1、高频闭锁方向保护的基本原理

目前广泛应用的高频闭锁方向保护，是以高频通道经常无电流而在外部故障时发出闭锁信号的方式构成的。此闭锁信号由短路功率方向为负的一端发出，这个信号被两端的受信机所接收，而把保护闭锁，故称为高频闭锁方向保护。

这种保护的工作原理是利用非故障线路的一端发出闭锁该线路两端保护的高频信号，而对于故障线路的两端则不需要发出高频信号使保护动作于跳闸，这样就可以保证在内部故障并伴随有通道的破坏是（例如通道所在的一相接地或是断线），保护装置仍能够正确动作，这是它的主要优点，也是这种高频信号工作方式得到广泛应用的主要原因之一。

现将各种故障时，保护的工作情况分述如下。

（1）、外部故障

（2）、两端供电线路内部故障

（3）、单端供电线路内部故障。当只丛一端供电的线路内部故障时，在受电端的半套保护不起动，也不发送高频闭锁信号，而在电源端的保护动作情况则和上述分析相同，此时能够立即动作使电源端的断路器跳闸。

（4）、系统振荡。对接于相电流和相电压（或线电压）上的功率方向元件，当系统发生振荡且振荡中心位于保护范围以内时，由于两端的功率方向均为正，保护将要误动， 这是一个严重的缺点。而对于反应负序或另序的功率方向元件，则不受振荡的影响。

由以上分析可以看出，距故障点较远一端的保护所感觉到的情况，和内部故障时完全一样，此时主要是利用靠近故障点一端的保护发出的高频闭锁信号，来防止远端保护的误动作。因此，在外部故障时保护正确动作的必要条件是靠近故障点一端的高频发信机必须起动，而如果两端起动元件的灵敏度不相配合时，就可能发生误动作。

例如，在图4-11中，线路A、B每端只有一个起动元件，其整定值为 Id =100A，由于电流互感器和继电器存在误差，因此，两端起动元件的实际起动电流可能不同，一般允许误差是 %，故A端的实际起动电流可能是95A，B端的则可能是105A。当保护范围外部故障且短路电流又恰为95A〈 Id 〈105A时，则A端的保护1起动，而B端的保护2不起动由于B端不能发出高频闭锁信号，因此，保护1在起动之后就会出现误动作。为防止这种误动作的发生，如上面所述的每端采用了两个灵敏度不同的起动元件，一般选择 Idzj2=(1.6-2)Idzj1 ，使灵敏的起动元件1动作后，只起动高频发信机，而不灵敏的起动元件2动作后才能够去跳闸。这样，在遇有上述情况发生时。保护就不可能误动作了。

由于采用了两个灵敏度不同的起动元件，在内部故障时，必须起动元件2动作后才能跳闸，因而降低了整套保护的灵敏度，同时也使接线复杂化。

此外，对于这种工作方式，当外部故障时在远离故障点一端的保护，为了等待对端发来的高频闭锁信号，还必须要求起动元件2的动作时间大于起动元件1的动作时间，这样就降低了 保护装置由以下主要元件组成：起动元件1和2，其灵敏度选择得不同，灵敏度高的起动元件1只用来起动高频发信机以发出闭锁信号，而灵敏度较低的起动元件2则准备好跳闸回路，功率方向元件3用以判别短路功率的方向；中间继电器4ZJ用在内部故障是停止发出高频信号；带有工作线圈和制动线圈的极化继电器5ZJ用以控制保护的跳闸回路。在正方向短路时，5ZJ的工作线圈由线路本端的保护动作后供电，制动线圈在受信机收到高频信号时，由高频电流整流后供电。继电器做成只当工作线圈中有电流时才动作，而当制动线圈或两组线圈同时有电流时均不工作。这样，只有在内部故障，两端均不发送闭锁信号的情况下，5ZJ才能动作。

现将各种故障时，保护的工作情况分述如下。

（1）、外部故障。在A端保护1的功率方向为正，在B端保护2的功率方向为负。此时，两侧的起动元件1均动作，经过4ZJ的常闭触电将起动发信机的命令加于发信机上。发信机发出的闭锁信号一方面为自己的受信机所接收，一方面经过高频通道，被对端的受信机接收。当收到信号后，5ZJ的制动线圈中有电流，即把保护闭锁。此外，起动元件2也同时动作闭合其触电，准备了跳闸回路。在短路功率方向为正的一端（保护1），其方向元件3动作，于是使4ZJ起动，停止发信，同时给5ZJ的工作线圈中加入电流。在方向为负的一端（保护2），方向元件不起动。因此，发信机继续发送闭锁信号。在这种情况下，保护1的5ZJ中是两个线圈均有电流，而保护2的5ZJ中只有制动线圈有电流。如上所述，两个继电器均不能动作，保护就一直被闭锁。待外部故障被切除，起动元件返回后，保护即恢复原状。

（2）、两端供电线路内部故障。两端供电的线路内部故障时，两端的起动元件1和2均动作，其作用同上。之后两端的方向元件3和4ZJ也动作，即停止了发信机的工作。这样5ZJ中就只有工作线圈中有电流。因此，它们能立即动作分别使两端的断路器跳闸。

整套保护的动作速度。以上就是这种保护的主要缺点。