戴宇

摘要：有些220kV變電站為了增加電網(wǎng)可靠性，除了母線還會另設(shè)220kV旁路。近期，在旁路代路線路時，發(fā)生了幾起通道切換把手切換不到位而造成通道中斷的事件。為避免發(fā)生該風(fēng)險，文章提出在有旁代功能的220kV線路以及旁路間隔增加通道切換有效性檢驗回路的方法，在旁代操作中指示代路通道切換接點的狀態(tài)，以確保保護通道狀態(tài)正常和縱聯(lián)保護可靠投入。

關(guān)鍵詞：旁代線路；保護通道；可靠性；接點；有效性校核方案；電力系統(tǒng) 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM773 文章編號：1009-2374（2016）36-0169-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.084

1 概述

在電力系統(tǒng)各式各樣的運行方式中，帶旁路的運行方式涉及到保護的配合問題，當(dāng)由旁路代路時，需要通過切換把手將收發(fā)信機上的收信對象和發(fā)信對象由線路開關(guān)保護切換至旁路開關(guān)保護，把手是否切換到位關(guān)系到保護裝置能否正確地收發(fā)信。然而在實際生產(chǎn)運行中，電網(wǎng)發(fā)生過數(shù)起旁代通道切換把手切換不到位的事件。由于通道接口裝置的旁代切換回路目前無技術(shù)措施監(jiān)控切換把手接點導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)致正常運行的過程中不能及時發(fā)現(xiàn)缺陷。而在線路代路期間若保護通道處于非正常狀態(tài)，在線路代路運行過程中將有很高的風(fēng)險存在。本文研究了旁路代路的風(fēng)險，提出了一種有效防控措施，即在不影響設(shè)備正常運行的情況下，通過增加簡易的電路，檢測回路是否正常，嚴(yán)防故障的發(fā)生。

2 旁路代路風(fēng)險分析

旁路的配置一般包括單縱聯(lián)、單光差以及一光差一縱聯(lián)等，被代間隔保護配置一般包括雙光差、一光差一縱聯(lián)以及雙縱聯(lián)等。旁路代路時具有一定風(fēng)險。配置光纖差動保護的線路進行旁路代路操作的步驟為，首先退出光纖差動保護，將旁路斷路器合上，此時線路斷路器和旁路斷路器處于并列運行狀態(tài)；然后將線路斷路器斷開，并將線路保護光纖切換到旁路保護裝置；最后將旁路差動保護投入。這些操作的風(fēng)險在于，在這個旁代過程中，兩套光纖差動保護都在短時間內(nèi)同時退出，這段時間內(nèi)線路沒有主保護進行保護，故障將無法快速切除。配置縱聯(lián)保護的線路進行旁路代路操作的步驟為，首先退出單套光纖差動保護，將旁路斷路器合上，此時線路斷路器和旁路斷路器處于并列運行狀態(tài)；然后將收發(fā)信機切換到旁路運行，再將線路斷路器斷開。這些操作的主要風(fēng)險在于，當(dāng)線路斷路器和旁路斷路器處于合環(huán)運行狀態(tài)時，只有一套主保護通信通道正常，此時斷路器還有部分分流，若線路發(fā)生故障，差動保護可能不會動作，線路故障不能以最快的速度切除。當(dāng)通道切換把手切換接點不能正常導(dǎo)通時，通道中斷將致使差動保護拒動的風(fēng)險大增。

3 實施方法及回路測試

由于切換把手造成事故的原因，主要是由于無法及時發(fā)現(xiàn)把手切換不到位，因此線路發(fā)生故障時保護無法正確收發(fā)信，造成保護拒動或誤動。本案針對該問題提出了一種切換把手的監(jiān)測方案，即在保護未動作時，若切換把手接點導(dǎo)通，那么在保護接點兩端會有一個電壓差，此時若將光耦發(fā)射端接入保護兩端，回路將導(dǎo)通。反之，若切換把手接點未導(dǎo)通，將光耦發(fā)射端接入保護兩端，回路也不能導(dǎo)通，利用這個原理便可判斷接點是否導(dǎo)通。本案主要包括兩部分，即電源部分和邏輯判斷部分。

3.1 電源部分

電源部分的作用是將220V交流電轉(zhuǎn)換成四路相互獨立的5V電源。四路電源設(shè)計完全相同，這里以收信回路電源為例，P1為電源接口，接220V電源，F(xiàn)1為保險管，當(dāng)電路過流時，自動熔斷保護電路，S1為電源開關(guān)，T1為降壓變壓器，將220V電壓輸出雙8.4V電源，D2、D4為兩個整流橋，將交流8.4V電轉(zhuǎn)換成脈動直流電，C1～C8為穩(wěn)壓、濾波電容，使輸出電壓更穩(wěn)定，U1、U2為7805穩(wěn)壓芯片，將輸入電源轉(zhuǎn)換成5V穩(wěn)定電源，D1、D3為電源指示燈，R1、R2為D1、D2的分壓電阻。

3.2 邏輯判斷部分

切換回路分兩部分：一是收信切換；二是發(fā)信切換，因此對應(yīng)邏輯部也分收信監(jiān)測和發(fā)信監(jiān)測。

3.2.1 收信監(jiān)測設(shè)計。切換把手進行電路收信切換的示意圖，如圖1所示，1～6為把手的接線柱，當(dāng)把手打到本線路時，1和3接通，2和4接通；打到旁路時，1和5接通，2和6接通。

針對以上電路，設(shè)計邏輯監(jiān)測電路如圖2所示，P2的4腳接收信切換把手的3腳，P2的3腳接收信切換把手的5腳，P2的2接本線路保護的GND，P2的1接旁路保護的GND，P3的3腳接收信切換把手的4腳，P3的2腳接收信切換把手的6腳，P3的1腳接收信切換把手的2腳，S3為切換按鈕，按鈕未按下時檢測本線路通道，按下時檢測旁路通道，S2為檢測按鈕，按下時開始檢測，未按下時檢測無效，U3、U6為兩個光耦，當(dāng)切換把手切換到位，S2按下，U3、U6的發(fā)光，輸出端導(dǎo)通，U6、U3光耦發(fā)射極輸出高電平，輸入與門芯片U4A，與門輸出端輸出高電平，綠色發(fā)光二極管D5發(fā)光，若切換把手切換不到位，則U3、U6任一光耦不發(fā)光，對應(yīng)發(fā)射極輸出低電平，與門邏輯不滿足，3輸出低電平，經(jīng)過非門芯片CD4069，CD4069的2腳輸出高電平紅色發(fā)光二極管D6發(fā)光。

3.2.2 發(fā)信監(jiān)測設(shè)計。切換把手進行電路發(fā)信切換的示意圖，如圖3所示，1～6為把手的接線柱，當(dāng)把手打到本線路時，1和3接通，2和4接通；打到旁路時，1和5接通，2和6接通。

針對以上電路，設(shè)計邏輯監(jiān)測電路如圖4所示，P5的3腳發(fā)信切換把手的1腳，P5的2腳接發(fā)信切換把手的3腳，P5的1接收發(fā)信機的GND，P4的3腳接發(fā)信切換把手的4腳，P4的2腳接發(fā)信切換把手的6腳，P4的1腳接發(fā)信切換把手的2腳，S5為切換按鈕，S4為檢測按鈕，后面電路分析與收信完全相同。

4 結(jié)語

在湛江局變電管理所管轄的變電站中，廣泛存在攜帶旁路切換功能的收發(fā)信機，能有效監(jiān)視該類收發(fā)信機通道切換是否無誤，能大大降低由于通道切換不到位導(dǎo)致重要線路失去保護的概率，而且該裝置能直觀有效地反映出通道狀態(tài)。

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）