòu)成光纖通信的構(gòu)成 主要由：光發(fā)射機(jī)、光纖、中繼器和光接收機(jī)組成。主要由：光發(fā)射機(jī)、光纖、中繼器和光接收機(jī)組成。 光發(fā)射機(jī)的作用是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，一般由電光發(fā)射機(jī)的作用是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，一般由電調(diào)制器和光調(diào)制器組成。調(diào)制器和光調(diào)制器組成。 光接收器的作用是把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，一般由光光接收器的作用是把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，一般由光探測(cè)器和電解調(diào)器組成。探測(cè)器和電解調(diào)器組成。 光纖通信結(jié)構(gòu)原理如下圖所示。光纖通信結(jié)構(gòu)原理如下圖所示。光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)電信號(hào)電信號(hào)光信號(hào)光信號(hào)光纖光纖光信號(hào)光信號(hào)光接收機(jī)光接收機(jī)電信號(hào)電信號(hào)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信