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若是在区内故障，那么差动电流Id远远超过制动电流Ir，若是区外故障，Ir将远大于不平衡电流，所以比率差动保护的安全可靠性很高。
第八节 主变的电流保护
本节讲述以220KV主变后备保护LFP973E为例，考虑到220KV和110KV都是接地系统。
主变的后备电流保护有复压过流保护和零序电流保护。复压过流的方向由控制字FL控制。当FL=0时，复压过流方向指向系统，灵敏角为228°，当FL=1时， 复压过流方向指向变压器，灵敏角为48°。方向的解释如图3.32
M H EM P K EN Ik ~ ~ Ip L 图3.32
当K点发生故障，若在变压器其他侧系统内有电源（如中压侧EN），中压侧会向高压侧反送潮流Ik，对于高压侧母线H的电压来将，Ik方向是指向系统，有228°，当P点发生故障，高压侧母线H送出电流Ip，Ip方向是指向变压器，有48°。所以设定了这两种方向控制字，根据网络具体情况整定。
零序过流是用变压器中性点的CT采集，CT极性端安装在变压器侧，零序方向元件也是采用控制字FL0整定，当FL0=1时，零序方向指向变压器，灵敏角258°，当FL0=0时，零序方向指向系统，灵敏角78°。作出变压器零序电抗的等值电路图3.33来解释。
I0I H I0II M M H I0I U0 I0II
图3.33 图3.34
如果在高压侧线路故障，在线路上有附加零序电压U0和零序电流I0I，相对与高压母线H，零序电流I0I的方向是变压器流出指向系统，角度为258°，而中压侧中性点感应出的零序电流I0II相对于中压侧母线M是系统流出指向变压器，角度为78°。注意，零序电流是采用图3.34所标示的中性点的电流。
注意：在做变压器零序过流保护和间隙零序过流保护试验时候，南瑞保护故障报告里显
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示的故障电流是系统A、B、C三相电流的最大值，而不是零序电流或者间隙零序电流的值，所以如果试验时仅仅加入零序电流或者间隙零序电流，报告会显示电流为0。这一点必须注意。
第九节 母差保护
母线差动保护根据母线上所有连接间隔的电流值计算差动电流，构成大差元件作为差动保护区内的故障判别元件。根据各连接间隔的刀闸位置开入计算出每条母线的各自的差动电流，构成小差元件作为故障故障母线的选择元件。间隔刀闸跨越上母线时，装置自动识别为单母线运行，不选择故障母线。任何一条母线故障都将所有间隔同时切除。
除此之外，若I母故障，则I母小差启动，II母小差不启动，大差启动，保护切除I母上各间隔。II母故障同理。
注意，两条母线的小差计算都包括了母联电流。 母联死区保护（如图3.35），在母联开关与母联CT之间的导线发生故障，此时I母小差动作，II母小差不动作，大差动作，I母上的间隔（包括母联）都被切除。但是故障仍然存在，I母小差仍旧动作，正好处于II母小差的死区，为此专门设计了母联死区保护，死区保护动作条件是把母联开关断开之后，母联CT上仍有电流，并且大差元件与母联开关侧的小差都不返回时，经死区保护延时跳开另一条母线。
母差保护接入了母线上所有间隔元件的电流、间隔刀闸位置信号、失灵启动母差信号，母差跳闸回路四个电气量，在保护屏端子排上同一间隔的这四个电气量的接线位置是一一对应的，这一点要特别注意，如果将各间隔电气量位置混淆，将会造成母差不正确动作，后果非常严重。在第二章已经讲了前三个电气量回路的接法，母差跳闸回路（图3.36）接在图2.16的手跳位置，或者220KV间隔保护操作回路的R端子。
II母 I母 TJ D31 D71 1 R033 母联CT 母联开关 母差出口跳闸接点
D 图3.36
图3.35
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第四章 高频收发讯机
第一节 收发讯机的工作概况
本局所用的收发讯机大部分为南瑞公司的LFX系列，另有几台国电南自的PSF系列。 有关该两种类型的收发讯机的工作原理等基本概念如外差、频谱向上搬移等已在其技术说明书上有详细的讲解。这里只讲述其在电网中的工作特点。在图4.1中，当K点发生故障
瞬间，所有地点保护都会启动发讯，然后M、N、Q处保护判定为正方向故障停讯，P点保EM EN Q K N P M 护判定为反方向故障而一直让收发讯机发讯~ ~ 闭锁本侧保护与对端的Q保护。必须等到M、N保护把故障隔离后才停讯。所以若工作需要要退出P点收发讯机时，必须通知Q点也退
图4.1
出收发讯机，不然有可能K点故障时因Q点
保护收不到闭锁信号而越级跳闸。
由于保护启动值比动作值灵敏，故障量一旦达到启动值所有收发讯机都发讯，高频讯号一方面闭锁自己保护，一方面去闭锁对端保护，P点的反方向元件一直保持，M、N、Q三处保护都要发讯10ms之后才投入各自的正方向元件，这样可以防止Q处保护正方向元件先动作而误跳闸。这也可以看出高频保护的动作时间大于10ms，一般在15ms左右。
反方向元件D－比正方向元件D+优先动作，如果是从区内到区外的转换性故障，无论开关跳闸与否，D+都立刻返回，D－立刻动作，收发讯机立刻重新发讯。
收发讯机发出的高频讯号电平40dB，这40dB分以下几个部分： 1、对侧收发讯机远方启动所需要的最小灵敏启动电平4 dB。 2、收发讯机不确定动作电平6 dB。
3、收发讯机正常工作所需要的最小工作电平9 dB。 4、线路传输允许的最大衰耗21 dB。
这里的最小工作电平9 dB即通常说的1奈倍（NB）（1NB≈8.686 dB）。两侧通道联调时，本侧收讯回路收到的电平不能小于9dB，最好也不能超过18 dB，收到电平过大，也不利于收发讯机装置的工作。收到电平过大，可以人为投入衰耗，在收发讯机上有跳线设计，按照说明书上每个跳线的衰耗根据需要投入。这里本侧收讯回路收到的电平，并不是是指装置背后端子处的电平，而是指高频波进入装置内部经人为衰耗之后的电平。
电平与频率的概念是不一样的。频率表示高频波振荡周期的快慢，电平是指高频波振荡能量的大小，所以高频波只衰耗电平不改变频率。
测试到本侧收到对侧高频波电平值后就需要在收发讯机上整定好该电平值，这是正常时候收讯应该达到的电平，如果今后通道实验时收到的电平比整定值低3 dB，装置发“3 dB告警”信号。3 dB告警是一个很重要的概念，它不是指收到的电平小于3dB，而是指收到的电平比正常电平要少3个dB以上。此时就应该检查高频通道，找出衰耗增大的原因。
作通道试验时两侧的收发讯机工作情况可以用图4.2表示。M侧先按下试验按钮，M侧收发讯机发讯200 ms后停止，N侧收发讯机收到讯后立刻被M侧远方起讯而发讯10s，M侧停讯5s后再重新发讯10s。
从图4.2也可看到大约有近5s的时间内是处于两侧收发讯机都发讯的状态，此时若功放面板上的指针晃动比较剧烈（LFX系列），说明两侧装置的差拍比较大。接口面板上“OP”
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灯有可能熄灭，装置报警，此时可以投入“功放板上的跳线”来消除这个现象。
接口
TX
5s 10s 200ms f 0
高频通道 发讯 功率放大 线路滤波 10s t
f L
时控门 N侧收到M侧
讯号的时间 收讯
图4.2 图4.4
所谓差拍是指收发讯机同时收到两侧的高频讯号，若两侧讯号幅值相等，相位相反，则会因讯号的互相抵消而出现一个低谷，若低谷电平低于收发讯机启动电平，收讯输出就灰出现一个缺口，这就是差拍，也叫频拍。若缺口时间TX足够大，则保护会判发讯停止而误动作。为了解决这个问题，收发讯机设计了分时接受法，在自己发讯时关闭时控门，只收自己的讯号，自己停发时才打开时控门接受对侧讯号，这样就能很好的避免差拍现象。图4.3给出了差拍现象的波形和采用了时控门后收到的讯号波形。图4.4给出了时控门的逻辑图。在图4.4中，因为功放是在收讯环节与时控门之前，所以功率放大环节的差拍不影响收讯环节，同时功放板也起到监视差拍的作用。
M侧
发讯 t
N侧 发讯 t 缺口时间 tx
M侧产生
差拍现象 t
采用分时法
M侧收讯
t
图4.3
利用图4.4也可以帮助理解频谱向上搬移的优点。已知装置发出整定频率的讯号f0，同时又自动发出本振频率fL（f0+fL=1MHZ），在收讯回路中两个频率进行混频，经滤波后成为1MHZ的高频波进入装置，这样无论整定的频率f0有多大，总有一个fL与其相对应，装置只需要对1MHZ的高频波进行计算，与f0、fL的大小无关，就大大提高了收发讯机装置的可靠性。
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第二节 高频装置试验
收发讯机装置的电气参数试验项目主要有三个试验项目。 1、发讯电平测试
将收发讯机的通道连接跳线插在“本机”与“负载”上，选频电平表的选频档位打在所测频率档，测试线插入线路滤波的“负载”与“公共”孔内。如图4.5
按下发讯按钮，该收发讯机装置自动投入20dB衰耗，所以在电平表上测得是20dB的功率电平，如果选频电平表是测电压电平的，则测量值应该是11dB。（在负载波阻抗Z=75时，Lpx=Lux+9dB，有关匹配、波阻抗、功率电平、电压电平等概念可以查阅《技术问答》。）
本机 负载
20dB 发讯 75Ω
公共 负载
图4.5
选频
电平表 2、收讯启动电平测试 将收发讯机的通道连接跳线插在“本机”与“通道”上，发频振荡器接在高频电缆所接的端子上（可将高频电缆断开），振荡器输出频率交接在收发讯机装置的工作频率调节振荡器输出电平大小使收发讯机启动，此时电平表测到振荡器最小的输出电平应为4dB，若输出是电压电平，则为－5 dB。如图4.6
可调衰耗 高高 75Ω 频频电 高频电缆 平装表装
置~ 振荡器 置
图4.7 图4.6
3、3dB告警测试
在收发讯机入口处接选频电平表，在高频电缆处串联可调衰耗，拔出本侧发讯插件，由对侧发出连续高频信号，监测到本侧的收讯电平后整定好。通过调节可调衰耗逐步加大高频衰耗使本侧的收讯电平下降3dB，然后插入本侧发讯插件由本侧发讯启动对侧发讯，此时本侧应该发“3dB告警”信号，减少1dB的衰耗重复做以上试验就不再有告警信号。但最低的收讯电平仍然不能小于1NB。试验方法如图4.7
一般故障排除
在通道试验时，功放板指针瞬间摆动后迅速回零，此时应该观察张制面板上各个“op”灯是否正常，如果所有灯都正常，则可以初步判断装置正常。另外还可以将通道连接跳线插在“本机”与“负载”上，按下发讯按钮作装置闭环试验，装置工作正常则可以判定为通道故障，就必须检查高频电缆和结合滤波器是否接地或开路，通道切换把手是打在“旁路”还是“本线”等。
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《继电保护及二次回路》
