只有当高频信号、继电保护信号同时存在时，高频保护才能发跳闸命令。而当内部故障时，两端均不发信号，也收不到闭锁信号，保护动作于断开保护断路器。对于闭锁信号，高频信号的消失是保护跳闸的必要条件，因此不必考虑信号阻塞问题。而允许信号或跳闸信号是保护跳闸的必要或充分条件，必须通过故障点将信号传至对侧，因此必须解决高频通道阻塞时信号的传输问题。因为收到高频信号保护被闭锁，因此干扰信号不会造成保护误动作。......
2023-06-27
复用保护通道的基本原理
【摘要】：复用保护通道本身就是一个独立设备，因为它的传输信号复用在一个话音频带内，故得名“复用”。无论哪一种复用保护通道，一般复用保护通道由两大部分组成。图9-3是复用保护通道框图。检测电路和逻辑控制电路的性能、功能的优劣是复用保护通道性能、功能的关键。复用通道作为继电保护传输通道，在技术上是比较严格的。按复用方式的不同，可将复用保护通道归纳为五种。
复用保护通道本身就是一个独立设备，因为它的传输信号复用在一个话音频带内，故得名“复用”。它既可以复用于电力载波机，也可以复用于微波、光纤等系统。
无论哪一种复用保护通道，一般复用保护通道由两大部分组成。一部分是传送命令信号所必需的收信、发信通道。另一部分是对保护命令信号的检测、逻辑判断、干扰处理、接口、试验等组成的控制部分。图9-3是复用保护通道框图。
图9-3 复用保护通道框图
复用保护通道的发信回路，平时一般都发一监护信号fG（Guard），用以监视通道是否正常。当需要传送继电保护送来的命令信号时，监护信号消失，改发跳闸信号 （Trip）。跳闸信号可以是单一频率，也可以是两个频率交替的信号，视设备是编码还是移频制式而不一样。编码制式的设备是两个信号频率交替发送，组成一串码元。移频式的设备仅转换成另一种频率信号发送。
一般复用保护装置，都有发跳闸命令时切断话音的功能，提高通道的抗干扰能力。
发信电路的鉴频器检出是监护信号还是保护信号，并整形后送到检测回路和逻辑控制回路。检测电路判别信号的真伪，若是真就送到接口电路。若是伪就不得输出信号。逻辑控制回路用于调整方式、防止干扰、故障告警及试验用。检测电路和逻辑控制电路的性能、功能的优劣是复用保护通道性能、功能的关键。一般都应具备判别时间、可实现强干扰闭锁、适合各种保护方式的调整、去伪存真的功能，有的设备还应具有记录、告警、测试等功能。
检测电路送出命令信号到接口电路，再送至继电保护装置。强调接口电路的原因是由于继电保护与通信是两个独立的部分，现在复用在一起，必须有一个明显的责任分界线。因保护装置与载波机分设两处，一般连线较长，易受强电磁场干扰，这就要求专门设计一个接口，以适应现场运行的要求。
复用通道作为继电保护传输通道，在技术上是比较严格的。在评价或选用复用保护通道时，一般应考虑以下几个方面：
（1）要求设备具有高的安全性和可靠性，即要求抗干扰能力强。
（2）要求有较快的传输速度、满足保护快速性要求，一般用通道的整个传输时间来衡量。
（3）要有适应多种保护方式的通用性。
（4）要有较强的试验功能。
（5）要具备供维护人员检查、监视通道运行情况的功能。
由于微机的广泛应用，实现以上功能已是很容易的事情。按复用方式的不同，可将复用保护通道归纳为五种。
1.频分复用、键控移频方式
这种方式是将4k Hz音频带宽划分一段来作复用保护通道频带，如2k Hz以下作话音频带，2k Hz以上作复用保护通道频带。平时它只发一个单频监护信号，保护发送命令时，转发另一个单频命令信号。
2.频分复用、编码移频方式
这种方式是将4k Hz音频带宽划分一段来作复用保护通道频带，平时也只发监护信号。传输命令时，发出两个频率信号，它们分别代表两种状态，通过不同状态控制编码，交替发送两种频率。当然，不同的编码代表不同的命令，命令越多，编码越长、判别需要的时间也越长。由于采用了编码，抗干扰能力就强。
3.时分复用，键控移频方式
这种方式是在话音频带内传输命令信号。它平时只在话音带外发单一频或利用导频作监护信号。发命令时，暂停话音信号的传输，在话音频带发单一信号作为命令信号。由于保护很少发信号，保护发信号时间很短，不会影响电话畅通，频率利用率高。
4.时分复用，编码移频方式
这种方式与上面不同的是发出的命令信号是两个频率，这两个频率的信号，根据控制编码交替传输。它可以通过不同的编码，传输多个命令，当然判别时间就需要长一些。
5.微波保护通道
由于电力系统继电保护、远动化和通信技术的不断发展，输电线路载波通道的频谱越来越拥挤，许多国家在电力系统中利用微波通道作为继电保护、远动化的通道。由于微波通道具有较宽的频带，可适应多路通信或传送大容量信息的要求，通道工作可靠性高，因此，微波通道已得到日益广泛的应用。利用微波通道来传送被保护线路两端比较信号的继电保护称为微波保护，就其原理来看和高频保护一样，它是高频保护的发展。
微波保护通道构成图如图9-4所示，它由继电保护装置、收发信机、连接电缆、方向天线和空间组成。由发信机发出的信号，经过定向天线发射，然后通过空间传输，被对方天线接收，再经过连接电缆送到收信机中。
图9-4 微波保护通道构成
利用微波通道作为继电保护的通道具有下列优点：
（1）不需要装设与输电线路直接相连的高频加工设备。在检修有关高压电器时，无需将微波保护退出运行；在检修微波通道时，也不影响输电线路正常运行。
（2）微波通道具有较宽的频带，可以传送多路信号，这就为超高压线路实现分相的相位比较提供了有利的条件。
（3）微波通道的频率较高，与输电线路没有联系，受到的干扰小，可靠性高。
（4）由于内部故障时无需通过输电线路传送两端的信号，它可以采用传送各种信号（闭锁、允许、跳闸）的方式工作，也可以附加在现有的保护装置上来提高保护的速动性和灵敏性。
微波通道需要架设中继站，电磁波在大气中传播时存在着折射和反射使信号产生衰落以及价格较贵等不足。
当电力系统的继电保护、通信、自动化和远动化综合在一起，需要解决多通道的问题，应用微波保护才有显著优点。
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