專利名稱:多功能特高頻保護的制作方法
在繼電保護領(lǐng)域中，應(yīng)用特高頻-微波技術(shù)，國外已有較多成熟的運行經(jīng)驗。采用雙機方式其可靠性高達99%以上。特高頻保護基本情況與微波相同并具有下列優(yōu)點1.特高頻通道不會因高壓線路故障而中斷。
2.不需要阻波器，偶合電容及連接過濾器等與高壓線相連的高頻設(shè)備。
3.工作頻率高，不受工業(yè)干擾影響。
4.不受載波通道擁擠影響，特高頻通道頻帶較寬，可傳送多路信號。
國內(nèi)目前在高壓電網(wǎng)中出現(xiàn)很多短線路，現(xiàn)在用作短線路主保護的裝置，除利用電力線載波通道構(gòu)成的保護外尚有利用輔助導(dǎo)線作通道的線路縱差保護。但縱差保護因電纜通道維護上的問題及在某些故障時，輔助導(dǎo)線上產(chǎn)生危險的感應(yīng)電壓，故在國內(nèi)超高壓電網(wǎng)中實際使用也不多。
本發(fā)明的任務(wù)是為高壓短線路提供成性能較好的快速保護。利用四個控制信號構(gòu)成的多功能特高頻保護，具有下列功能1)用于30公里以內(nèi)的短線路上，作為防御各種類型故障的主保護。當(dāng)區(qū)內(nèi)故障時兩側(cè)保護裝置均迅速動作。區(qū)外故障時，均不動作。
2)用于電網(wǎng)中遠(yuǎn)方切機(跳閘)當(dāng)系統(tǒng)中某段線路故障而造成電源機組大量過剩功率無法送出時，可以通過適當(dāng)元件起動切機或快關(guān)。而對功率不足的地區(qū)，可以遠(yuǎn)方切負(fù)荷。
3)雙回線時，通道互為備用。單回線時，具有雙重化的控制信號。
實現(xiàn)多功能的基本原理多功能特高頻保護裝置中，設(shè)置了四個控制信號f1、f2、f3f4，分作兩組，其中f1與f3為一組;f2與f4為另一組。f1、f2為正常運行時發(fā)往對側(cè)的通道監(jiān)視信號即第一、第二監(jiān)頻信號。給定的邏輯作用是f1、f2的存在表示同時滿足下列四種情況1)f1、f2信號發(fā)生電路工作良好;
2)通道工作正常;
3)線路無故障;
4)遠(yuǎn)方切機(跳閘)未起動。
f1、f2消失亦表示可能有下列四種之一的情況1)f1、f2信號發(fā)生電路有故障;
2)通道發(fā)生故障;
3)線路對側(cè)保護正方向發(fā)生故障;
4)遠(yuǎn)方切機(跳閘)起動。
至于具體是什么情況，尚需根據(jù)與f2、f4及f'2、f'4的組合情況確定。f3為保護允許跳閘信號，f4為允許切機信號，f'2為備用通道的第二監(jiān)頻信號，f'4為經(jīng)備用通道送來的保護允許跳閘信號。在邏輯電路設(shè)計時，使f1與f3，f2與f4為互相排斥的狀態(tài)信號，工作時只能異態(tài)并存。即f1、f2的“有”態(tài)分別和f3、f4的“無”態(tài)并存，或f1、f2的“無”態(tài)分別和f3、f4的“有”態(tài)并存。如以“f”表示控制信號的“有”態(tài)，“
f”表示控制信號的“無”態(tài)，則組合控制信號所表示的裝置確切狀態(tài)是1)“f1·
f2”、“f2·
f4”主通道工作正常。
2)“f'2·
f4”備用通道工作正常。
3)“
f1·f3”對側(cè)允許跳閘。
4)“
f'2·f'4”對側(cè)經(jīng)備用通道允許跳閘。
5)“
f'2·f4”控制側(cè)允許遠(yuǎn)方切機(跳閘)。
同理，如以Qb、Qq和Qb、Qq分別表示保護和切機判別元件的“有”態(tài)和“無”態(tài)，則裝置三個功能的基本動作條件，可以邏輯關(guān)系式表示為1)保護裝置利用主通道傳送允許信號時Qb·
f1·f3＝Tb(15)2)裝置實現(xiàn)遠(yuǎn)方切機(跳閘)時Qq·
f2·f4＝Tq(16)3)保護裝置主通道失靈，利用相鄰線路保護通道(備用通道)送允許信號時Qb·
f'2·f'4＝Tb(17)式中 Tb-保護出口動作Tq-切機出口動作因此，利用不同起動或判別信號與不同的控制信號組合，即是實現(xiàn)功能的基本原理。
本發(fā)明還具有下列特點(1)裝置利用閉鎖-允許式原理構(gòu)成。監(jiān)頻信號兼作閉鎖信號。由于線路故障或遠(yuǎn)方切機時，“閉鎖”與“允許”信號在工作時是相伴條件，而非獨立條件，因此，本質(zhì)上仍屬允許式裝置。利用監(jiān)頻信號兼作閉鎖信號，可提高裝置工作可靠性。
(2)裝置僅用負(fù)序方向元件和方向阻抗元件各一只，分別作不對稱和對稱短路的方向判別一起動元件。電路簡單，調(diào)試方便。并可接入其他起動元件，使用靈活、方便。
(3)裝置采用新研制的三相式負(fù)序方向元件，靈敏度高，動作時間快，離散值小，受過渡過程影響小。
(4)為適應(yīng)電壓互感器裝設(shè)在線路上，作對稱短路起動元件的方向阻抗元件，在正常(重合閘前)帶記憶，重合閘后可自動切換為偏移特性。
(5)為防止環(huán)網(wǎng)線路上，當(dāng)相鄰線路故障，故障線路兩側(cè)開關(guān)縱續(xù)動作，非故障線路功率倒向使保護誤動，在邏輯電路中設(shè)置有防止功率倒向誤動的元件，可有效防止功率倒向誤動。
(6)繼電保護部分與通道連接的接口部分，采用快速干簧元件。
本發(fā)明的實施例如附圖所示。特高頻保護裝置由特高頻通道(附圖1)，接口(附圖2)和繼電保護〔包括交流測量(附圖3)，直流邏輯控制(附圖4)及信號回路(附圖5)〕所組成。
1、特高頻通道1)發(fā)信機發(fā)信機用以產(chǎn)生特高頻電磁振蕩信號，并將信號對載波進行調(diào)制，再將被調(diào)波進行功率放大后，通過饋線和天線定向射出去。
2)收信機收信機用以將天線接收到的微弱信號放大，從中解調(diào)出有用的控制信號，然后再將控制信號放大到足以帶動終端裝置的量值。對特高頻保護通道，收訊機終端裝置是接口元件。
3)天線天線用以將無線電(控制)信號以電磁場的形式向空間輻射和從空間接收無線電(控制)信號。特高頻保護通道的天線是收發(fā)共用天線，因天線有互易性，一付天線即可用于發(fā)射信號，又可用來接收信號。
4)饋線饋線用以聯(lián)接天線與發(fā)信機和天線與
信機，在特高頻范圍內(nèi)傳輸電磁能。
2、接口接口元件用以聯(lián)接特高頻通道和繼電保護部分，按繼電保護的工作要求，將相應(yīng)控制信號送入通道和將通道接收的控制信號轉(zhuǎn)換后送到直流邏輯回路。
1)發(fā)信接口-發(fā)信接口包括一、二跳頻繼電器1TPJ，2TPJ，用以將一、二跳頻和一，二監(jiān)頻信號注入發(fā)信機，對載頻信號進行調(diào)制。
2)收信接口-收信接口包括一，二監(jiān)頻繼電器1JPJ，2JPJ和一，二跳頻收信繼電器1TST，2TST，用以將收信解調(diào)出的控制(監(jiān)頻或跳頻)信號，反映為繼電器的不同狀態(tài)，饋入直流邏輯回路。
3、繼電保護部分1)交流回路交流回路是保護裝置的起動測量部分，用以反映線路故障時，判別故障方向并根據(jù)故障方向控制直流邏輯電路的工作。交流回路包括(1)負(fù)序方向元件FFJ用于判別線路發(fā)生非對稱短路時的故障方向。
(2)方向阻抗元件ZKJ用于判別線路發(fā)生對稱短路時的故障方向。
(3)負(fù)序電流元件FLJ用于控制負(fù)序方向元件反映不對稱短路的作用范圍。
(4)斷線閉鎖繼電器DBJ用于當(dāng)電壓互感器二次回路斷線時發(fā)交流電壓回路斷線信號。
2)直流邏輯回路直流邏輯回路是保護裝置的邏輯控制部分，用以當(dāng)線路發(fā)生區(qū)內(nèi)外短路時，根據(jù)方向判別元件的動作情況，控制保護裝置的工程確定是否動作并發(fā)出相應(yīng)的信號。直流邏輯回路包括特高頻起動繼電器1TQJ第一跳頻繼電器1TPJ，第二跳頻繼電器2TPJ，跳閘位置重動繼電器TZJ，跳頻復(fù)歸繼電器TFJ。防止功率倒向誤動繼電器FDJ，保護出口繼電器1TCJ，遠(yuǎn)方切機(跳閘)起動繼電器2TQJ，切機閉鎖繼電器QBJ，切機切口繼電器2TCJ，電壓回路斷線重動繼電器DZJ，阻抗切換繼電器QHJ，跳頻起動信號繼電器QXJ，保護出口信號繼電器1TXJ，切機出口信號繼電器2TXJ。上述繼電器中TZJ、TFJ、FDJ為瞬動作，帶60毫秒，延時返回，允許變差±5毫秒。QBJ、QHJ繼電器為瞬時動作，帶100毫秒延時返回允許變差±10毫秒。
裝置的動作條件在設(shè)計裝置的原理電路時，為了提高裝置工作的可靠性，利用了監(jiān)頻信號的特點，即監(jiān)頻信號的存在，除表明通道工作正常外，還標(biāo)志著線路無故障，既然線路無故障，保護裝置即不應(yīng)動作，因此，利用監(jiān)頻信號將保護裝置的保護和遠(yuǎn)方切機(跳閘)出口回路閉鎖起來，僅當(dāng)線路發(fā)生故障或需要實行遠(yuǎn)方切機(跳閘)時，監(jiān)頻信號消失，方將出口回路解除閉鎖。這樣當(dāng)正常運行中，允許跳閘收信繼電器由于任何原因誤動，再發(fā)生外部故障時，不會造成保護誤動作?！伴]鎖”與“允許”是互相否定的相伴條件，即兩者只能一個信號的“有”態(tài)與另一個信號的“無”態(tài)并存，而非獨立條件。因此，閉鎖允許式原理的本質(zhì)仍是允許式原理，故保護裝置的動作條件是1)方向判別元件動作。判定故障發(fā)生在保護裝置保護工作的正方向。
2)收到對側(cè)通道送來的允許信號(閉鎖信號同時消失)。表明對側(cè)方向元件亦動作。
同時滿足兩個條件時，即確認(rèn)為線內(nèi)部故障，保護裝置動作。
遠(yuǎn)方切機(跳閘)的動作條件是1)收到對側(cè)經(jīng)通道送來的允許切機(跳閘)信號(閉鎖信號同時消失)。表明系統(tǒng)運行需要切機。
2)遠(yuǎn)方切機(跳閘)判別元件動作。確認(rèn)可以切機。
對于按允許式原理構(gòu)成的裝置，動作條件必須兩個同時滿足，缺一不可。
裝置的工作狀態(tài)，回路動作情況天線接收到對側(cè)發(fā)信機發(fā)出的特高載波信號，經(jīng)雙工器后，先進行高頻放大，因高頻放大容易引起振蕩，故放大倍數(shù)受到限制。為獲得較高增益，采用了兩次超外差混頻，第一混頻的本振，亦利用高穩(wěn)定度石英晶體構(gòu)成的振蕩器，產(chǎn)生一高頻振蕩信號，經(jīng)多次倍頻后達到一較工作頻率f高或低高頻fz信號的頻率，送入第一混頻級，經(jīng)一混頻后的差頻輸出為高頻fz的載頻信號。差頻信號再經(jīng)第二混頻后輸出一個中頻信號，將頻率降低，第二混頻的工作與第一混頻相同，只是頻率降低。每次混頻后均進行放大。為提高裝置工作可靠性，一混頻后加有濾波環(huán)節(jié)。在混頻、濾波及放大過程中，始終保持原來的頻率關(guān)系，即不改變發(fā)信機中控制信號對載波頻率的調(diào)制作用。調(diào)頻波經(jīng)過鑒頻器解調(diào)，將頻率隨時間變化的調(diào)頻波，還原為電壓隨時間變化的控制信號。然后再經(jīng)低放、濾波，輸出相應(yīng)信號至開關(guān)執(zhí)行電路。
正常運行時，特高頻收發(fā)信機采用長期發(fā)信方式工作，帶有指定信息的控制信號(監(jiān)頻信號)對載波進行調(diào)制，調(diào)制后的已調(diào)波，經(jīng)饋線送至天線，電磁波由天線振子向空間定向輻射出去。收信機將由天線收到的載頻信號，經(jīng)鑒頻解調(diào)出控制信號(監(jiān)頻信號)，再經(jīng)開關(guān)電路動作接口元件，使直流邏輯電路，按信息特點，控制保護裝置工作。
當(dāng)保護區(qū)內(nèi)故障時，兩側(cè)起動元件判定故障方向為正方向，起動元件動作，一面通過接口元件動作移頻，將注入發(fā)信機的控制信號由監(jiān)頻信號切換為允許跳閘信號，另一方面準(zhǔn)備好邏輯控制電路中的出口回路。此時收信機收到對側(cè)經(jīng)通道傳送來的已不是監(jiān)頻信號，而是允許跳閘信號，監(jiān)頻消失，接口元件中反映允許信號的收信繼電器動作，滿足動作條件，接通出口回路，動作于保護跳閘。
當(dāng)保護區(qū)外故障時，只有一側(cè)起動元件動作，另一側(cè)屬反方向故障不動作，因此兩側(cè)保護裝置一側(cè)雖起動元件動作，但缺對側(cè)允許信號;另一側(cè)雖收到對側(cè)允許信號，但本側(cè)起動元件不動作。因此，兩側(cè)裝置均不滿足動作條件，故不動作。
當(dāng)需進行遠(yuǎn)方切機時，如圖，相鄰線路B側(cè)斷路器跳閘后，利用斷路器狀態(tài)信號，起動遠(yuǎn)方切機的起動元件，B側(cè)為實行遠(yuǎn)方切機的控制端，將第二監(jiān)頻信號切換為允許切機信號，通過特高頻通道，向A側(cè)(電廠)發(fā)出允許切機信號，A(電廠)側(cè)切機判別元件(例如電流判別元件)動作，同時又收到B側(cè)發(fā)來的允許切機信號，滿足切機動作條件，接通切機出口回路，動作切機。
由上可知，采用允許式原理構(gòu)成的裝置，出口是否動作，由兩側(cè)裝置的工作情況決定，本側(cè)出口動作，必須對側(cè)允許。因此，保護裝置誤動機率較小，工作可靠性相應(yīng)較高。監(jiān)頻信號兼作閉鎖信號后，可靠性進一步提高。
保護裝置動作情況1、區(qū)內(nèi)不對稱短路時，兩側(cè)負(fù)序電流繼電器FLJ及反映不對稱故障的負(fù)序方向繼電器FFJ動作，一方面直接勵磁第一跳頻繼電器1TPJ起動跳頻，將發(fā)信機的調(diào)制信號由通道監(jiān)視(監(jiān)頻)信號f1切換為允許跳閘信號f3;另一方面勵磁特高頻保護起動繼電器1TQJ其常開接點1TQJ1閉合，準(zhǔn)備好出口跳閘回路。當(dāng)收信機收到對側(cè)經(jīng)通道送來的允許跳閘信號同時監(jiān)頻信號消失，第一收信繼電器1TSJ動作，其常開接點1TSJ1閉合，第一監(jiān)頻繼電器失磁，其正常打開的常閉接點1JPJ1失磁復(fù)歸(閉合)，接通保護出口跳閘繼電器1TCJ線圈回路，1TCJ勵磁動作并自保持，經(jīng)重合屏跳閘。根據(jù)需要，保護裝置亦可不經(jīng)重合閘屏直接作用于斷路器跳閘。跳閘后負(fù)序起動元件FLJ、FFJ復(fù)歸1TQJ繼電器亦復(fù)歸。
兩側(cè)保護裝置動作跳閘后，當(dāng)重合閘方式為三相合閘時，反映操作把手與斷路器位置不對應(yīng)的繼電器TZJ動作，其常開接點TZJ1、TZJ3閉合，一面勵磁一跳頻繼電器，長時發(fā)出允許跳閘信號，一面短接此時可能打開的FDJ2常閉接點，準(zhǔn)備好出口跳閘回路，此時兩側(cè)保護裝置均處于等待再次跳閘狀態(tài)。當(dāng)兩側(cè)實行重合閘時，先合閘一側(cè)如果重合到永久性故障時，只要起動元件FLJ、FFJ一動作，1TQJ勵磁動作，立即接通出口跳閘繼電器回路，動作跳閘。后重合一側(cè)也是合上就跳。當(dāng)重合于僅發(fā)生瞬時性故障的健全線路時，先重合一側(cè)重合成功，TZJ失磁帶一短延時復(fù)歸，停發(fā)允許跳閘信號閉鎖兩側(cè)保護。后合閘一側(cè)，合上后線路即恢復(fù)正常運行。當(dāng)重合閘方式為單相重合閘時，在故障相跳閘后，非全相運行期間，保護裝置退出工作。下同。
2、區(qū)內(nèi)對稱短路當(dāng)保護區(qū)內(nèi)發(fā)生對稱短路時，兩側(cè)反映三相短路的方向阻抗繼電器ZKJ動作，一方面直接勵磁第一跳頻繼電器1TPJ;另一方面勵磁特高頻保護起動繼電器1TQJ，此時因無負(fù)序分量，除負(fù)序電流繼電器FLJ及方向判別元件FFJ不動改由方向阻抗繼電器ZKJ動作外，裝置的其余動作情況與發(fā)生不對稱短路時相同，不再重復(fù)。
當(dāng)裝置交流電壓引自線路電壓互感器時，三相短路三相跳閘后進行重合閘時，方向阻抗繼電器ZKJ切換為帶偏移特性，即動作特性圓包括座標(biāo)原點，即使重合于出口三相短路，ZKJ亦能再次動作，勵磁TQJ，接通出口跳閘繼電器1TCJ迅速再次跳閘。如重合到無故障線路，即停發(fā)允許跳閘信號，對側(cè)再合上，即恢復(fù)正常運行。
3、母線短路當(dāng)母線發(fā)生短路故障時，應(yīng)由母線保護動作，切除故障母線的聯(lián)接元件。對本保護裝置屬外部故障。但考慮到如本側(cè)斷路器拒動時，為使對側(cè)能加速跳閘，可將略帶延時的母線保護出口繼電器MCJ接點引來，起動第一跳頻繼電器1TPJ，向?qū)?cè)發(fā)出允許跳閘信號，對側(cè)方向判別元件因故障屬正方向故障已經(jīng)動作，故可使對側(cè)斷路迅速跳閘。此時本側(cè)特高頻保護對母線故障本屬外部(反方向)故障，但當(dāng)母線保護出口繼電器代替了本側(cè)方向判別元件動作，故亦動作。
4、雙回線上區(qū)內(nèi)短路本保護通道亦發(fā)生故障時當(dāng)雙回線上本線路被保護區(qū)內(nèi)發(fā)生短路，恰值本保護特高頻通道亦發(fā)生故障時，方向判別元件負(fù)序方向繼電器FFJ及FLJ或方向阻抗繼電器ZKJ動作，雖然特高頻保護起動繼電器1TQJ亦動作，1TQJ1接點閉合，準(zhǔn)備好出口跳閘繼電器1TCJ線圈回路，但因本保護裝置的通道故障，收不到主通道傳送的允許跳閘信號，而相鄰線路保護通道具有后備通道的作用，故可利用相鄰線路保護通道傳送第二允許跳閘信號，即當(dāng)兩側(cè)方向判別元件動作，起動1TPJ和1TQJ后，1TQJ的另一常開接點1TQJ2、經(jīng)本屏的TFJ2常開接點和FDJ2常閉接點同時去起動相鄰線路特高頻保護屏上的第二跳頻繼電器2TPJ’，將鄰屏發(fā)信機調(diào)制信號中的第二監(jiān)頻信號f2'切換為第二允許跳閘信號f'4，經(jīng)鄰線通道傳送到對側(cè)，本側(cè)亦收到由鄰線通道送來的第二允許跳閘信號。鄰屏的切機出口繼電器2TCJ'2常閉接點未打開，第二收信繼電器2TSJ'常開接點閉合，第二監(jiān)頻繼電器2JPJ'常閉接點復(fù)歸閉合，接通保護出口繼電器1TCJ線圈回路，1TCJ動作跳閘。
兩側(cè)保護裝置動作跳閘后，仍利用反映操作把手與斷路器位置不對應(yīng)的繼電器TZJ的另一常開接點TZJ，去勵磁鄰屏的第二跳頻繼電器2TPJ'，兩側(cè)保護裝置通過相鄰線路的特高頻通道分別長期發(fā)出并接收到第二允許跳閘信號f′4，兩側(cè)均處于再次等待跳閘狀態(tài)。當(dāng)實行重合閘時，先合閘一側(cè)如重合到永久性故障，起動元件(方向判別元件)一動作保護出口繼電器1TCJ立即動作跳閘。如重合到健全線路，停發(fā)允許跳閘信號，閉鎖兩側(cè)保護，后重合一側(cè)合上后即恢復(fù)正常運行。保護裝置的動作情況與利用主通道傳送控制信號相同，區(qū)別僅允許跳閘信號是由鄰線通道傳送而不是由主通道傳送。
5、單回線上區(qū)內(nèi)短路第一組控制信號故障時當(dāng)單回線上保護區(qū)內(nèi)發(fā)生短路，如遇第一組控制信號亦發(fā)生故障(例如控制信號產(chǎn)生回路故障，接口元件故障等任何原因引起的故障)時，因裝置用于單回線路時，可實現(xiàn)控制信號雙重化，即方向判別元件(起動元件)動作后，除經(jīng)TFJ1、FDJ1接點起動第一跳頻繼電器1TPJ外，同時經(jīng)TFJ2、FDJ2和1TCJ5點起動第二跳頻繼電器2TPJ，兩側(cè)同時向?qū)?cè)發(fā)出和接收第一和第二允許跳閘信號，如第一組監(jiān)頻或允跳信號故障，尚有第二組控制信號正常工作，即收到第二允許跳閘信號，第二監(jiān)頻信號消失，第二收信繼電器2TSJ動作，其常開接點2TSJ2閉合，第二監(jiān)頻繼電器2JPJ失磁，其常閉接點2JPJ2復(fù)歸閉合，接通保護出口繼電器1TCJ線圈回路，1TCJ動作斷路器跳閘。保護的其他動作情況均與第一組控制信號正常工作時相同。
6、手動合閘到故障線路當(dāng)手動合閘到帶短路故障的線路時，保護裝置的動作情況可分兩種1)線路停電檢修后，本側(cè)先合，對側(cè)特高頻保護退出后未投，直流電源未合，手動合閘到帶短路故障的線路時，手動合閘繼電器SHJ或操作把手接點直接短接特高頻收信繼電器和監(jiān)頻繼電器接點，相當(dāng)于收到對側(cè)的允許跳閘信號，只要起動元件(方向判別元件)一動作，特高頻保護起動繼電器1TQJ動作，其常開接點1JQJ1，閉合，即接通保護出口繼電器1JCJ線圈回路，動作斷路器跳閘。
2)線路停電后，本側(cè)手動合閘到帶短路故障線路上，對側(cè)特高頻保護投入運行，此時對側(cè)斷路器及操作把手均在斷開狀態(tài)，對側(cè)保護利用操作把手KK在斷開時接通的接點起動第一跳頻繼電器1TPJ，向本側(cè)發(fā)出允許跳閘信號，本側(cè)先收到允許跳閘信號，1TSJ1常開及1JPJ1常閉接點均閉合，但因起動元件在合閘前尚未動作，故FDJ繼電器經(jīng)1TQJ6常閉接點勵磁，F(xiàn)DJ3常閉接點先將1TCJ繼電器線圈回路斷開，當(dāng)手動合閘到帶短路故障線路時，起動元件(方面判別元件)動作1TQJ亦動作一方面1TQJ1常開接點閉合，為保護出口繼電器1TCJ動作作好準(zhǔn)備，另一方面使FDJ繼電器失磁(延時)復(fù)歸，斷路器操作把手KK合后接通接點閉合后，跳閘位置繼電器TWJA、TWJB、TWJC常開接點在失磁復(fù)歸前，TZJ繼電器短時勵磁，其瞬時動作常開接點TZJ3閉合或FDJ繼電器的延時復(fù)歸常閉接點FDJ 閉合，只要兩者之一或兩者均閉合，保護出口繼電器1TCJ即動作于斷路器跳閘。
7、環(huán)網(wǎng)中相鄰線路故障，非故障線路功率倒向時環(huán)網(wǎng)中或雙回線的相鄰線路上短路故障，故障線路兩側(cè)縱續(xù)動作，非故障線路發(fā)生功率倒向時，在故障線路第一次跳閘前，非故障線路的保護裝置，遠(yuǎn)離故障一側(cè)視同區(qū)內(nèi)故障，方向判別元件(起動元件)動作，起動跳頻繼電器、向?qū)?cè)發(fā)出允許跳閘信號。但鄰近故障一側(cè)因功率反向為外部故障，方向判別元件不動作，因而1TQJ繼電器也不會動作裝置僅收到對側(cè)發(fā)來的允許信號，此時第一收訊繼電器1TSJ動作，1TSJ1常開接點閉合，經(jīng)1TQJ6常閉接點勵磁防止功率倒向誤動繼電器FDJ，F(xiàn)DJ瞬時動作，其常閉接點FJ3斷開保護出口繼電器1TCJ回路，將本側(cè)保護閉鎖起來;同時另一常閉接點FDJ1斷開第一跳頻繼電器1TPJ回路，不向?qū)?cè)發(fā)允許信號，將對側(cè)保護也閉鎖起來。當(dāng)故障線路縱續(xù)動作，靠近故障一側(cè)先跳閘后，此時非故障線路上故障功率方向倒向，鄰近故障(先跳)一側(cè)的故障功率方向由反方向變?yōu)檎较?，方向判別元件動作，并起動1TQJ，1TQJ動作后雖然保護出口繼電器1TCJ線圈回路中1TSJ1、1TQJ1常開接點及1JPJ1常閉接點均閉合，但因FDJ2常閉接點延時返回尚未返回，故保護出口繼電器1TCJ不會誤動跳閘。另因FDJ1常閉接點斷開尚未返回閉鎖31TPJ故雖然方向判別元件動作，也不能起動跳頻。FDJ的返回時間略大于故障功率反向方向判別元件的返回時間，待FDJ返回時，反向的方向判別元件已先返回，故兩側(cè)保護裝置均不會誤動。
此外當(dāng)區(qū)外故障時，除反方向側(cè)方向判別元件不動僅收到允許信號，由FDJ同時閉鎖出口和跳頻繼電器回路外，正向一側(cè)尚由跳頻復(fù)歸繼電器TFJ1常開接點控制正向側(cè)發(fā)允許信號的時間。即正向判別元件動作后1TQJ接著動作，其常閉接點1TQJ5斷開TFJ繼電器線圈，TFJ延時復(fù)歸，這一延遲時間保證區(qū)內(nèi)故障能可靠跳閘，同時亦是向?qū)?cè)發(fā)允跳信號的最長時間，在這一時間以后即停發(fā)允跳信號，對側(cè)起動元件即使再動作，裝置亦不會動作。因此當(dāng)外部故障包括環(huán)網(wǎng)中相鄰線路發(fā)生短路，故障線路兩側(cè)縱續(xù)動作時，亦能有助于防止非故障線路保護裝置發(fā)生誤動。
8、進行遠(yuǎn)方切機(跳閘)時當(dāng)裝置用于進行遠(yuǎn)方切機或遠(yuǎn)方跳閘時，線路兩側(cè)裝置，一側(cè)為控端，另一端為執(zhí)行端。控制端將起動遠(yuǎn)方切機(跳閘)的繼電器接點引來起動遠(yuǎn)方切機(跳閘)起動繼電器2TQJ，其常開接點2TQJ2閉合，經(jīng)聯(lián)接片6LP勵磁本屏的第二跳頻繼電器2TPJ，將第二組控制信號由第二組監(jiān)頻信號f2切換為第二允許跳閘信號f4此時的f4信號即為允許切機信號。執(zhí)行端收到控制端通過本屏殊高頻通道送來的允許切機信號，同時第二監(jiān)頻信號消失第二收信繼電器2TSJ動作，其常開接點2TSJ1閉合，第二監(jiān)頻繼電器2JPJ失磁復(fù)歸，其常閉接點2JPJ1復(fù)歸閉合再經(jīng)本側(cè)切機判別元件接點和切機閉鎖繼電器QBJ正常勵磁的常開接點QBJ1勵磁切機出口繼電器2TCJ，2TCJ動作后經(jīng)遠(yuǎn)方切機執(zhí)行屏進行切機。當(dāng)進行遠(yuǎn)方跳閘(切除線路時，動作情況相同。切機出口繼電器2TCJ動作后，同時解除通道互為備用或控制信號雙重化的功能。
因為誤切機的后果往往很嚴(yán)重，為防止誤切機，切機出口回路受切機閉鎖繼電器QBJ常開接點控制，執(zhí)行端收到允許切機信號2TSJ動作后，2TSJ1常開接點閉合，即短接QBJ線圈，QBJ失磁，其正常閉合的常開接點QBJ1經(jīng)一適當(dāng)延時(此延時時間保證切機出口繼電器2TCJ能可靠動作)后復(fù)歸，斷開2TCJ線圈回路，即將切機出口回路閉鎖起來。這樣當(dāng)裝置用于雙回線實現(xiàn)通道互為備用，或用于單回線實現(xiàn)控制信號雙重化時，第二組控制信號是與遠(yuǎn)方切機(跳閘)公用，當(dāng)外部故障執(zhí)行端收到允許跳閘信號f4后經(jīng)一定延時即將切機回路閉鎖起來。
9、裝置的信號(1)保護動作信號保護動作信號由1TXJ繼電器發(fā)出，表示保護裝置動作。有本屏燈光信號。
(2)切機(切負(fù)荷)動作信號遠(yuǎn)方切機或遠(yuǎn)方跳閘(切負(fù)荷)信號由2TXJ繼電器發(fā)出，表示裝置的遠(yuǎn)方切機(切負(fù)荷)出口動作。有本屏燈光信號。
(3)起動跳頻信號起動跳頻信號實際即將高頻保護起動信號，由QXJ繼電器發(fā)出，表示三種情況1)方向判別元件FFJ或ZKJ動作;
2)特高頻起動繼電器1TQJ勵磁;
3)第一跳頻繼電器1TPJ勵磁。
權(quán)利要求
1.一種用于超高壓輸電線路的特高頻保護的方法其特征在于它運用四個控制信號-監(jiān)頻f1、f2；跳頻f3、f4-利用不同起動信號或判別信號與不同的控制信號組合實現(xiàn)下列多種功能a、用作30公里以內(nèi)超高壓輸電線路快速切除各種類型故障的主保護。b、適用于電網(wǎng)中遠(yuǎn)方跳閘。c、雙回線時通道可互為備用；單回線時具有控制信號雙重化。
2.如權(quán)利要求
1所述的特高頻保護方法其特征在于它具有下列給定的邏輯作用a、“f1·
f2”“f3·
f4”主通道工作正常。b、“f2’·
f4”備用通道工作正常。c、“
f1·f3”對側(cè)允許跳閘。d、“
f2’·f4’”對側(cè)經(jīng)備用通道允許跳閘。e、“
f2·f4”控制側(cè)允許遠(yuǎn)方切機(跳閘)。(f表示控制信號有態(tài);
f表示控制信號無態(tài))
3.如權(quán)利要求
1所述的特高頻保護方法其特征在于它具有下列給定的邏輯作用a、保護裝置利用主通道傳送允許信號時Qb·
f1·f3＝Tbb、裝置實現(xiàn)遠(yuǎn)方切機(跳閘)時Qq·
f2·f4＝Tqc、保護裝置主通道失靈，利用相鄰線路保護通道(備用通道)傳送允許信號時Qb·f2·f4＝Tb(Q表示保護和切機判別元件有態(tài);Q″″″″″″″″″″″無態(tài)。Tb-保護出口動作;Tq-切機出口動作)。
4.一種超高壓輸電線路特高頻保護裝置其特征在于它具有實現(xiàn)上述功能的構(gòu)成元件。-監(jiān)頻繼電器1JPJ，2JPJ;跳頻繼電器1TPJ2TPJ;跳頻收信(允許跳閘)繼電器1TSJ、2TSJ;負(fù)序方向元件FFJ;方向阻機元件ZKJ;負(fù)序電流元件FLJ;斷線閉鎖續(xù)電器DBJ;特高頻起動繼電器TQJ;跳閘位置重動繼電器TZJ;跳頻復(fù)歸繼電器TFJ;保護出口繼電器1TCJ;遠(yuǎn)方(跳閘)起動繼電器2TQJ;切機出口繼電器2TCJ。
5.如權(quán)利要求
4所述的保護裝置其特征是它具有靈敏度高，離散值小，受過渡影響小的三相式負(fù)序方向繼電器，F(xiàn)FJ。
6.如權(quán)利要求
4所述的保護裝置其特征是它利用監(jiān)頻信號兼作閉鎖信號由1JPT和1TSJ異態(tài)組合實現(xiàn)。
7.如權(quán)利要求
4所述的保護裝置其特征是它具有防止功率倒向誤動作的元件，F(xiàn)DJ。
8.如權(quán)利要求
4所述的保護裝置其特征是它具有作為特高頻通道與繼電保護連接的接口部份，反映音頻信號動作的干簧元件1JPJ、2JPJ，1TPI，2TPJ。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種多功能特高頻保護的方法及其裝置。它采用四個控制信號，與不同的起動或判別信號組合實現(xiàn)多種功能(一)滿足30公里以內(nèi)超高壓輸電線路快速主保護(二)適用于電網(wǎng)中遠(yuǎn)方跳閘(切機，切負(fù)荷，起動快關(guān))(三)雙回線時通道互為備用；單回線時具有控制信號雙重化。
文檔編號H02H7/26GK86106300SQ86106300
公開日1988年3月30日 申請日期1986年9月20日
發(fā)明者張修萬 申請人:水利電力部東北電力設(shè)計院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan