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1、4.2 4.2 输电线路纵联保护两侧信息的交换输电线路纵联保护两侧信息的交换1输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件 输电线路保护目前常用的通信方式有：导引线通信、输电线路保护目前常用的通信方式有：导引线通信、电力线载波通信、微波通信、光纤通信等，下面将分别对电力线载波通信、微波通信、光纤通信等，下面将分别对四种通信方式进行介绍。四种通信方式进行介绍。2输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.1 4.2.1 导引线通信导引线通信通信原理通信原理 利用敷设在输电线路两端变电所之间的二次电缆传利用敷设在输电线路两端变电所之间的二次电缆传递被保护线路各侧信息。递被保护线路各侧信息。导引线纵联保
2、护常常采用电流差动原理，其接线方导引线纵联保护常常采用电流差动原理，其接线方式可以分为环流式和均压式两种。式可以分为环流式和均压式两种。3输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.1 4.2.1 导引线通信导引线通信环流式环流式 制动线圈动作线圈动作线圈制动线圈导引线 正常运行时，或外部短路时，被保护线路两侧电流互感器的同极性正常运行时，或外部短路时，被保护线路两侧电流互感器的同极性端子的输出电流大小相等而方向相反，端子的输出电流大小相等而方向相反，动作线圈中没有电流流过动作线圈中没有电流流过。4输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.1 导引线通信环流式环流式 制动线圈动作线圈动作
3、线圈制动线圈导引线 内部短路时，被保护线路两侧电流互感器的同极性端子的输出电流内部短路时，被保护线路两侧电流互感器的同极性端子的输出电流方向相同，方向相同，动作线圈中有电流流过动作线圈中有电流流过。5输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.1 导引线通信均压均压式式 动作线圈制动线圈制动线圈动作线圈导引线 正常运行或区外故障时正常运行或区外故障时，被保护线路两侧电流互感器的同极性端子，被保护线路两侧电流互感器的同极性端子的输出电流方向相的输出电流方向相反反，动作线圈中动作线圈中没有没有有电流流过有电流流过，制动线圈中有电流，制动线圈中有电流。6输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2
4、.1 导引线通信均压均压式式 动作线圈制动线圈制动线圈动作线圈导引线 内部短路时，被保护线路两侧电流互感器的同极性端子的输出电流内部短路时，被保护线路两侧电流互感器的同极性端子的输出电流方向相同，方向相同，动作线圈中有电流流过动作线圈中有电流流过，制动线圈中没有电流，制动线圈中没有电流。7输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.2 4.2.2 电力线载波通信电力线载波通信通信原理通信原理 将线路两端的电流相位（或功率方向）信号转换为将线路两端的电流相位（或功率方向）信号转换为高高频信号频信号，通过耦合设备将高频信号加载到，通过耦合设备将高频信号加载到输电线路输电线路上，输上，输电线路将高
5、频信号传递到对端，对端再经过耦合设备将电线路将高频信号传递到对端，对端再经过耦合设备将高高频信号频信号接受，以实现各端电流相位（或功率方向）的比较。接受，以实现各端电流相位（或功率方向）的比较。8输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件发发信信收收信信继电继电保护保护发发信信收收信信继电继电保护保护高频信高频信号电流号电流电流相位或电流相位或功率方向信息功率方向信息电流相位或电流相位或功率方向信息功率方向信息阻波器：使两端发送的高频载波信号只在本线路内传输而不穿越到线路上去。1、电力线载波通信的构成耦合电容：电容极小，对工频呈高阻，对高频阻抗很小。连接滤波器：由可调电感的空心变压器和一个串接于副
6、边的电容构成。可以使高频信号在收、发信机与输电线路间传递时不发生反射，减少能力的附加衰耗。高频收、发信机：用于收、发高频信号，无论是本侧或对称发信机发出的信号，两端都能收到。高接地开关：检修连接滤波器时使用。9输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.2 电力线载波通信2.电力线载波通信的特点电力线载波通信的特点 （1）无中继通信距离长）无中继通信距离长 （2）经济、使用方便、施工简单）经济、使用方便、施工简单 （3）由于强、弱电混合传输，输电线上的干扰会进入载）由于强、弱电混合传输，输电线上的干扰会进入载波通道。波通道。（4）通信速率低，一般用来传递状态信号，用于构成方）通信速率低，一般
7、用来传递状态信号，用于构成方向比较式纵联保护和电流相位比较式纵联保护。向比较式纵联保护和电流相位比较式纵联保护。10输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.2 电力线载波通信3.电力线载波通道的工作方式电力线载波通道的工作方式 （1）正常无高频电流方式）正常无高频电流方式 在电力系统正常运行时发信机不工作，沿通道不传送在电力系统正常运行时发信机不工作，沿通道不传送高频电流。发信机只在电力系统发生故障的时候才由高频电流。发信机只在电力系统发生故障的时候才由保护保护的启动元件的启动元件启动发信。因此这种方式称为故障启动发信方启动发信。因此这种方式称为故障启动发信方式。式。采用正常无高频电流方
8、式时，为了确保高频通道完好，采用正常无高频电流方式时，为了确保高频通道完好，要采用定期检查的方法。要采用定期检查的方法。检查的方式可分为手动和自动两检查的方式可分为手动和自动两种。种。11输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.2 电力线载波通信 （2）正常有高频电流方式）正常有高频电流方式 在电力系统正常工作的时候，发信机始终处于发信状在电力系统正常工作的时候，发信机始终处于发信状态，因此又称为长期发信方式。态，因此又称为长期发信方式。主要优点在于：高频通道中经常处于监视的状态，可主要优点在于：高频通道中经常处于监视的状态，可靠性较高；无需收、发信启动元件，装置稍微简化。靠性较高；无需
9、收、发信启动元件，装置稍微简化。12输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.2 电力线载波通信 （3）移频方式）移频方式 在电力系统正常工作的时候，发信机始终处于发信状在电力系统正常工作的时候，发信机始终处于发信状态，向对端发送频率为态，向对端发送频率为 的高频信号；如果电力系统发的高频信号；如果电力系统发生了故障，发信机停发频率为生了故障，发信机停发频率为 的高频信号，改发频率的高频信号，改发频率为为 的高频电流。的高频电流。这种方式能监视通道的工作情况，提供哦啊了通道工这种方式能监视通道的工作情况，提供哦啊了通道工作的可靠性，并且抗干扰能力较强，但其占用的频带宽，作的可靠性，并且抗干
10、扰能力较强，但其占用的频带宽，通道利用率低。通道利用率低。13输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.2 电力线载波通信4.电力线载波信号的种类电力线载波信号的种类 电力线载波信号的种类分为电力线载波信号的种类分为闭锁信号闭锁信号、允许信号允许信号和和跳闸跳闸信号信号&保护元件闭锁信号跳闸跳闸条件：跳闸条件：本端保护元件动作本端保护元件动作+无闭锁信号无闭锁信号（1 1）闭锁信号闭锁信号一旦收到一旦收到对端对端的闭锁信号，即使的闭锁信号，即使本本端端保护动作，也不能跳闸。保护动作，也不能跳闸。14输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.2 电力线载波通信（2）允许信号允许信号&保护
11、元件允许信号跳闸是允许保护跳闸的信号，有允许信号是跳闸的必要条件；是允许保护跳闸的信号，有允许信号是跳闸的必要条件；跳闸的条件：本端保护元件动作跳闸的条件：本端保护元件动作+有允许信号有允许信号15输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.2 电力线载波通信(3)跳闸信号跳闸信号保护元件跳闸信号跳闸是直接引起跳闸的信号，收到跳闸信号是跳闸的充是直接引起跳闸的信号，收到跳闸信号是跳闸的充 要条件；要条件；跳闸的条件为：本端保护元件多种或收到跳闸信号；跳闸的条件为：本端保护元件多种或收到跳闸信号；本侧和对侧的保护元件必须具有直接区分区内故障和本侧和对侧的保护元件必须具有直接区分区内故障和区外故
12、障的能力；区外故障的能力；16输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.3 微波通信1.微波通信纵联保护的构成微波通信纵联保护的构成 主要包括：输电线路两端的保护装置部分、微波通信部主要包括：输电线路两端的保护装置部分、微波通信部分。分。两端的保护装置中要增加将电气量信息转换成微波传送两端的保护装置中要增加将电气量信息转换成微波传送信息的发送、接收端口。信息的发送、接收端口。微波通信部分由两个或多个微波站中的调制、解调设备，微波通信部分由两个或多个微波站中的调制、解调设备，发送、接收设备，连接电缆，方向性天线等组成。发送、接收设备，连接电缆，方向性天线等组成。微波信号的调制可采用频率调制（
13、微波信号的调制可采用频率调制（FM）方式和脉冲编码）方式和脉冲编码调制（调制（PCM）方式，可传送模拟信号，也可传送数字信号。）方式，可传送模拟信号，也可传送数字信号。17输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件2.微波通信纵联保护的优点微波通信纵联保护的优点 （1）有一条独立于输电线路的通信通道，输电线路产生）有一条独立于输电线路的通信通道，输电线路产生的干扰对通信系统没有影响；通道的检修不影响输电线路的干扰对通信系统没有影响；通道的检修不影响输电线路运行；运行；（2）扩展了通信频段，可以传递的信息容量增加、速率）扩展了通信频段，可以传递的信息容量增加、速率加快，可以传送电流波形信息实现纵联电
14、流差动保护；加快，可以传送电流波形信息实现纵联电流差动保护；（3）受外界干扰的影响小，工业、雷电等干扰的频谱基）受外界干扰的影响小，工业、雷电等干扰的频谱基本上不在微波频段内，通信误码率低，可靠性高；本上不在微波频段内，通信误码率低，可靠性高；（4）输电线路的任何故障都不会使通道工作破坏，因此）输电线路的任何故障都不会使通道工作破坏，因此可以传送反应内部故障信息的允许信号和跳闸信号。可以传送反应内部故障信息的允许信号和跳闸信号。18输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件4.2.4 4.2.4 光纤通信光纤通信1.光纤通信的构成光纤通信的构成 主要由：光发射机、光纤、中继器和光接收机组成。主要由
15、：光发射机、光纤、中继器和光接收机组成。光发射机的作用是把电信号转换为光信号，一般由电光发射机的作用是把电信号转换为光信号，一般由电调制器和光调制器组成。调制器和光调制器组成。光接收器的作用是把光信号转换为电信号，一般由光光接收器的作用是把光信号转换为电信号，一般由光探测器和电解调器组成。探测器和电解调器组成。光纤通信结构原理如下图所示。光纤通信结构原理如下图所示。光发射机光发射机电信号电信号光信号光信号光纤光纤光信号光信号光接收机光接收机电信号电信号19输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件2.光纤通信的特点光纤通信的特点 （1）通信通信容量大容量大，理论上可以传输，理论上可以传输100亿个话路；亿个话路；（2）可节约大量金属材料）可节约大量金属材料，光纤由玻璃或硅制成，来，光纤由玻璃或硅制成，来源丰富；源丰富；（3）保密性好，敷设方便，不怕雷击，不怕外界电磁）保密性好，敷设方便，不怕雷击，不怕外界电磁干扰，抗腐蚀和耐潮湿。干扰，抗腐蚀和耐潮湿。（4）无感应性能，可构成极为可靠的通信通道。）无感应性能，可构成极为可靠的通信通道。20输电线路纵联保护两侧信息的交换最新课件
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