载波通信交流

（3）结合设备回波损耗：≥12dB
高频电缆作用
高频电缆： 用来连接户内的收发信机和装在户外的连接滤波器。
为屏蔽干扰信号，减少高频损耗，采用单芯同轴 电缆，其阻抗为75Ω。 型号:SYV-75-9
高频通道的特点
优点：
（1）无中继通信距离长。几百公里的长距离输电 线路连接的两个变电站，如使用电力载波，只需 建一、两对载波机，就可以建立起通信。
高频通道衰减测试
4、全频测试时应避开变电站相邻高频通道载波（高频）设备的 工作频段。 5、对于相相耦合通道，测完通道衰减后，需作单相衰减的测试 ，确保两个单相均工作正常，如通过拉、合其中一相结合滤波器 地刀，测试衰耗的变化。 6、测试指标：应根据载波设备传输的具体业务、通道组织（由 一个或多个电力线载波转接段或与其他通信方式转接构成的长途 通信电路）、高频通道储备电平、具体载波设备接收灵敏度指标 、测试时的天气情况等因素综合考虑。测试高频通道衰减后，与 上次测试结果进行对比，测量结果增加大于2dB时，需对结合滤 波器及阻波器进行检查，分析通道衰耗增加的原因。
结构特点 线路阻波器一般由主线圈，调谐装置和保护装置三部分组成。 (1) 主线圈。阻波器为单层或多层开放型结构，主线圈用裸铝扁导 线绕制，线匝由玻璃钢垫块和撑条支持，经浸漆处理，整体性强，结构 轻巧，适用于10～330kV线路，同时满足短路电流的要求，并可直接安 装在耦合电容器上。 (2) 调谐装置。该装置主要由电容器、电感、电阻构成，它与主线 圈构成谐振回路，对高频信号起阻塞作用。电容器均采用特别研制的高 频聚苯乙烯介质，其绝缘配合安全裕度远高于IEC标准。 (3) 保护装置。将阻波器所受的雷电过电压及操作过电压限制在一 定的范围之内，用以保护调谐装置和主线圈。采用专为阻波器研制的带 串联间隙的氧化锌避雷器。
电力线载波通信就是利用电力线作传输媒介的载 波通信，不需另外架设通信线路，把语音和数字信号调 制到指定频率（40～500kHz）的载波上，用载波通信 的方式，以电力线作为信号传输通道，实现两地电信号 传送的一种通信形式。可用来传输语音、远动、数据、 远方保护信号。
电力线载波通道就是由输电线路及在两端由高频阻 波器、耦合电容器和结合滤波器组成的结合设备，再加 上高频电缆组成的。
只有同时满足以下两个条件本侧保护才动作跳闸： ① 本侧保护元件已启动。
② 没有收到高频信号。
& 保护元件启动
跳闸信号
特点：
高频信号
a.不受通道破坏的影响 b.不用鉴别信号源（是对侧还是本侧）
（2）传递允许信号方式：收到这种高频信号是高频保 护动作跳闸的必要条件。
只有同时满足以下两个条件本侧保护才动作跳闸：
高频通道衰减测试
测试要求： 1、两侧将高频电缆与载波机（或高频收发信机）断开，在两 侧机房内高频电缆上进行测量。 2、发送端用电平振荡器发0dB/75Ω信号（用选频电平表进行 监测），接收端用选频电平表（75Ω）测收信电平，计算通道 衰减。要求在整个40～500kHz全频带范围内，可以按5kHz或 10kHz频率间隔扫频测1次，在载波机标称载波频带内，每隔 1kHz测试1次。 3、对于已经投运的线路，通道上有较高的电晕噪声。为提高 测试的准确性，特别对较长的线路，建议用较高的电平发信（ 视电平振荡器的输出电平而定）。
常用耦合方式：相地耦合、相相耦合
云南电力通信网络基本情况
云南电网500kV线路运行的载波通道均为 复用保护通道；
220kV线路（主要同杆双回线）运行的载 波通道作为复用保护通道或作为支线光电路的 备用通道运行。
电力线载波通道
1
2
2
1
63
继电
部分
3
6
44
5
5
发收 收发 信信 信信
继电 部分
相地耦合方式
远方保护通道测试
2、跳频电平测试
a)采用时间测试仪和选频电平表测量
采用时间测试仪、选频电平表测量保护命令跳频信号电平原理图 b) 保护命令跳频信号电平测试步骤 断开保护装置与保护接口之间的连接电缆（或打开端子小刀闸）； 传输时间测试仪接至保护接口设备的命令发信回路； 用传输时间测试仪持续发送命令10s，发信电压应该与保护接口设备的设置 值一致； 在电力线载波机外线发信电平测试口，用选频电平表测命令信号的发信电平 ，选频电平表所设的频率应为命令信号调制后的高频频率； 测完后重新连接保护装置与保护接口的连接电缆。 c) 测试指标：跳频信号电平应满足功率提升的标称值。
输效率。
结合滤波器作用
结合滤波器： （1）结合滤波器的上端头通过耦合电容器与高压输电线路
相连，下端头与高频电缆相连而组成一个带通滤波器。既 能使高压强电与高频设备进一步隔离，并抑制其它频率信 号的干扰，又能使高频通路的输入阻抗与高频电缆的输入 阻抗相匹配，以利于高频信号的传输。
（2）通过结合滤波器还能使经过耦合电容器泄漏的高压工 频电流可靠接地保障高频设备的安全。
线路特性阻抗
线路特性阻抗： 指均匀线路上任意一点的电压与电流之比。电
压与电流绝对值之比，为特性阻抗绝对值|Zc|， 他们直接的相位差，为特性阻抗幅角φc。
特性阻抗的作用
从电工学中可知，放大器的负载必须与放大 器的输出阻抗相匹配，负载上才能获得不失真功 率。通信线路也一样，每种线路有它的特性阻抗， 必须了解其数值大小，使信号输入端设备阻抗和 信号接收端设备阻抗，一定要与线路特性阻抗很 好的匹配，这样就可以使信号在线路中传输损失 最小，失真最小。如果与线路阻抗不匹配，将引 起能量反射，会使信号质量劣化。所以，不宜把 不同线质和不同线径的导线相连接，由其在传输 高频信号的线路中更不允许。
衰耗的含义
• 衰耗：信号输入端与输出端的相对电平称为衰耗， 以dB表示。
• 电力线载波衰耗包括输电线路衰耗、阻波器分流 衰耗、结合滤波器衰耗、耦合电容器衰耗以及高 频电缆衰耗等。一般输电线路衰耗所占比例最大。
• 传输通道均有允许的最大衰耗值，可以增加放大 器来补偿传输衰耗。
高频通道衰减测试
E：电平振荡器；G：选频电平表；R0： 仪表内阻；p1：发送电平；p
1 阻波器； 2 耦合电容器； 3 结合滤波器； 4 高频电缆； 5 高频收发信机； 6 接地刀闸
电力线载波通道
1
2
1
继电
载波
部分
机
载波 机
继电 部分
相相耦合方式
阻波器作用
阻波器是载波通信及高频保护不可缺少的高频通信元件，它阻止高频 电流向其他分支泄漏，起减少高频能量损耗的作用。在高频保护中,当线 路故障时,高频信号消失,高频保护无时限启动,立即切除故障。
4单通道保护全部为单光纤通道保护提供通道的光通信设备存在单电源供电时要求至少有一套承载单光纤通道保护的光通信设备与其他光通信设备使用的直流电源独立保护的数字接口装置与提供通道的光通信设备使用的直流电源相一5当线路保护仅有载波通道时应由不同的载波机传送信息
电力线载波通信
通信科 2010年8月
电力线载波通信
跳闸信号
特点：
高频信号
a.受通道破坏影响
b.信号源不要鉴别
高频收发信机采用相地耦合方式，传 递闭锁信号。
复用保护载波机采用相相耦合方式， 传递允许信号或跳闸信号。
电平的概念和度量
电平P：表示两个电量间相对大小的参数。单位 为dB。
绝对功率电平：以1mW作为基准功率来计算某点的 传输电平。
绝对电压电平：以600Ω电阻上功率为1mW的电压， 即0.775V为基准。
一、传输时间、展宽时间及最短发信脉冲宽度测试 采用传输时间测试仪进行测试时，应断开控制电缆接线（或打开端子小刀闸）。
试验完成后，恢复并检查控制电缆接线（或端子小刀闸）。
采用接线自环方式测试原理图
采用传输时间测试仪自环方式测试原理图
远方保护通道测试
传输时间、展宽时间及最短发信脉冲宽度---测试指标： • 实际传输时间应满足允许式≤15ms，闭锁式命令信号≤8
•
结合设备包括下述基本元件：
•
a.接地刀闸：满足维修和其他的需要，将结合设备的
初级端子直接有效的接 地，保证设备和人身安全。
•
b.避雷器：限制来自电力线的瞬时过电压。
•
c.排流线圈：将来自耦合电容器的工频电流接地。
•
d.调谐元件(包括匹配变量器)：与耦合电容器一起组
成高通、带通滤波器或其 他网络，以提高载波信号的传
① 本侧保护元件已启动。
② 收到对侧的高频信号则跳闸。
& 保护元件启动
跳闸信号
对侧高频信号
特点： a.受通道破坏影响 b.信号源必须要鉴别是对侧还是本侧发出的高频信号
（3）传递跳闸信号方式：收到这种信号是保护动作 于跳闸的充要条件。
当保护范围内部故障而继电器动作时，发信、收信后 则跳闸。
或 保护元件启动
通道衰减(dB）＝ p1-p2
高频通道衰减测试原理图
测量步骤： 1、先把振荡器频率调到测试范围，振荡器输出阻抗要与设备
输入阻抗相等； 2、电平表如跨接在设备负载上测量，电平表阻抗选择开关应
置高阻抗位置。如果测试点与后面电路断开（负载开路）， 电平表应配接与负载相等的阻抗； 3、振荡器一般输出0dB，如电平表在测量点测得为-10dB，则 -10dB为相对电压电平，如果这时候的输入阻抗与测试点阻 抗相等，则相对电平与绝对电平相等。
电平由选频电平表配以进行测量。选频电平表实际 是一块高频电压表，是以电平数刻度的电表，振 荡器是信号源。
为什么采用电平
1、信号在线路中传输规律 信号传输时受到线路电阻、电感、电容等影响而产生衰
耗，但它们不是线性关系，而是对数关系。 2、人耳对信号变化的适应规律
人耳感觉声音的强弱变化与接收的声音功率不是线性正 比关系，而是对数成正比关系。如一个声音由0.1mW提 高到1mW，另一个声音由0.1mW提高到10mW，从声音 功率来看，相差10倍功率，但人耳听起来不是增加10倍， 而是只增加了1倍。 因此，电平反映了信号传输的规律，也反映了人耳听觉特性。
结合设备回波衰耗特性测试
方法：采用选频电平表、电平振荡器测试、3个75Ω 等效电阻
• 图中E为振荡器，内阻为0。测
量时，电平振荡器采用平衡输出、 选频电平表采用平衡输入方式。
E
• 改变振荡器的频率，在所测频率 上测出开关K开、合时，相应的 电压电平L1、L2，并用以下公 式算出回波衰耗
5000PF
75Ω
75Ω 结
K合
电平表
滤
300Ω
波
75Ω
器
图5.3 结合滤波器回波衰耗测试界限图
结合滤波器回波衰耗 AW=|L1-L2| 注意：在对运行的结合滤波器进行试验时，应做好安全措 施，一定要保证
耦合电容器下端头接地情况良好才能进行试验，必要时可 在耦合电容器下 端头加装一至两组接地线。
远方保护通道测试
（2）经济、使用方便。由于电力线载波通信是以 电力线为载体，以变电站为用户，所以载波机就 直接装在电力线的两端，即变电站内，设备离用 户近，可以提高可靠性。
（3）工程施工比较简单。输电线路建好后，装上 阻波器、耦合电容器、结合滤波器，放好高频电 缆，然后安装载波机，就可以进行调试。
高频通道的特点
缺点： 由于输电线路高频通道是直接通过高压输电线路 传送高频电流的，因此高压输电线路就成了高频 通道干扰的主要来源。高压输电线路的电晕、短 路、开关操作等都会在不同程度上对高频保护造 成干扰。
ms，直跳式命令信号＜30ms。若测试不满足要求，则 需测试高频通道回波衰耗是否满足大于12dB的要求， 若回波衰耗满足要求，需与厂家联系分析原因。 • 保护命令展宽时间允许式和闭锁式设置为0ms，直跳式 设置为100 ms。测试远方保护通道后，若展宽时间大 于8ms，则需上报上级通信主管部门并与厂家联系分析 原因。 • 最短发信脉冲宽度应满足允许式≤10ms、闭锁式≤8ms、 直跳式≤20ms。 • 实际测试时保护命令数量及逻辑关系应满足设计及保护 专业要求。
耦合电容器作用
耦合电容器是用来在电力网络中传递信号的 电容器。
耦合电容的作用是使得强电和弱电两个系统 通过电容器耦合并隔离，提供高频信号通路，阻 止工频电流进入弱电系统，保证人身安全。带有 电压抽取装置的耦合电容器除以上作用外，还可 抽取工频电压供保护及重合闸使用，起到电压互 感器的作用。
结合滤波器作用
• （1）结合滤波器的上端头通过耦合电容器与高压输电线 路相连，下端头与高频电缆相连而组成一个带通滤波器。
既能使高压强电与高频设备进一步隔离，并抑制其它频率 信号的干扰，又能使高频通路的输入阻抗与高频电缆的输 入阻抗相匹配，以利于高频信号的传输。

• （2）通过结合滤波器还能使经过耦合电容器泄漏的高压 工频电流可靠接地保障高频设备的安全。
高频通道传送信号的种类
按照高频通道传送信号在纵联保护中的作用可将其分 为： 闭锁信号、允许信号、跳闸信号
传送闭锁信号：线路外部故障时，将保护闭锁的信号
传送允许信号：线路内部故障时，将保护开放，允许 保护跳闸的信号
传送跳闸信号：线路内部故障时，直接引起保护跳闸 的信号
（1）传递闭锁信号方式：收不到这种高频信号是高频 保护跳闸的必要条件。