高頻保護和低頻保護是電力系統中用于監測頻率異常并快速切除故障或采取保護措施的裝置，分別針對頻率過高和過低的工況設計，確保電網和設備安全。

高頻保護

1. 定義
   高頻保護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。當檢測到內部故障時（如兩端電流相位差約180°或方向均指向線路），保護立即動作跳閘；當外部故障時（相位差接近0°或方向相反），保護閉鎖不動作。

2. 作用

• 快速切除故障：高頻保護能在極短時間內（20-40ms）切除故障，保障系統穩定性，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，能準確區分區內外故障，可靠性高。

• 防止設備損壞：避免因頻率過高導致電氣設備絕緣老化加速、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成高頻電流通道，將線路兩端的電流相位或功率方向轉化為高頻信號，送至對端進行比較。

• 邏輯判斷：當線路內部故障時，兩端保護裝置檢測到電流相位相同或方向均指向線路，保護動作跳閘；當外部故障時，兩端電流相位相差180°或方向相反，保護閉鎖不動作。

• 通道類型：包括“導線-大地”和“導線-導線”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：通過高頻通道傳送兩側的功率方向，比較被保護線路兩端的短路功率方向，判斷故障位置。

• 相差動高頻保護：利用高頻信號將電流的相位傳送到對側，比較被保護線路兩側的電流相位，根據比較結果產生速斷動作或不動作。

低頻保護

1. 定義
   低頻保護是監測電力系統中電源頻率是否低于額定范圍的保護措施。當頻率降低至設定的低頻率閾值以下時，保護裝置會及時切斷電路，以保護設備免受低頻率運行的風險。

2. 作用

• 保護設備安全：低頻率運行可能導致發電機和電動機等設備的性能下降，甚至損壞。低頻保護通過切斷電路，避免設備因低頻運行而受損。

• 維持系統穩定：在電站脫網帶重負荷運行時，低頻保護可防止系統頻率進一步下降，保障電網穩定。

3. 工作原理

• 頻率監測：保護裝置實時監測電力系統的頻率變化。

• 閾值比較：當頻率降低至設定的低頻率閾值以下時，保護裝置動作。

• 閉鎖功能：低頻保護可經滑差閉鎖、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運用，以滿足保護配置的要求。

4. 應用場景

• 發電機保護：當發電機頻率低于定值時，低頻保護延時動作于獨立出口，發出跳閘、電氣事故停機信號，作用于發電機出口開關，使機組跳閘，停止向外供電。

• 電網保護：在電網頻率下降或波動到低于整定值時，低頻保護動作，切除部分負荷，防止系統崩潰。

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