继电保护高频通道原理

1、生产技术经验总结汇编继电保护高频通道原理、调试与故障处理郭爱军【摘 要】本文主要介绍了线路高频保护的高频通道构成及其原理，对高频通道的调试方法、典型故障的处理方法进行了探讨。本文为高频保护的维护及运行人员提供参考。【关键词】高频通道 原理 调试 故障处理1 概述 线路高频保护的高频通道由保护高频收发信机、高频电缆、阻波器、结合滤波器、耦合电容、输电线路构成。本文将结合我厂实际，对高频通道原理、调试、故障的处理等有关内容进行介绍。2 继电保护高频通道（相地制）的组成继电保护高频通道主要由高频收发信机、高频加工设备、高频结合设备、输电线路四个部分构成，如图1： 图1：继电保护高频通道（相地制）的组

2、成图1中：1输电线路；2高频阻波器；3耦合电容器；4结合滤波器；5高频电缆；6放电间隙；7接地刀闸；8高频收发信机；9保护装置。 这里有几个专业术语，需要解释一下：（1）高频加工设备，是指阻波器，因为它串联在输电线路中，其含义是对输电线路进行再加工。（2）高频结合设备，是指高频电缆、结合滤波器、耦合电容器，其含义是将高频收发信机与输电线路结合再一起。 （3）关于高频信号的“高频”：所谓高频是相对于工频50HZ而言的，高频纵联保护信号频率范围一般为几十几百千HZ； （4）输电线路的“高频纵联保护”:线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护。线路两侧保护

3、将判别量借助通信通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分。线路纵联保护的信号通道可以是微波通道、光纤通道，或电缆线通道，而利用电力载波通信通道构成的线路纵联保护则称为电力线载波纵联保护，即高频纵联保护。3 高频纵联保护的高频收发信机原理、调试，及故障处理高频收发信机的作用是发送和接收高频信号。高频发信机部分是由继电保护来控制。高频收信机接收由本侧和对侧所发送的高频信号，经过比较判断之后，再动作于跳闸或将保护闭锁。如图2所示：图2：高频纵联保护的高频收发信机3.1、高频收发信机的发信回路3.1.1、高频收发信机

4、的发信频率高频收发信机发信频率的范围一般为40400KHZ，在出厂时已经根据用户要求设定为一个单一频率，订货时，需要向厂家提供该高频保护的工作频率。该工作频率是由中调统一安排的。对于特定的一套220KV线路高频保护，其线路两侧保护的高频收发信机的发信信号频率相同并且是固定的。不同的220KV线路高频保护，其高频收发信机的发信频率都各不相同。附表1：我厂各高频保护的高频收发信机发信频率：万虎I线万虎II线万文I线万文II线万燕线高闭方向高闭方向高闭方向高闭方向高闭方向114KHZ286KHZ130KHZ78KHZ90KHZ126KHZ138KHZ102KHZ170KHZ110KHZ3.1.2、高

5、频收发信机发信回路原理发信回路的发信振荡器提供本侧发信频率的高频信号。高频收发信机的发信回路原理框图如图3所示。注意：振荡器产生的高频信号的发出和停止是受到保护装置的控制的。 图3：高频收发信机的发信回路原理框图3.1.3、关于高频收发信机发信功率及发信电平保护收发信机额定发信功率一般为10W，或10W20W可调。如果额定发信功率为10W，则输出信号的功率电平是40dBm。功率电平的计算公式是：Lpx=10×lg（Px/P0）发信功率10W时，式中，Px=10W=10000mW，P0=1mW，因此，输出信号功率电平为：10×lg（10000/1）40dBm 此处需要引起注意

6、的是，提高发信功率对提高发信电平的贡献有限。不要简单地认为发信功率加大一倍就会使发信电平也加大一倍。因为2的对数值Lg20.3，假定将输出功率从10W提高到20W，则输出信号功率电平可以计算如下： 10×lg（20000/1）10×lg2+10×lg100003+4043dBm上述结论的意义就是：如果在工作中发现对侧收信电平大幅度下降，此时你最好不要指望能够通过调整收发信机发信功率来解决问题，因为即使将发信功率翻一番，输出电平也只能增加3dB，而功耗、发热情况却会上升。不同发信功率下对应的发信电平值见附表2。附表2：发信功率与发信电平之间的关系发信功率（W）2.5

7、 W5 W10 W20 W发信电平（功率电平dbm）34db37db40db43db发信电平（电压电平dbu/75欧）25db28db31db34db备注：dbm 为功率电平，dbu为电压电平。平时测量时我们大多用电压电平。表中电压电平值是对应75欧特性阻抗的换算值。3.1.4、高频收发信机输出通道的附加电路为方便调试，各型高频收发信机输出通道都有“通道、负载切换”的附加电路，其原理接线如图4所示。图4：高频收发信机输出通道的附加电路75欧负载电阻前，LFX912型串有衰耗器，其它型号则没有。正常运行中，将输出端与高频电缆短接（接至通道），调试时则可以将输出端与高频电缆断开，转而跨接在75欧姆

8、负载电阻上（接至负载）。GSF6A型、SF600型收发信机的“通道、负载切换”的插头布置在前面板，而LFX912布置在背板，但万虎II线PSF631发信机的“通道、负载切换”插头布置在内部，要打开前面板才看得到。3.1.5、高频收发信机发信电平的测量 平时我们用选频电平表测量发信电平时，都是直接将表跨接在收发信机输出端，图5中A、B点处。当高频电缆特性阻抗为75欧姆时，在图5中A、B点测量发信电平，如果额定发信功率为10W，测得的发信电平应为31dBu（电压电平）,如果额定发信功率为20W，测得的发信电平应为34dBu （电压电平）。图5：高频收发信机发信电平的测量注意在75欧姆负载电阻前，L

9、FX912型号的收发信机串有20dB的衰耗器，并且从衰耗器下端头（图中C点）引出到面板测试孔。调试时，如果将输出端切换到负载电阻，而你从面板的负载测试孔测量发信电平，则测试得到的发信电平数据要加上20dB。附表3：我厂各高频保护发信电平实测值万虎I线万虎II线万文I线万文II线万燕线高闭方向高闭方向高闭方向高闭方向高闭方向29.7dB31.7 dB30.9dB30.1 dB31.4dB31.9dB31dB31.62 dB29.6dB30.1dB注：实测值均应在30±2dB范围内。3.1.6、高频收发信机发信电平的测量值异常的分析及处理 如果发信电平测量值异常，首先要检查选频电平表的频

10、率设置是否与被测保护收发信机工作频率一致，例如，万虎I线高闭保护工作频率为114KHZ，那就必须把选频电平表的频率设置为114KHZ，否则测试电平肯定不对。其次要注意排除外接负载阻抗不匹配的问题（电压电平测值与被测点特性阻抗有关）。此时可以把输出端从高频电缆处甩开，外接75欧姆标准电阻，再进行复测，如果在75欧姆标准电阻上测试发信电平正常，则应考虑是外接负载（高频电缆、结合滤波器，或阻波器）阻抗匹配引起的问题。如果确实是因为电路元件故障引起发信电平异常，那么在收发信机的前面板上一般会有指示灯或液晶显示的异常信号。此时可以参考说明书进行判断。由于高频电路对元器件要求较高，对于电路元件故障引起的发

11、信电平异常，不宜自行更换元器件，而应联系厂家更换插件。对于发信电平轻微下降，可以通过调整功放回路相应的电位器进行有限度的调整。3.1.7、关于高频收发信机发信电平的测量值换算用选频电平表测量通道电平值时，选频电平表可以选择用功率电平档或电压电平档。实测时，我们一般都是使用电压电平，将选频电平表打高阻档（手持表用大功率档）。注意电压电平测量值与被测点的特性阻抗有关，而功率电平与被测点的特性阻抗无关，所以功率电平测量值更便于故障分析。电压电平与功率电平之间换算关系见表4。例如：在高频收发信机出口或在高频电缆的两端测量，由于被测点的特性阻抗为75，此时电压电平与功率电平的换算关系为：电压电平功率电平

12、-9。具体来说，如果用功率电平档测得电平为40dBm，则换算为电压电平为40-931dBu，注意9dB的计算关系的前提是特性阻抗为标准的75。但实际测试时，会有这种现象，例如功率电平档测得电平为40dBm，而改用电压电平档测得电平并不是31dBu，而有可能是32或29 dBu。这种现象可能是因为被测点的特性阻抗不是标准的75附表4：被测点不同特性阻抗下，电压电平与功率电平的换算关系特性阻抗60040015010075功率电平dBu00000电压电平dBm0-1.76-6-7.78-9附表4的应用举例：在结合滤波器的上下端测收信电平（如图6的A，B点）：图6：在结合滤波器的上下端测收信电平假定用

13、功率电平档测得：VA15dBm，VB13dBm，如果用电压电平档测，则相差就很大：VA约为15-1.7613dBu，而VB约为13-94dBu。A，B点换算关系不一样，因为在A点的特性阻抗约为400，而在B的特性阻抗是75。3.2、高频收发信机的收信回路高频收发信机是采用超外差式接收的，也就是说发射信号的电路和接受信号的电路不使用同一个频率。超外差式接收电路中有一个振荡器叫本机振荡器，它产生的高频电磁波（f2）与所接收的高频信号（f1）混合后产生差频（f1-f2），这个差频就是中频，接收电路通过滤波器将此中频信号取出并进行处理。收信回路原理框图见图7。图7：收信回路原理框图关于混频：两个不同频

14、率的信号，例如频率f1和频率f2的两个信号，通过非线性元件混合后，会出现4个频率：f1+f2，f1-f2，f1，f2。我厂各型号高频收发信机采用的本机振荡频率（f2）分别如下：LFX912型f21MHZ -f1，差频f1-f2（中频）为1MHZ（本振频率很高，抗干扰能力较强）SF600型f2f1+12KHZ，差频f1-f2（中频）为12KHZGSF6A型f2f1+12 KHZ，差频f1-f2（中频）为12KHZPSF631型f2f1+1MHZ，差频f1-f2（中频）为1MHZ（本振频率很高，抗干扰能力较强）3.2.1、收信回路的“时分门控”接收方式：无论是在保护启动发信期间，还是在通道试验交换

15、信号期间，在通道中都会同时出现两侧发出的高频信号，如果此两侧信号同时进入收信回路，会产生差拍现象，引起信号失真。我厂各型号收发信机的收信回路都采用了时分门控接收方式：当本侧启动发信时，只接收本侧信号，此时从发信回路的功率放大器输入端之前取得本侧发出的高频信号。当本侧停止发信时，才能接收对侧信号，此时从发信回路功率放大器输出端与电缆入口之间取得通道高频信号。3.2.2、收信电平的测量值 对侧发出的高频信号，经过高频信号传输通道（高频电缆、结合滤波器、阻波器、耦合电容器、输电线路）后，到达本侧时，信号要衰减。以我厂为例，对侧发信电平都是30dB左右，但到本侧收发信机入口时，测量得到的收信电平（电压

16、电平）都要远小于30dB。我厂各高频保护实测收信电平值见附表5。附表5：我厂各高频保护实测收信电平值（线路送电后 ）万虎I线万虎II线万文I线万文II线万燕线高闭方向高闭方向高闭方向高闭方向高闭方向114KHZ286KHZ130KHZ78KHZ90KHZ126KHZ138KHZ102KHZ170KHZ110KHZ23.3dB18.7dB23.4dB20dB24.96 dB20.1dB14dB22.79dB14.4 dB16.5dB注意：表中万文I、II线的收信电平是在2011年线路破口前的测量值，线路破口后将发生变化。3.2.3、收信电平3dB衰耗告警的原理每套保护收发信机入口的收信电平是不一

17、样的，但只要线路投运以后，高频信号传输通道中的设备（高频电缆、结合滤波器、阻波器、耦合电容器、输电线路）没有发生大的变动，则运行中收信电平就不会有大的变化（正常变化范围应在2dB以内）。如果运行中，收信电平在正常收信电平基础上衰减幅度超过3dB，就表明高频信号通道中的设备（包括收发信机）出现了异常，此时收发信机就发出“3dB告警”信号(PSF631型、SF600型面板上为“通道异常告警”)。当然，除了通道中的设备出现异常会导致收信电平衰减增加，其它因素也会导致收信电平衰减增加：天气的影响，线路负载电流大时导线弧垂的变化等。例如2008年元月份冰灾期间，在线路倒塔断线之前，我厂所有高频保护都告警

18、，收信电平严重衰减。3.2.4、收信电平3dB衰耗告警的调试在保护定检之后、输电线路进行了改造、或高频信号传输通道中的其它设备（高频电缆、结合滤波器、阻波器、耦合电容器）进行了改造，此时都要进行3dB衰耗告警调试。3dB衰耗告警调试方法比较简单：在本侧收发信机入口处串入特性阻抗为75欧姆的可调衰耗器，试验接线如图8所示，当投入4dB衰耗量，按通道试验按钮，3dB告警灯点亮，当投入2dB衰耗量时，3dB告警灯不点亮，则此时就表明收发信机内部3dB衰耗告警值整定正确。（调试时注意将高频主保护压板投信号位）。图8：3dB衰耗告警调试试验接线如果调试时需要投入的衰耗量高于4dB才告警，或投入2dB衰耗

19、量就告警，则表明收发信机内部3dB衰耗告警值整定偏大（或偏小），此时就要进行调整，不同型号收发信机，调整方法是不一样的。 万文II线高闭保护（A相），其收信电平在送电前后有较大变化，送电后收信电平比送电前要低4dB以上（原因不明）。因此，对于万文II线高闭保护（A相），其3dB衰耗告警调试必须在线路送电后进行，否则一旦送电，就可能误报。其它各套高频保护在线路送电前后收信电平值相差不大，在1dB以内，但最好也在线路送电后进行3dB衰耗告警调试，因为阻波器的故障通常要在送电后才会暴露。 不同型号收发信机3dB衰耗整定方式：² GSF6A型调整触发器电位器W3（调整时要拔出插件板）。

20、78; SF600型调整10号插件面板上的通道调整电位器RP2。不需要拔出插件。² PSF631型直接在液晶显示菜单里设置“收信告警电平”即可：例如，如果已经测得收信电平为17dB(此收信电平值甚至不需要测，直接在液晶显示上读数据就行)，则只需要将“收信告警电平”设置为17dB3dB14dB。² LFX912型注意，首先要通过跳线JP1、JP4调整好内部衰耗器档位，然后才可以进行3dB衰耗告警设置。设置时要根据收信裕度灯点亮情况进行设置。在面板上有5档收信裕度指示灯，分别是6dB、9dB、12dB、15dB、18dB，进行信号交换，当头5秒单独收对侧信号时，观察最大收信裕度

21、指示灯点亮情况，如果裕度指示灯点亮的最高档是+12dB，则将“收信”插件跳线组JP2中对应+12dB的跳线短接，其它依次类推。跳线JP2设置好后，再在收发信机入口处串入可调衰耗器，按前面所说方法进行验证。跳线JP2分为4档，如图9示。（如果调整时要拔插件板，拔板子前一定要先断开电源）。图9：LFX912型收发信机3dB衰耗整定跳线JP23.2.5、收信电平的几个关键参数（1） 灵敏启动电平：灵敏启动电平的意思是：当收发信机入口的收信电平高于此电平值时，收信输出可能起变化。所谓收信输出起变化，是指此时收信机面板上有收信指示，或收信机的收信接点闭合。我厂不同型号收发信机面板上的收信指示： LFX9

22、12型“收信启动”灯 SF600型“收信指示”灯 GSF6A型收信指示表，有信号时指示为0V，无信号指示为15V。 PSF631型“收信指示”灯灵敏启动电平越低越灵敏，但太低则抗干扰能力差，各型收发信机标称的灵敏启动电平都是4dBm（-5dBu/75欧）。但标称的灵敏启动电平与在收信机入口实测的收信启动电平值不一定一致，受两个方面影响：第一，如果收信机出口与高频电缆的阻抗匹配不是特别理想，则实测灵敏启动电平就会偏离标称的灵敏启动电平值。第二，当线路收信电平太高时，需要在收信回路投入衰耗器，此时灵敏启动电平要加上衰耗电平。例如，如果收信回路投入了4dB的衰耗，则在收信机入口实测灵敏启动电平应为8

23、dBm。（2） 最低可靠工作电平：在灵敏启动电平上加上6dB，就是最低可靠工作电平。如果收信回路没有投入衰耗器，则最低可靠工作电平就是4+610 dBm（1dBu/75欧）。假定收信回路投入了4dB的衰耗，在收信机入口实测灵敏启动电平应为8dBm，则最低可靠工作电平就是8+614 dBm（5dBu/75欧）。注意，最低可靠工作电平并不是装置的技术参数，而是运行规定，意思是当收信电平低于此值时，即使收信输出能起变化，也不允许高频保护投入运行。厂家技术说明书里只会说它的灵敏启动电平是4dBm，但不会说它的最低可靠工作电平是10 dBm。（3） 可靠工作电平：在最低可靠工作电平上加上8.68dB（约

24、9dB，好记些），就是可靠工作电平。可靠工作电平同样不是装置的技术参数，而是运行规定，意思是当收信电平高于此值时，能够保证保护的安全运行。如果收信回路没有投入衰耗器，则可靠工作电平就是4+6+8.68 18.68（约为19 dBm，或10dBu/75欧）。假定收信回路投入了4dB的衰耗，在收信机入口实测灵敏启动电平应为8dBm，则可靠工作电平就是8+6+8.6822.68 dBm（约为23dBm，或14dBu/75欧欧）。8.68dB又称为最低通道裕度，之所以是8.68dB而不是9dB整数，是因为8.68dB刚好是电平的另一种计量单位Np (奈培)的整数：1 Np8.68dB。最低通道裕度允许

25、短时波动范围为2.6 dB。（4）对最大收信电平的限制：并不是收信电平越高越好，收信电平太高，会有下面的负面影响：可能引起功放、电源过载；可能导致收信动作/返回时间延长(滤波器时间延长)、可能导致收信线性度变差（信号失真）。对于最大收信电平，我厂不同型号收发信机技术参数规定为：LFX912型最大收信裕度为36dBm，即最大收信电平36+440dBm（或31dBu）。SF600型收信线性工作范围最大为18dBm，即最大收信电平18+422dBm（或13dBu）。GSF6A型最大收信裕度为18dBm，即最大收信电平18+422dBm（或13dBu）。PSF631型收信线性工作范围最大为25dBm，

26、即最大收信电平25+429dBm（或20dBu）。注意：上述最大收信电平限制参数是以4dBm灵敏启动电平为基准的，不考虑投入装置内部收信衰耗器。因此，仅仅看实测的入口收信电平还不能判定它们是否超标，而应以实测收发信机入口的灵敏启动电平为基准，即要从入口收信电平中扣除内部收信衰耗量。（5）最低通道裕度、最低收信裕度、实测收信裕度：最低通道裕度可靠工作电平 - 最低可靠工作电平，规定值为1 Np8.68dB9 dB最低收信裕度可靠工作电平 - 灵敏启动电平±2.6，规定值为8.68+6±2.615±2 dB实测收信裕度实测收信电平 - 实测灵敏启动电平实测收信裕度的测

27、试方法是：在本侧收信机入口与高频电缆之间串入31dB/75可变衰耗器，单独收对侧信号时，将衰耗器的衰耗量向上增加，直到收信指示刚好返回，此时投入的衰耗量即为本侧的实测收信裕度。（6）高频保护通道运行条件 灵敏启动电平、最低可靠工作电平、可靠工作电平、最低通道裕度、最低收信裕度，将这几个参数综合在一起，就构成了高频保护通道运行条件，它们之间关系如图10所示：图10：高频保护通道运行条件在上述图10的高频保护通道运行条件中，基准为灵敏启动电平，但对于一套实际运行中的高频保护，其通道运行条件应该以实测的灵敏启动电平为基准。 （7）中调对高频通道收信电平值的规定赣电调继20088号文规定如下：（1）收

28、信电平大于21db的，要投入收发信机内部衰耗器或外串衰耗器；（2）两侧收信电平要求在1021db之间，收信裕度在1316db之间。 赣电调继20088号文没有明确说明它所说的收信电平的电平值是电压电平还是功率电平（裕度电平是相对值，不需要说明）。由于我厂高频保护收信电平大多数都偏高，在实际工作中，我们需要控制好的就是收信裕度，只要收信裕度调试在1316dB之间，就一定满足文件要求。例如：收信电平21dBu，在不投入内部衰耗器时，出厂时调整好的灵敏启动电平应为-5dBu（4dBm）,则收信裕度应为26dB，此时需要投入内部收信衰耗器，直到收信裕度降低到1316dB之间，而且，只要将收信裕度调整好

29、，则肯定也能满足最大收信电平限制。3.2.6、收信裕度的测试方法及注意事项 一般利用远方起信15秒通道交换信号来逻辑来进行，其好处是不需要对方配合。试验接线如图11所示：按下本侧信号交换试验按钮，此时本侧发0.2秒信号后，将连续收对侧信号10秒。在单独接收对侧信号的前5秒时间内，将衰耗器的衰耗量向上增加，直到收发信机的收信指示刚好返回，这时再退1dB，收信输出重新动作，此时投入的衰耗量即为本侧的实际收信裕度（此值应在1316dB范围内），同时记下此时选频表电平（图中V）指示，此电平值即为实际灵敏启动电平。图11：收信裕度的测试试验接线收信指示是否返回，可以用万用表监测收发信机的收信输出接点，以

30、收信开出接点不闭合为准。也可以看面板收信启动指示，但收信指示灯大多数都是自保持的，此时就要有人在前面板不停按复归按钮。采用上述方法进行收信裕度的验证试验时，容易犯下面的错误：测试时，先将衰耗器衰耗量向上增加，然后按下本侧信号交换试按钮，如果有信号交换过程，则继续加大衰耗量，直到没有信号交换过程为止，认为此时投入的衰耗量为本侧的实际收信裕度。这是不对的，因为此时没有信号交换过程有两种可能：一种可能是：对侧收发信机被启动发信，但本侧收信经过衰耗后已经降到本侧的灵敏启动电平以下，此时投入的衰耗量确实是本侧的收信裕度。还有一种可能是：对侧收信机已经不能启动，其收信已经降到灵敏启动电平以下，那么此时投入

31、的衰耗量只是对侧的收信裕度，而不是本侧的。正确方法是：在单独接收对侧信号的前5秒时间内，将衰耗器的衰耗量向上增加，直到收发信机的收信指示刚好返回。注意：万文II线高闭保护（A相）收信电平在线路送电后会下降45dB，如果在停电时调整万文II线高闭保护（A相）的收信裕度，应将其调整在1821db之间。最好送电后调整。3.2.7、收信裕度的调整方法 收信裕度的调整就是根据实测收信电平调整收发信机内部收信衰耗器的衰耗量。我厂各型号收发信机说明书对裕度调整都有说明，具体如下：（1）LFX912型裕度调整收信插件内部有2个收信衰耗跳线JP1、JP4，JP1为6dB衰耗投入跳线，JP4为10dB衰耗投入跳线

32、。在前面板上有5档收信裕度指示灯，分别是6dB、9dB、12dB、15dB、18dB。进行信号交换，当头5秒单独收对侧信号时，观察收信裕度指示灯点亮情况，如果5档裕度指示灯全部点亮，将6dB衰耗跳线JP1投入短接、10dB衰耗跳线JP4不投入；然后再次进行信号交换，当头5秒单独收对侧信号时，观察收信裕度指示灯点亮情况，如果5档裕度指示灯还是全部点亮，则改为将10dB衰耗跳线JP4投入短接、6dB衰耗跳线JP1不投入。如果信号交换头5秒单独收对侧信号时，18dB收信裕度指示灯没有点亮，则不需要投入衰耗跳线。相关跳线在电路板上布置位置如图12所示(电路板上有文字标示)：图12：LFX912型裕度调

33、整跳线（2）SF600型裕度调整将本装置的“远方启信”功能解除，并用转接插件将12号插件引到装置外，在对侧收发信机处于常发信状态下调整12号插件内的收信输入衰耗器，直到11号插件的9 dBm18 dBm灯亮而21 dBm灯不亮为止，收信输入衰耗即调整完毕。（3）GSF6A型裕度调整用前述串入衰耗器方法测试实际裕度，若不满足时，可调整控制插件内衰耗器 SJ1SJ5。（4）PSF631型裕度调整装置内部可变衰耗器设置有 1DB 2DB 4DB 8DB 四档，可组合覆盖 1DB15DB 的衰耗值，可变衰耗器直接在液晶显示菜单里设置。按实际收信电平值减去11dB（实际收信电平+5dBu16 dB）设置

34、衰耗器档位，然后用前述串入衰耗器方法进行验证，不满足要求的话则再调整衰耗器设置、再试验验证，直到满足要求。注意，收信衰耗调整后要进行实际收信裕度验证试验。3.3、高频收发信机的发信、停信控制方式（1）远方启动发信方式：收到对侧信号后启动发信10s。（当收信回路有收信输出信号时，经2ms延时，收信机发信，这就是远方启动功能。）（2）通道检查逻辑控制的收发信方式：按下试验按钮后本侧先发信200ms，然后本侧停信5s，再发10s。本侧起动发信后，对方的远方启动逻辑因为收到信号启动发信10s，此过程中，本侧收发信机入口信号电平波形如图13所示。图13：通道检查程中，本侧收发信机入口信号电平波形通道检查

35、逻辑可以由收发信机完成，也可以由保护装置完成。保护与收发信机之间采用单接点联系方式的高频保护，则由保护装置完成，采用双接点联系方式的高频保护，则由收发信机完成。（3）保护启动时的发信、停信方式A、保护与收发信机之间采用单接点联系方式时，保护启动时对发信、停信的控制单触（接）点联系的含义：保护只开出一付“启信”接点给收发信机。当“启信”接点闭合时，收发信机即发信，当“启信”接点返回时，收发信机即停止发信。注意，采用单触点联系时，位置停信、其它保护停信、以及试验发信按钮都是开入到保护的，所以其它保护停信、位置停信以及人工交换信号的逻辑都由保护装置完成（远方启信也由保护完成，远方启信本身属于人工交换

36、信号逻辑）。图14为万燕线方向保护单触（接）点联系接线图 B、保护与收发信机之间采用双接点联系方式时，保护启动时对发信、停信的控制双触（接）点联系的含义：保护开出2付接点给收发信机，分别为“启信”接点与“停信”接点。在保护动作过程中，当保护的“启信”接点闭合时，收发信机即发信，当保护的“停信”接点闭合时，收发信机即停止发信。 注意，采用双触点联系时，位置停信、其它保护停信、以及试验发信按钮都是直接开入到收发信机，所以其它保护停信、位置停信以及人工交换信号的逻辑都由收发信机完成（远方启信也由收发信机完成，远方启信本身属于人工交换信号逻辑）。图15为万燕线高闭保护双触（接）点联系接线图。图14：万

37、燕线方向保护单触（接）点联系接线图图15：万燕线高闭保护双触（接）点联系接线图C、我厂高频保护与收发信机之间单触点联系和双触点联系上的现状目前220KV线路保护在单触点联系和双触点联系上的现状如下：万燕线的高闭以及旁母保护采用双触点联系；万燕线、万虎I、万虎II、万文I、万文II方向高频保护为单触点联系。万虎I、万虎II、万文I、万文II高闭保护在切本线运行时为单触点联系，而切换到旁路运行时则为双触点联系；3dB衰耗告警故障处理举例3.3、3dB衰耗告警故障处理举例3.3.1、实例1：高频通道引线外绝缘层有破损引发3dB告警现场发现故障通道有以下异常情况：(1)通道衰耗突然增大,两侧收信电平降

38、低,收发信机3dB告警灯亮,功率下降指示灯亮；(2)交换通道不正常,有时交换失败（即有时叫不起对方）；(3)有“拖尾”现象.即在交换通道时,哪一侧主动发信,则哪一侧收发信机在15s后不能解环,有时要20s甚至30s后收信输出指示才为零。根据故障现象分析,发生故障的可能性有以下几种： (1)高频阻波器损坏;   (2)结合滤波器损坏;   (3)收发信机损坏;   (4)收发信机与结合滤波器之间的高频电缆芯线接地;   (5)保护装置提供的起停信逻辑有误(收发信机起停信受保护逻辑控制). 故障处理过程如下：²

39、; 线路不停电情况下，首先在M变电所, 在某一线路高频通道A点(见图16)接入选频电平表,然后启动其他线路同名相发信机发信,测量结果未证实异常通道上的阻波器有损坏.在N变电所,进行同样测试,亦未断定阻波器损坏。图16：高频通道故障处理² 更换了M、N变电所两侧异常通道上的结合滤波器后，故障现象照旧。² 检查收发信机,检测各插件工作点电压、电平基本正常, 无法解释收发信机的“拖尾”现象。² 检查M、N两变电所异常通道的高频电缆,测得芯线与屏蔽层的串联电阻为4.5, 排除高频电缆开路的可能.用2500V摇表测量高频电缆芯对地、芯对屏蔽层以及屏蔽层对地的绝缘电阻均大于1

40、00M, 排除电缆故障的可能性。² 线路停电后，再次对从高频电缆到耦合电容器之间的高频设备进行仔细排查,在做好充分的安全措施后,保护人员登梯打开了带电运行中的耦合电容器中压PT端子箱,发现端子箱内高频通道引线外绝缘层有破损,使高频通道引线的铜导体与中压PT端子箱外壳处于似接非接的状态。² 临时采用绝缘胶片隔离后,所有故障现象(包括收发信机的“拖尾”现象)顿时全部消失.此时再测量M、N两变电所异常通道的各项参数均恢复正常。² 重新包扎了结合滤波器与耦合电容器之间高频通道引线的外绝缘, 高频保护恢复正常运行。3.3.2、实例2：阻波器内谐振腔失效、开关改造后参数变化引

41、发的3dB告警 本例故障比较复杂，不作详细介绍。大概情况如下：某220KV线路检修后，在线路冷备用情况下，交换信号，测得收发信电平均正常，可是当其中一侧恢复热备用后，交换信号即出现告警，而且还发现送电后收信电平反而又提高了。最后查出原因为：² 阻波器谐振腔失效，打开谐振腔检查，B相电容器炸裂，A相内部断线。² 因为更换了断路器，开关的断口电容发生较大变化，一旦恢复热备用合上3G，此时阻波器靠母线侧的电容（包括开关的断口电容、CT对地电容）与阻波器电感刚好在收发信机工作频率附近发生串联谐振，就对高频信号起了旁路作用，一旦送电，由于开关合闸短路了开关的断口电容，串联谐振被破坏，

42、因此送电后收信电平反而又提高了。3.3.3、实例3：耦合电容器引线接触不良引发的3dB告警 情况如下：某220KV线路运行中告警，在线路带电的情况下做了结合滤波器的特性试验，发现滤波器线路侧特性阻抗超出误差范围，因此更换了该结合滤波器，但还是有3 dB告警。后来停电检查，技术人员在耦合电容器下端测得本侧收发信机发信电平为38dB，而在耦合电容器上端测得本侧发信电平仅为16.5dB。用相同容量的电容跨接该耦合电容器，交换信号恢复正常，两侧收发信机均能正常收发且不告警。技术人员对耦合电容器上引线、下引线接线端头进行了打磨和紧固后，高频通道恢复正常。3.3.4、实例4：耦合电容器损坏导致收发信机异常

43、启动 此例故障中，故障现象比较奇怪：A相通道的高闭收发信机3dB告警，但是A、B相通道两套高频保护的收发信机都出现长期起动，或停止后过很短时间又起动，且起动时有电平指针不稳，摆动幅度较大现象。故障处理过程如下：² 报告调度后调度下令将线路转热备用，在断开两侧开关后再做通道试验，两侧A相通道正常，B相通道中断。² 在断开开关后，通过交换信号已经判断出A相通道正常，B相通道中断，那么如何判断B相通道在哪一侧中断呢？² 首先排除了结合滤波器没有断线（两侧自行发信时在结合滤波器上下端测一下即可判断），而输电线路本身也不可能已经断线，因此最大的可能是耦合电容器断线。

44、78; 输电线路相与相之间存在一定的耦合电容，高频信号可通过这些电容耦合到其他相，从而在其他相的结合滤波器一次侧可测得该频率信号。利用此规律做了如下试验：在本侧的A相高闭保护交换信号发信，对侧在B相（故障相）结合滤波器上端头测收信电平（注意此时电平表应选择A相高闭保护的频率），两侧轮流进行（如图17所示）。结果发现一侧有收信，一侧没有，则没有信号的那一侧的耦合电容显然已经断开。图17：耦合电容器损坏导致收发信机异常启动故障处理² 此后检修人员将怀疑已经断线的电容器短接，再次交换信号，发现又可以交换信号了，这进一步证实该电容器已经断线。 ² 事后检查发现一侧电容器确实已经损坏

45、。关于此例中奇怪的故障现象，可以解释如下：线路带电时，耦合电容器内部故障点处出现间歇放电，导致线路上出现高频干扰，这些高频干扰信号中存在与两套高频保护工作频率接近的信号，从而引起两套高频保护的收发信机均出现异常启动。当线路两侧开关都断开后，干扰消失，收发信机就不再有异常启动现象。从此例故障还可以得到如下经验：如果仅仅是双高频保护中一套出现3dB告警，那只是表明该相通道衰耗增大，如果出现双高保护同时告警而且收发信机异常启动，那就可能是通道中存在高频干扰，而高频干扰源很可能是线路中某元件间歇放电引起。在此例故障中，利用不同相之间的耦合作用进行故障判断的方法尤其值得借鉴。4 阻波器原理及故障处理4.

46、1、阻波器原理高频阻波器是由电感线圈和可调电容组成的并联谐振回路，当其谐振频率为选用的载波频率时，它所呈现的阻抗最大。对工频电流而言，高频阻波器的阻抗仅是电感线圈的阻抗，因而工频电流可畅通无阻，不会影响输电线路正常传输。我厂220KV线路保护通道阻波器的阻塞特性分两种：单频调谐、频带调谐，其原理接线及频率阻塞特性如图18所示。图18：阻波器原理及其阻塞特性我厂220KV线路保护通中，B向通道为保护专用，可以使用单频调谐阻波器，也可以用频带调谐阻波器；A相通道与通信合用，只能使用频带调谐阻波器。单频调谐阻波器的优点是阻塞阻抗高，缺点是容易与线路分布参数发生谐振导致谐振点漂移。附表6：我厂220K

47、V线路保护高频通道阻波器参数线路相别阻波器型号阻塞频率(KHZ)额定持续电流（A）额定短时电流（A）主线圈电感（mH）实测工作频率下阻塞阻抗（）保护频率（KHZ）1EAGZ2-80084-500800/1735114BGZ2-80084-500800/22232862EAGZ2-80084-500800/1341130BGZ2-80084-500800/3697783EAXZK-800-N284XZK-10001261000250000.116641264EAXZK-80084-500800200001/138BGZ2-80084-500800/3695

48、1025EAXZK-125084-500125040000112401293170BXZK-125084-500125040000113961477110注：部分阻波器型号来自生技办以前的统计数据，可能有误:根据试验结果，万文I线、万文II线B相阻波器应为单频调谐！ 注意表中频带调谐阻波器的主线圈电感都是1（mH），对于这么大电感量的阻波器，即使没有调谐元件也能保证良好的阻塞性能，或者说即使调谐元件损坏也能起到阻塞作用。但调谐元件损坏后，如果主线圈电感恰好与母线侧电容在保护工作频率附近发生谐振，此时阻塞阻抗将大幅度下降。 4.2、阻波器故障处理4.2.1、线路不停电时的判断方法之一：测量收发信机出口端高频电缆入口的输入阻抗² 其原理是：如果对侧阻波器损坏，由于经过一条长输电线路，而输电线路本身阻抗与末端负载无关，故此时本侧高频电缆入口的输入阻抗也不会有变化。而如果本侧阻波器损坏，则高频电