影响高频载波通道水平几个因素和解决方法.docVIP

广东电力GUANGDONG ELECTRIC POWER1999年 第2期 No.2 1999 影响高频载波通道水平的几个因素及解决方法 陈志光 摘　要　讲述了组成高频载波通道各个环节的结构及作用，分析了它们对高频信号的影响，提出在非正常工作情况下的解决办法。 关键词　高频载波通道　影响　因素　解决办法 Abstract　The constitution of radio-frequency carrier channel is described,the effects of the components on the radio-frequency signals are analyzed and corresponding solutions are proposed. Key words　radio-frequency carrier channel,influence,factor,solution 　　在电力系统中，尤其是超高压系统，出现故障时要求保护快速、可靠、有选择地将故障切除。出现故障概率最高的应属电力线路，所以，在广东电力系统中，220 kV及以上的线路均配备了双高频保护，实现全线速动保护。高频保护能否正确动作，除取决于保护和收发信机能否正常工作外，还与高频通道的工作状况有关。当通道水平不理想，遇到天气不好或其它因素干扰时，出现故障的可能性就较大，造成高频保护误动或拒动。本文就实际运行中影响高频载波通道工作水平的几个因素作简要分析。 1　高频通道的构成　　高频通道一般有两种形式：相-地结合和相-相结合，如图1所示。目前，在广东电力系统中保护用的通道大部分为相-地结合方式。 图1　高频载波通道的构成1—收发信机；2—电缆；3—结合滤波器；4—耦合电容；5—阻波器；6—电力线路 2　影响高频通道水平的因素及解决措施2.1　收发信机2.1.1　收发信机与高频电缆的阻抗匹配　　目前使用的收发信机的输出阻抗一般为100Ω或75Ω，有的具有两种输出阻抗，由用户选择。当收发信机与电缆阻抗不匹配时，会增大信号损耗，这个问题在设计时能得到重视。但现场对收发信机与电缆的连接方法往往不太注意。一般地，专用的收发信机与保护装置一起安装在屏架上后，用普通的音频屏蔽线将发信输出的高频信号接至屏后的端子排上，再与高频电缆相接。这样带来的问题是音频屏蔽线对高频信号的衰减作用很大，且不能满足阻抗匹配要求，尤其给频率较高的信号的传输带来不良影响。 2.1.2　解决办法　　在保护屏后安装高频电缆转接插座，步骤如下：　　a)将视频插座装在金属板上，把与收发信机输出阻抗匹配的高频电缆同插座连接好，如图2(a)，电缆的另一端和收发信机的发信输出端相连。　　b)将视频插头与上通道的高频电缆接好，如图2(b)。　　c)完成视频插头与插座的转接，如图2(c)。 图2　高频电缆的转接 2.2　高频电缆　　收发信机与结合滤波器间的连接馈线通常采用高频电缆，目前采用最广泛的是SYV-100-7，SYV-75-9，SYV-75-18三种型号。这种内外导体按同轴心装置的特殊结构，可以保证高频信号在很宽的频带内衰耗较少、对外接干扰小及能较好地防护外来干扰，在60 kHz以上频率范围内具有较好的抗干扰性能。 2.2.1　阻抗匹配问题2.2.1.1　问题分析　　由于收发信机到结合滤波器间的距离至多只有几百米，所以选用电缆时主要考虑阻抗匹配，而不是衰耗问题。高频电缆的输入阻抗特性阻抗、电缆的负载阻抗、传输常数和电缆长度有关，其中电缆终端负载——结合滤波器是影响始端输入阻抗的主要因素。结合滤波器在设计时均采用提高特性阻抗的方法来获得较宽频带，同时耦合电容取6.6nF。所以耦合电容为3.3nF或2.2nF时，在低频段结合滤波器的阻抗将会失配。 2.2.1.2　解决措施　　a)改善结合滤波器的输入阻抗特性。如根据实际使用频率和结合滤波器的实际阻抗，将电缆长度适当增减，以避开λ/4的整数倍(λ为波长)的低阻状态。　　b)若使用频率较低，电缆会增加较多，不经济也不方便，可采用人工串入电感或并上电容的方法改善电缆的输入阻抗。 2.2.2　抗干扰问题　　在实际放电缆时，还应注意抗干扰问题，如在两端应分别接地，接地线截面不得小于1.5 mm2，并紧靠高频同轴电缆敷设截面不小于100 mm2且两端接地的铜导线。 2.3　耦合电容器和结合滤波器2.3.1　耦合电容器和结合滤波器的作用　　耦合电容器和结合滤波器构成高频信号的通路，耦合电容器主要与结合滤波器配合以改善结合滤波器的阻抗特性，使之与电缆匹配，让收发信机更好地工作。结合滤波器主要用来抵消耦合电容器的高频容抗，起阻抗变换的作用，使高频电缆阻抗(75Ω或100Ω)与电力线阻抗(150～