LFX RCS912913介绍

1、 LFX912、913 继电保护专用高频收发信机 原理及应用 RCS912、913 继电保护专用高频收发信机 简介 （草稿） 简介 高压输电线路及其加工设备（阻波器、耦 合电容、结合滤波器）与连接设备（高频 收发信机、高压线路保护装置）一起构成 输电线路全线速动的主保护电力线载波 纵联保护（简称高频保护） 利用高压输电线路构成的双高频保护仍然 是目前国内电网220Kv线路的主要运行方式 图示 纵联保护载波通道的构成 高频收发信机的工作基本条件 为了保证高频保护正常安全而可靠地工作，收发信机 的运行性能必须满足下列基本条件： 灵敏启动电平： 收信回路的启动电平应能可靠地躲过通 道中可能出现的最大

2、的干扰电平。启动电平不宜过低，一 般都是取5dBv（除湖北省收信启动电平取+1dBv外）。 最小收信裕度： 继电保护及电网安全自动装置检验条 例中规定收发信机最小收信裕度是8.68dB。根据运行经 验，正常天气及正常运行条件下的接收电平应高于启动电 平8.68dB， 线路途经重冰区、严重污染区还需增加3dB。 最大串扰电平： 由于保护专用收发信机是按门坎电压工 作的，所以对串扰信号的最大值规定必须大于启动电平 17.4dB。 1、LFX-912收发信机 原理、现场调试 装置构成：LFX912型装置采用单频载频直接键 控信号调制方式。与常规的闭锁式保护收发讯机一 样，正常时，通道中不传送任何信号

3、；电力系统出 现故障时，由保护装置送来起动或停止发信信号； 收发讯机装置的收信频率和发信频率相同，可自发 自收。 装置由“电源”、“接口”、“发信”、“功率放 大”、“线路滤波”、“收信”六个插件。 图示 装置功能框图 原理描述 正常运行时，装置不向通道发送高频信号。当系 统出现故障时，保护装置起动元件动作，送来 “起动发信”空接点，该信号经“接口”回路转 换，去控制“发信”回路，送出 FO载频信号，经 功率放大、线路滤波后送至高频通道。在与LFP- 900保护装置配合时，保护装置不单独送来“停止 发信”信号，该信号是通过“起动发信”接点返 回来实现的。 “收信”回路是按时分工作方式。发信时，

4、起动发信信号 将收信入口的一电子门关闭，从而使收信回路拒收功率放 大器的高频大功率信号；而收信检测所需的信号由“发信” 输出的FO小信号引入。在停信时，“发信”的FO小信号 消失，收信入口的电子门打开，以接收对侧的高频信号。 收信检测采用外差向上频谱搬移解调方式，即收信输入 FO信号与本振信号FL(=1MHz-FO)混频调制，经1MHz的 窄带滤波器滤波后，滤除其他的频率调制分量，只选 FO+FL=1MHz的频率分量作为收信检测信号。此外，在 1MHz滤波器之后若出现1MHz的信号,即表示收信回路收 到了FO信号。对此信号输出两路经放大检波成直流状态 电位，一路经“接口”回路作为收信输出信号，

5、送给保护 装置；另一路作为收信裕度指示信号及通道衰耗增大3dB 告警指示的依据。 在与LFP-900系列保护装置配合时，本装置的远 方起动试验逻辑不起作用。若需进行日常通道交 换信号试验，可通过保护装置的通道试验回路来 进行。在与LFP-900系列保护配合作为线路保护， 而旁路的保护没有远方起动通道试验功能，在收 发信机代旁路运行时，可由屏上切换把手通过短 接装置背板相应的“远方起动”端子，将试验逻 辑投入。在与其他类型的无通道试验逻辑的保护 配合，构成线路保护时，可短接“接口”板上的 相应跳线，将“远方起动试验”投入。 1、分板插件 “接口” “接口”插件主要是实现保护信号与收发信控制信号的

6、接点 电位转换，同时具有逻辑(远方起动试验逻辑)，及装置异常 检测功能。 与900系列保护装置配合时，本装置的远方起动试验逻辑不 起作用。若需进行日常通道交换信号试验，可通过保护装置 的通道试验回路来进行。 与900系列保护配合作为线路保护，而旁路的保护没有远方 起动通道试验功能，收发信机代旁路运行时，可由屏上切换 把手通过短接装置“接口”输入板相应的“远方起动”端子， 将试验逻辑投入。 与其他类型的无通道试验逻辑的保护配合构成线路保护时， 可短接“接口”输入板的跳线，将“远方起动试验”投入。 “接口”功能框图 “接口”面板信号说明 “正常”灯：装置工作正常时，此灯亮。在下列异常情况 下，此灯

7、灭：频率合成路异常；发信时，功率放大器不能 满功率发信；接收对侧的收信电平低于所整定收信裕度的 3dB以上。 “起信”：正常运行时不亮，保护装置起动发信输入时， 灯亮，并保持；同时起动中央信号的“装置动作”信号。 此保持信号必须由“复归”按钮复归。 “停信”灯：正常动作时不亮。保护装置送来“停止发信” 信号，此灯亮并保持；同时起动中央信号的“装置动作” 信号。此保持信号必须由“复归”按钮复归。在与900保 护配合时，此信号不接入。 “收信”灯：收信回路收到本侧或对侧高频信号时，此灯 亮并保持；同时起动中央信号的“装置动作”信号。此保 持信号必须由“复归”按钮复归。 “试验”按钮：在装置的“远方

8、起动”功能投入时，按此 按钮可以进行日常通道交换信号试验。在与900保护配合 时，此按钮不起作用。 “复归”按钮：用于复归上述自保持信号。 2、分板插件“发信” “发信”插件16.384MHz为主振源，经分频输出两个频率： 256KHz至频率合成器，128KHz至频率合成器。频率 合成器I输出FO频率，输出FL频率，这两个频率值由 ROM中的程式来控制，整定插件内部的S11S31开关， 即可自动获得FO和FL频率。FL合成器的信号经驱动后， 直接输出方波，供收信解调用。 合成器的方波信号输入至移位寄存器，16路移位后的方 波信号送入加权网络，合成频率 F0的正弦波；电平调整回 路用于稳定F0正

9、弦信号的输出电平，受TX(发信控制信号) 控制的电子开关用于发送停止高频F0信号，实现载波键 控。该输出信号经放大及射极跟随后，去驱动功率放大器。 此外，本插件还有频率合成器监视信号SYF，正常时为 “0”，异常时为“1”，输出至“接口”插件。整定频率的 开关为 S11、S21、S31，其中S11为百位，S21为十位， S31为个位。频率译码直接显示在面板上。 “发信”功能框图 输出的16路移位信号与加权回路输 出的波形关系 3、分板插件“功率放大” “功率放大”主要是将F0信号进行预放、提 升，将额定的10W功率输出至高频通道。 功率放大器采用20V、 12V电源供电， 由前放级、推动级、主

10、放级及电平检测指 示几个部分组成。采取前级放大；将相位 相反的信号送至主放级进行提升，推挽平 衡，输出33dB左右的功率；同时在不影响 输出功率的情况下，从功率输出变压器另 取信号，作为电平检测电平大小的之用 功率放大原理图 “功率放大”面板信号说明 功放指示表头指示：仅用于监视和反映功 率放大器的发/收信过程（通道试验15s) 表头的指示数无任何功率电平电压的含 义 4、分板插件“线路滤波” “线路滤波”插件主要提供发信时的谐波抑制、线路 阻抗匹配、同相并机的平衡隔离能力。 根据线路的实际所给定的线路工作频率，适当选取 有关跳线系列J(112)，K(112)等，整定滤波器 滤波工作频率。 注

11、意：插件中跳线在出厂时已经整定，其标签纸与 插件中的跳线应一致，用户在现场切勿自行改变调 整；若用户需改变线路频率运行，请事前与南端继 电保护公司联系，南瑞继电保护公司将免费为用户 更换该滤波插件。 线路滤波原理图 “线路滤波” 面板信号说明 “外线”测试孔：用于测试外线电平和本装置的发信 功率（要求：仪表的量程必须40dBV）。 “负载”测试孔：用于测试发信电平，该电平是经 过 20dB衰耗后的值。当然，在此点测量发送电平 时，将后背板的“负载”和“本机”之间的跳线短 接上。 “公共”测试孔： “外线”、 “负载”测试时使 用的公共端。 滤波器面板与后背板关系 5、分板插件“收信” “收信”

12、 插件：收到的对侧F0或本侧F0与本侧FL 高频信号进行混频，通过1M的滤波器滤除带外干 扰，滤波后的1M信号分别经过两路放大器放大处 理，一路放大、检波输出至收信起动的RCV，该 信号输出至“接口”回路，转换成接点闭合信号， 并送给保护装置；另一路放大、检波输出至电平 指示裕度信号及低落告警信号。 整个收信回路的防卫度主要由1M滤波器来提供。 “收信”功能框图 “收信” 面板信号说明 “3dB告警”灯：在通道试验时，若收到对侧的信 号低落3dB以上，此灯亮。 “收信起动”灯：收信回路收到本侧或对侧高频 信号且高频信号输入电平5dBv时，此灯亮。 “收信裕度”灯：按3dB级差调整排列，有五个指

13、 示收信裕度的灯，当通道在“收信起动” 5dBv 时，增加6dBv等于+ 1dBv时,则“+6dB”灯亮；当 通道再增加3dBv等于+ 4dBv时，则“+9dB”灯亮， 其他灯亮的顺序同理 ，因此“收信裕度” 只相对 5dBv增加和减少的变化，也能说明通道口的状 态。 6、分板插件“电源” “PWR”电源插件基于KA1M0880的多路高效 DC /DC电路，电路具有高效、高稳定性、外 围元件最少的高压PWM 系列电路，此电路 内含高压MOS场效应管和完善的内部保护电 路，包括：软启动电路，内部振荡器电路、 反馈控制电路、过载保护电路和过热关断电 路等。 根据实际需要电路采用两组多路电压输出：

14、一组由+20V20VOPT24V；另一组由 +5V+12V12V，这样构成整个“电源” 插件。 “电源” 面板信号说明 “运行”灯：打开电源，灯亮时，说明一组由 +20V20VOPT24V的一组是正常的，另 一组+5V+12V12V，可观察发信板的频 率数码显示，整定频率正常，这组电源正常。 否则均异常。 电源开关：向上打至“接通”位置进入装置工 作状态。向下打至“断开”时，电源关闭，装 置退出工作。 二、现场调试和异常处理 整机通电检查之前，应检查使用的直流 电压是否与装置的标称工作电压相符， 工作频率是否与线路的给定频率相符， 各插件的安装位置是否与面板布置图相 符。本装置的各项指标在出厂

15、时已调好， 除了电平低落 3dB需要根据线路衰耗的 实际情况在现场整定之外，一般不用在 现场调试和检测。 1、仪器仪表 电平振荡器 1台 选频电平表 1台 2、主要电气参数检查及调试 注意：通常情况下，尽量在现场不进行对收/发回路的调 整，原因是生产单位的仪器每年进行计量校验，而现场 使用单位的仪器很少进行计量校验，用户需要，必须确 认现场仪器正常后可以按下面的方法进行调整 发信回路调整： 首先用专用连接销将背板上的“本机”、“负载” 插孔短接，用选频电平表高阻档跨接在“线路滤波”插 件面板的 “负载”与“公共”测试孔上，短接背板的 T10，T12(起动发信)端子；选频电平表的电平表读数应 在

16、+11dBv1dB/，检查发信输出实际功率电平： 11+20dBv+ 20dBv衰减（机箱内部）=31dBv/75 发信功率的微调： 通过对发信板内部的W1即可调整装置发信功率（调 整范围：3dB左右）。发信回路校验完后，须将背板 T10，T12的短接线去掉恢复原状态。 收信回路调整： 将机箱背面的“本机”、“通道”、“负载”插孔短 接块取下，如果保护处于正常工作状态，须将收发信机背 板上的10#端子解开，振荡器的输出频率调在装置的工作频 率上，将振荡器的输出端子插入“线路滤波”插件面板上 的“本机”和“通道”插孔内，改变振荡器的输出电平 5dBV /751dB，使“收信”面板上的“收信起动”

17、信号灯 亮，否则，可以调整收信板上的W3。 裕度的调整是在振 荡器输出-5dBv基础上依次加入信号+1dBv、+4dBv、+7dBv、 +10dBv，相应地观察收信面板上的+6dB、+9dB、+12dB、 +15dB裕度的指示灯应稳定指示，否则调整单板上对应电位 器W4、W5、W6、W7，调整完毕后，须将功放板退出，收 信板用转接板引出，振荡器的信号从收信板的101#和116# 直接输入，在稳定地将+15dB点亮后，再增加3dB，调整 W8将+18dB稳定地指示即可。调整结束后，须将收发信机 背板上的10#端子接上恢复保护正常工作状态。 注意：调整相应的裕度信号灯时，必须断开电源，严禁带 电调

18、整。 3、通道试验 与线路对侧的变电站发电厂联系，将两侧的收 发信机电源打开，并将远方起动通道试验回路投 入，进行交换信号试验。在本侧停发，只收对侧 高频信号的试验阶段，观察“收信”插件面板上 的收信裕度指示灯亮的状态；并记下收信裕度最 大的指示信号。若五档裕度指示灯都亮(收信裕度 在18dB以上)，可人为地在收信回路投入6dB衰耗， 即将“收信”插件中的JP1跳线短上，然后再进 行交换信号，并记下最大裕度指示信号。若6dB 投入后，五档裕度指示灯还继续亮，可人为地投 入10dB哀耗，即去掉JP1、改短接JP4跳线，同 时记下最大裕度指示信号。 不论收信回路是否投入衰耗，其电平低落3dB告警整

19、定方 法是相同的，即根据最大裕度指示信号，将“收信”插件 中跳线组JP2中相应的裕度指示跳线短接上即可。(例如， 最大裕度指示为“+12dB”，则将JP2中的“+12dB”跳线短 上)。这样。电平低落告警便整定完毕。 至此装置现场检查及整定便完成。正常运行时，只有“电 源”上的“运行”指示灯和“接口”面板上的“正常”指 示灯亮。在日常通道交换信号试验过程中，“正常”灯应 一直亮，若有熄灭，并且“收信”插件的“3dB告警”灯 亮，同时有短暂装置异常信号给出，说明通道衰耗增大超 过3dB。要注意的是，在通道试验过程中，若线路两侧装 置的高频信号差拍很大时(试验过程中，两侧同时发信的5 秒内，“功放

20、”面板上表头晃动很厉害)，“接口”面板 上的“正常”灯有可能闪灭；而在试验完后，又恢复正常。 若遇此类情况，可将“功效”插件中的J1跳线短上即可。 试验完毕后，按“归复”按钮，复归面板上所有保持信号。 4、装置信号动作关系、装置信号动作关系 装置在运行时，有关信号动作关系如下表所示： 注：灯亮或有信号输出 灯亮或有信号输出并保持，信号需“复归”按钮复归 有短时消失现象出现 有短时信号出现 5、运行及故障诊断、运行及故障诊断 仔细检查装置的整定开关和跳线位置，应与装置 的工作参数和使用要求相符，投入运行后，装置 上只应有“接口”插件上的“正常”灯和“电 源”“插件”上的“运行”灯亮。运行时，为了

21、 净化运行环境，有关移动电话及对讲机等无线收 发设备应远离装置安装点。 若“正常”灯灭或有故障报警信号给出，说明工 作异常，可按下列步骤来判别故障类型和插件。 若是短时出现故障(即“正常”灯短时熄灭，并且 告警信号短时间给出)，首先排除是由于两侧发信 差拍所引起的报警及通道3dB电平低落导致的告警。 然后，起动装置发信，发信时， 若“正常”灯灭，并且收信回路的有关指示灯(收信起 动”、“收信输出”等)不亮，说明“收信”插件可能有 故障。在发信量“正常”灯灭，并“收信”工作正常，说 明“功率放大” 可能有故障。若装置是长时间出现故障(即不论发信与否， “正常”灯一直灭或闪亮，并告警)，此时，可将

22、“发信” 插件拔出，若“正常”灯继续灭或闪亮，说明是“接口” 插件有问题；若“正常”灯亮，说明是“发信”插件的晶 振回路有问题。(请注意，在拨插件时，一定要关装置的 电源。) 装置出现故障，用户最好不要在现场修理插件或更换元器 件，只需将故障插件寄回南瑞继电保护公司修复。南瑞继 电保护公司将免费为用户更换完好的插件。 本装置出厂时，不提供有关元器件级的备品备件，对于用 量较大的用户单位或重要系统用户，建议采用插件备用的 方法，以便装置故障时更换之用，从而缩短保护系统的停 运时间 2、LFX-913 继电保护专用高频收发信机 原理 LFX-913型收发信机在L FX-912的基础上，增 加了频率

23、控制的“切换逻辑”插件，并将原来 采用带通滤波器的线路滤波器换成四组低通滤 波器。这样使得L FX-913设有十组可切换的工 作频率、方便旁路代用切换。 装置由“电源”、“接口”、“切换逻辑”、 “发信”、“发信”、“功率放大”、“线路 滤波”、“收信”七个插件构成。 装置功能框图 图示 “切换逻辑”框图 图示 “线路滤波”框图 现场的调整 本装置的面板信号及背板端子与LFX-912 型一样，其现场的电气校验与维护说明也 与LFX-912型一样，要注意的是由于本装 置可以带十条不同频率的线路，而各条线 路的频率和衰耗都不一样，因此接收电平 低落3dB告警回路很难整定。此时，3dB 电平低落回路可以不用整定。对于长期带 用的线路，若想整定此值，可按LFX-912 型机的方法进行整定。 3、 RCS912、913 数字收发信机 简介 机箱前面板图 南瑞继保电气有限公司 收发信机 RCS-912 运 行 报 警 取取 消消 确确认认 调试口 机箱背板图 特点 数字式收发信机，主要在技术上的提高有：采用 数字频率合成技术（DDS）来产生正弦波信号， 具有频率波形准、质量