高頻保護(hù)和低頻保護(hù)是電力系統(tǒng)中用于監(jiān)測頻率異常并快速切除故障或采取保護(hù)措施的裝置，分別針對頻率過高和過低的工況設(shè)計，確保電網(wǎng)和設(shè)備安全。

高頻保護(hù)

1. 定義
   高頻保護(hù)是一種利用高頻信號比較輸電線路兩端電氣量（如電流相位或功率方向）的保護(hù)方式。其核心原理是通過高頻載波通道傳輸線路兩端的電流相位或方向信息，比較后判斷故障位置。當(dāng)檢測到內(nèi)部故障時（如兩端電流相位差約180°或方向均指向線路），保護(hù)立即動作跳閘；當(dāng)外部故障時（相位差接近0°或方向相反），保護(hù)閉鎖不動作。

2. 作用

• 快速切除故障：高頻保護(hù)能在極短時間內(nèi)（20-40ms）切除故障，保障系統(tǒng)穩(wěn)定性，特別適用于超高壓、長距離輸電線路。

• 全線速動：無需時間配合，動作速度極快，能準(zhǔn)確區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，可靠性高。

• 防止設(shè)備損壞：避免因頻率過高導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣老化加速、壽命縮短等問題。

3. 工作原理

• 信號傳輸：利用輸電線路本身構(gòu)成高頻電流通道，將線路兩端的電流相位或功率方向轉(zhuǎn)化為高頻信號，送至對端進(jìn)行比較。

• 邏輯判斷：當(dāng)線路內(nèi)部故障時，兩端保護(hù)裝置檢測到電流相位相同或方向均指向線路，保護(hù)動作跳閘；當(dāng)外部故障時，兩端電流相位相差180°或方向相反，保護(hù)閉鎖不動作。

• 通道類型：包括“導(dǎo)線-大地”和“導(dǎo)線-導(dǎo)線”兩種方式，前者投資較小，后者信號衰減及干擾較小。

4. 類型

• 高頻閉鎖方向保護(hù)：通過高頻通道傳送兩側(cè)的功率方向，比較被保護(hù)線路兩端的短路功率方向，判斷故障位置。

• 相差動高頻保護(hù)：利用高頻信號將電流的相位傳送到對側(cè)，比較被保護(hù)線路兩側(cè)的電流相位，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生速斷動作或不動作。

低頻保護(hù)

1. 定義
   低頻保護(hù)是監(jiān)測電力系統(tǒng)中電源頻率是否低于額定范圍的保護(hù)措施。當(dāng)頻率降低至設(shè)定的低頻率閾值以下時，保護(hù)裝置會及時切斷電路，以保護(hù)設(shè)備免受低頻率運(yùn)行的風(fēng)險。

2. 作用

• 保護(hù)設(shè)備安全：低頻率運(yùn)行可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)和電動機(jī)等設(shè)備的性能下降，甚至損壞。低頻保護(hù)通過切斷電路，避免設(shè)備因低頻運(yùn)行而受損。

• 維持系統(tǒng)穩(wěn)定：在電站脫網(wǎng)帶重負(fù)荷運(yùn)行時，低頻保護(hù)可防止系統(tǒng)頻率進(jìn)一步下降，保障電網(wǎng)穩(wěn)定。

3. 工作原理

• 頻率監(jiān)測：保護(hù)裝置實(shí)時監(jiān)測電力系統(tǒng)的頻率變化。

• 閾值比較：當(dāng)頻率降低至設(shè)定的低頻率閾值以下時，保護(hù)裝置動作。

• 閉鎖功能：低頻保護(hù)可經(jīng)滑差閉鎖、低流閉鎖、低壓閉鎖，即頻率滑差大于滑差定值或電流低于低流定值或電壓低于低壓定值均閉鎖低頻減載功能，各種閉鎖可組合或單獨(dú)運(yùn)用，以滿足保護(hù)配置的要求。

4. 應(yīng)用場景

• 發(fā)電機(jī)保護(hù)：當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率低于定值時，低頻保護(hù)延時動作于獨(dú)立出口，發(fā)出跳閘、電氣事故停機(jī)信號，作用于發(fā)電機(jī)出口開關(guān)，使機(jī)組跳閘，停止向外供電。

• 電網(wǎng)保護(hù)：在電網(wǎng)頻率下降或波動到低于整定值時，低頻保護(hù)動作，切除部分負(fù)荷，防止系統(tǒng)崩潰。

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