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。
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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