(Sichuan University, Chengdu 610065,China)

Abstract　It presents a realization method for high frequency protection in 110 kV transmission line by using dispatch and communication FDM or TDM carrier.The method is simple and easy to implement,without any by-effect on the original protection characteristics.
Keywords　communication network;high frequency protection;signal channel

图1　星形联接方式示意图

｛GPSX=1｝ OR ｛P=1｝=1，

其中，｛GPSX=1｝表示高频收信动作，｛P=1｝表示本侧保护动作。
　　收到高频信号以后，保护装置直接跳闸，要求载波通道有较强的抗干扰能力，即有较高的安全性。当通道故障时，收信端的保护只能由本侧保护动作，可能会延迟保护动作时间，因而应具有较高的可依赖性。这种方式目前只是在500 kV系统中得到了应用。
2.2　允许式高频保护
　　允许式高频保护的跳闸逻辑为

｛GPSX=1｝ AND ｛P=1｝=1，

其中， ｛GPSX=1｝表示高频收信动作，｛P=1｝表示本侧保护动作。
　　收到高频信号以后，保护装置允许跳闸。可见，收到高频信号是保护装置跳闸的条件之一，保护装置能否跳闸还要由本侧保护是否动作来确定。当然，如果收不到高频信号，满足不了跳闸条件，保护装置仍然不能跳闸。因此，要求载波通道具有很强的可依赖性，即收信端必须不丢失命令。
2.3　闭锁式高频保护
　　闭锁式高频保护的跳闸逻辑为

其中，表示高频收信不动作，｛P=1｝表示本侧保护动作。
　　不能收到高频闭锁信号，而且本侧保护动作时，保护装置跳闸。正常运行时误收高频信号不会造成保护的误动作，在保护区内故障时，收不到高频信号是保护装置的动作条件之一，因此，闭锁式高频保护对载波通道的安全性与可依赖性的要求比起直接跳闸式高频保护和允许式高频保护要低。
　　直接跳闸式高频保护和允许式高频保护在500 kV系统中得到了较多的应用。由于它们对载波通道的安全性与可依赖性都有高的要求，因此在500 kV系统中载波通道一般都采用“相—相制”。这种方式下，高频信号的传输衰减较小(有利于提高信号传送的可依赖性)，所受的干扰也小(有利于提高信号传送的安全性，减小收信的误码率)。
　　在220 kV系统中大量使用了闭锁式高频保护。这是因为220 kV载波通道采用了“相—地制”方式，高频信号的衰减相对较大。当线路故障时载波通道可能遭到破坏，高频信号的衰减还会进一步增大，以至于可能收不到高频信号。而采用闭锁式高频保护时，收不到高频信号正是保护跳闸的条件之一，因此，不会影响保护工作的正确性。
3　110 kV输电线路纵联保护方式
　　在110 kV输电线路中实现纵联保护时，需要大量利用110 kV复用载波通道，与220 kV载波通道一样，110 kV载波通道也采用了“相—地制”方式。根据110 kV载波通道特点，应当优先选择高频闭锁式保护方案，然而，使用此方案在输电线路区外故障时，靠近故障侧需要发出长达10 s左右的高频闭锁信号，这是使用复用载波机时难以达到的要求。同时，使用高频闭锁方案时，所有非故障线路都需要收发高频闭锁信号。显然，不可能由调度通信通道提供所有非故障线路所需的高频闭锁信号通道。因此，在110 kV输电线路纵联保护中不能使用闭锁式高频保护。
　　复用载波机与允许式高频保护联用时，其配合关系相对较为简单。同时，允许式高频保护只需要在保护区内故障时短时间发出允许信号，对调度通信通道传送话音信号及远动信号的复用载波机影响较小，因而可以选择“允许方式”实现110 kV输电线的纵联高频保护。110 kV及以下输电线路中大多使用阶段式距离保护和阶段式相电流保护作为输电线路相间故障的保护，阶段式零序电流保护作为输电线路接地故障的保护。为了不影响110 kV输电线路现有保护的正常工作， 在使用允许式高频保护方式时，可以有几种选择。　　(1) 当110 kV输电线路距离保护和零序电流保护具有“闭锁/允许式”高频接口时，直接使用“允许式”高频接口。
　　(2) 对于没有“闭锁/允许式”高频接口的距离保护和零序电流保护，可以使用非标准的“允许式”保护方案。
　　这时，非标准的允许式高频保护的跳闸逻辑为
　　｛RELAY(1)=1｝OR｛［RELAY(2)=1］&［SZSX=1］｝=1，
其中，｛RELAY(1)=1｝表示本侧阶段式保护一段动作，直接跳闸；｛RELAY(2)=1｝表示本侧阶段式保护二段动作；｛SZSX=1｝表示收到包含正确的故障线路编号的数字信号。当收信动作时，即｛SZSX=1｝时，加速阶段式保护二段跳闸。
　　110 kV输电线路保护区内故障时，近故障侧距离保护和零序电流保护一段动作。在保护装置跳闸的同时，启动高频发信，短时发出高频允许信号。远故障侧距离保护或零序电流保护二段动作，当收到高频允许信号时，载波信号转接装置将允许信号经由重合闸后加速回路输入距离保护或零序保护装置，加速距离保护二段和零序电流保护二段动作(如图2)，从而实现110 kV输电线路全线速断保护。

图2　110 kV输电线路速断保护示意图

　　选择“允许方式”实现110 kV输电线路全线速断的纵联高频保护时，由于使用允许跳闸逻辑，因此，当信号通道出现故障时，完全不会对原有继电保护装置的工作产生影响。此时，继电保护设备将按阶段特性工作，与没有载波通道时的动作行为相同。但是，大多数情况下高频信号通道工作正常，则可以获得全线速动的纵联保护动作特性。
4　结论
　　选择适当的高频信号工作方式及传送路由，利用通信调度复用载波机传送纵联保护高频信号，可以方便地实现110 kV输电线路的高频保护。方法简单，容易实现，且不影响原有的保护的动作特性。利用调度通信网络实现纵联保护的高频信号传送，由于无须专用载波通道，因此，有可能在110 kV及以下电压输电线路中得到广泛的应用，并极大地提高电力系统运行的稳定水平。

作者简介：陈皓，男，在职博士生，主要从事电力系统继电保护与故障诊断系统的研究工作。