丁國華

（鎮(zhèn)江供電公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212001）

高頻保護作為220kV及以上電壓等級線路保護的主保護，其通道的正常與否關(guān)系到保護能否正確動作。當(dāng)高頻通道出現(xiàn)異常時必須迅速進行處理,否則就有影響高頻保護的正常運行，如果此時線路上發(fā)生故障，高頻保護就有可能發(fā)生誤動或拒動，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。所以，作為檢修人員，在通道出現(xiàn)異常時，必須通過異?，F(xiàn)象以及相關(guān)的實驗對故障進行正確的分析和判斷，從而確定故障點的位置，合理提出停電范圍，停用相關(guān)保護，在最短的時間內(nèi)處理完故障。如果對異常情況不能進行正確地判斷或判斷錯誤，將會大大增加處理故障的難度，從而有可能使高頻保護長時間不能投入運行。所以通過對高頻通道故障現(xiàn)象進行正確判斷出故障點位置顯得非常重要。

1 高頻通道的構(gòu)成

目前，高頻保護通道主要是采用“相地”方式，其主要由以下幾個部分組成：輸電線路、高頻阻波器、耦合電容器、結(jié)合濾波器、高頻電纜、保護間隙、接地刀閘以及高頻收發(fā)信機。原理接線如圖1所示。高頻通道在實際運行的過程中，有幾個部分比較容易出現(xiàn)問題。（1）收發(fā)信機的性能不夠穩(wěn)定，由于長時間處于工作狀態(tài)，元器件容易損壞，根據(jù)不同的廠家，發(fā)生問題的情況會不一樣；（2）結(jié)合濾波器中的避雷器會發(fā)生問題，從而引起通道衰耗的增大，嚴(yán)重時有可能導(dǎo)致通道無法交換信號等；（3）阻波器中的調(diào)諧器損壞，導(dǎo)致其特性阻抗發(fā)生變化，高頻信號分流，通道衰耗增大；（4）在整個通道中，由于施工工藝比較差，導(dǎo)致通道在運行一段時間后某些地方發(fā)生接觸不良或接地現(xiàn)象，使高頻信號分流，通道衰耗增大。在高頻通道中的任何一點發(fā)生故障，其表現(xiàn)出來的現(xiàn)象亦不相同，這就需要根據(jù)這些故障現(xiàn)象以及相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)能夠正確判斷，從而準(zhǔn)確判斷出故障點位置。

圖1 高頻保護通道原理接線

2 通道故障現(xiàn)象及原因分析

2.1 故障現(xiàn)象

近日某變電站220kV華上線路高頻保護在進行每天的兩側(cè)高頻信號交換試驗時發(fā)現(xiàn) （兩側(cè)收發(fā)信機為LEX912），甲側(cè)收發(fā)信機發(fā)信時，乙側(cè)收發(fā)信機能夠收到甲側(cè)所發(fā)信號并啟動發(fā)信，同時發(fā)3 dB告警信號，而乙側(cè)收發(fā)信機發(fā)信時，甲側(cè)收發(fā)信機則無任何反應(yīng)，檢查前一天的交換信號試驗數(shù)據(jù)，兩側(cè)都收發(fā)信機正常。對比兩側(cè)收發(fā)信機定校數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，甲側(cè)比乙側(cè)收發(fā)信機靈敏啟動電平高。所以，初步判斷：（1）在交換高頻信號時，通道發(fā)生了較大的衰耗，通道出現(xiàn)故障；（2）由于乙側(cè)收發(fā)信機的靈敏啟動電平較低，在收到對側(cè)的信號時能夠啟動發(fā)信，而甲側(cè)收發(fā)信機在收到對側(cè)信號時則不能啟動發(fā)信。

2.2 故障分析

2.2.1 相關(guān)試驗及數(shù)據(jù)分析

申請停用本套高頻保護，對兩側(cè)高頻收發(fā)信機的發(fā)信電平以及高頻通道各關(guān)鍵點電平進行測量。

（1）用電平表以及高頻振蕩器對兩側(cè)收發(fā)信機通道口收、發(fā)信電平以及靈敏啟動電平進行測量，測量數(shù)據(jù)如表1所示。甲側(cè)收發(fā)信機發(fā)信電平30.9 dB，乙側(cè)發(fā)信電平為31.3 dB，裝置的額定發(fā)信電平為31 dB，從測量數(shù)據(jù)分析判斷，兩側(cè)收發(fā)信機發(fā)信回路正常；用高頻振動器對高頻收發(fā)信機加入額定頻率的高頻信號，對高頻收發(fā)信機的靈敏啟動電平進行測量，當(dāng)高頻收發(fā)信機通道口接收到信號電平高于靈敏啟動電平時，高頻收發(fā)信機能夠啟動發(fā)信，否則不能啟動發(fā)信，說明裝置收信回路正常。兩側(cè)收發(fā)信機裝置良好。

表1 通道口電平 dB

（2）對兩側(cè)結(jié)合濾波器的線路側(cè)以及電纜側(cè)高頻信號電壓電平進行測量，測量數(shù)據(jù)見表2。

表2 電壓電平 dB

在解除結(jié)合濾波器中的避雷器后，再測量各點電平，其數(shù)據(jù)與表2無明顯變化，據(jù)此可判斷避雷器無擊穿。由于結(jié)合濾波器電纜側(cè)波阻抗為75 Ω，結(jié)合濾波器線路側(cè)波阻抗為400 Ω，在假設(shè)結(jié)合濾波器無衰耗的情況下，電纜側(cè)與線路側(cè)高頻信號的功率絕對電平應(yīng)相等，根據(jù)電壓電平與功率電平之間的換算公式Lp=Lu+10log600/Z，則有電纜側(cè)電壓電平與線路側(cè)電壓電平的關(guān)系。

Lu1為結(jié)合濾波器電纜側(cè)電壓電平；Lu2為結(jié)合濾波器線路側(cè)電壓電平。從甲側(cè)結(jié)合濾波器所測數(shù)據(jù)來看，無論是本側(cè)發(fā)信，還是收對側(cè)高頻信號，電纜側(cè)電平均比線路側(cè)電平低7 dB左右，結(jié)合濾波器衰耗未超過2 dB，符合規(guī)程要求，說明甲側(cè)結(jié)合濾波器良好。從乙側(cè)結(jié)合濾波器所測數(shù)據(jù)來看，在本側(cè)發(fā)信時，電纜側(cè)電平為23.1 dB,歸算到線路側(cè)電平應(yīng)為23.1+7.27=30.37 dB，但實際測量時只有14.2 dB，少了16.17 dB，說明結(jié)合濾波器有可能損害，或線路側(cè)有較大的衰耗。在對側(cè)發(fā)信、本側(cè)收信時，電纜側(cè)電平比線路側(cè)電平低7 dB，歸算后可知結(jié)合濾波器衰耗較小，說明乙側(cè)結(jié)合濾波器良好。

2.2.2 故障點查找

通過以上的各項試驗以及對試驗數(shù)據(jù)的分析，可以判斷兩側(cè)的收發(fā)信機以及結(jié)合濾波器完好，從收發(fā)信機經(jīng)過高頻電纜到結(jié)合濾波器的高頻信號衰耗約為6 dB左右，符合規(guī)程的要求?？梢耘袛嗍亲璨ㄆ骰蝰詈想娙萜鞒霈F(xiàn)了異常情況，并且在線路的乙側(cè)可能性極大，因為在乙側(cè)發(fā)信時，結(jié)合濾波器線路側(cè)電平較低，高頻信號發(fā)生了較大的分流。

停用一次設(shè)備，對一次設(shè)備進行檢查。由于檢查耦合電容器與檢查阻波器時，考慮到與運行設(shè)備的安全距離，所需停電范圍不同，檢查耦合電容器只需停線路即可，停電較小，而檢查阻波器時除需停本線路外還需停母線，范圍較大，所以應(yīng)先考慮檢查耦合電容器。

在停用線路后對耦合電容器進行檢查時發(fā)現(xiàn)，其引至結(jié)合濾波器的導(dǎo)線發(fā)生了接地，導(dǎo)致高頻電流發(fā)生較大的分流。由于是采用線路壓變兼作高頻通道的耦合電容器，其二次接線盒內(nèi)接線端子設(shè)計不合理，不利于接線，固定絕緣板用螺帽生銹，同時導(dǎo)線絕緣層老化，最終導(dǎo)致導(dǎo)線通過鐵銹與外殼接觸，發(fā)生接地。

3 防范措施及建議

為了盡量避免高頻通道出現(xiàn)異常或故障情況，保證高頻保護的正常運行，主要應(yīng)從以下幾個方面考慮：（1）由于高頻通道由多個部分組成，其中任何一個部分出現(xiàn)接線松動、元件老化、導(dǎo)線銹蝕等都會造成高頻通道故障，所以，在高頻通道施工的各個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把關(guān)，注意施工工藝，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)反事故措施要求，保證各個部分連接可靠。（2）高頻通道抗干擾性能較差，容易受到外部的影響，在進行高頻通道檢驗時要認(rèn)真、仔細(xì)，并將本次的檢驗數(shù)據(jù)與以往檢驗記錄進行比較，如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有變化時，要找出原因，這樣才能消除故障隱患。（3）根據(jù)高頻通道的構(gòu)成以及其特點，很難實現(xiàn)高頻通道的實時監(jiān)測，這就需要運行人員嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)程要求，按時進行通道信號交換試驗，在遇有惡劣天氣時，應(yīng)縮短信號交換試驗周期，以便在通道故障或異常時能及時發(fā)現(xiàn)及處理。（4）高頻通道故障率較高，出現(xiàn)故障的范圍較廣，維護比較麻煩，盡量采用光纖通道。

4 結(jié)束語

高頻通道作為高頻保護的重要組成部分，在通道出現(xiàn)異常時，必須能夠及時發(fā)現(xiàn)及處理，否則將會導(dǎo)致保護的誤動或拒動。在處理故障的過程中應(yīng)做到：（1）停電的范圍盡可能?。唬?）保護停用的時間盡可能短。所以，對高頻通道故障分析要正確，故障點位置的判斷要準(zhǔn)確，只有這樣，才能在較短的時間內(nèi)將故障排除，保證高頻保護的安全、穩(wěn)定運行。

[1]國家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護實用技術(shù)問答（第2版）[M].北京：中國電力出版社，2000.

[2]江蘇省電力公司.電力系統(tǒng)繼電保護原理與實用技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2006.