防止保護裝置收發信機頻繁收發信號的方法

郭繼聰

(云南電網公司昆明供電局，昆明 650000)

0 前言

近年來，高頻通道干擾引起的載波電路故障并不少見，發生了多起由于保護通道故障而引起通道阻塞、通道告警、甚至線路跳閘的事故事件。因此，總結類似故障原因及故障排除方法對于電網正常運行具有重要意義。以下，就一起寬頻干擾引起的高頻收發信機異常案例進行敘述和分析，希望對日后類似事件的故障原因查找和問題處理提供一定參考。

1 故障現象

某220 kV I 回主二保護屏收發信機發生頻繁收發信的現象，因保護啟信回路解除，期間也沒監測到發信動作，初步懷疑有不明信號進入收發信機。

1.1 高頻通道

高頻通道是縱聯保護中常見的一種通道類型，使用的信號頻率50～400 kHz。這種頻率在通信上屬于高頻頻段范圍，因此把利用這種通道的縱聯保護稱作高頻保護。

高頻通道有相—相耦合和相—地耦合兩種類型。所謂相—相耦合是指收發信機經兩套高頻加工設備耦合在兩相輸電線路上，采用這種方式時高頻電流衰耗較小，一般應用于允許信號中。所謂相—地耦合是指收發信機經高頻加工設備耦合在一相輸電線路上，收發信機另一端接地。采用這種方式時高頻電流衰耗較大，受到的干擾也較大，一般應用于閉鎖信號中。

由于輸電線路是高壓設備，收發高頻電流的繼電保護專用收發信機或載波機是低壓設備，所以輸電線路和收發信機之間還有耦合電容器、結合濾波器、高頻電纜這樣一些連接設備。輸電線路和斷路器之間還裝有阻高頻通工頻的高頻阻波器。上述這些設備統稱為高頻加工設備。高頻加工設備主要有兩點作用，其一是實現高低壓的隔離以確保人身與設備安全，其二是實現阻抗匹配并防止輸電線路上的高頻電流外泄到母線，以減少傳輸衰耗。此外，高頻通道還包括保護間隙、接地開關以及負責發送和接收高頻信號的高頻收發信機。高頻收發信機的原理如圖1 所示。

圖1 高頻收發信機原理框圖

1.2 現場試驗

1)高頻通道背景噪聲測試:因收發信機收信行為不具有規律性。在測試背景噪聲時，未發生收信動作。

在測試時刻，背景噪聲正常，也可以說明信號不是每時每刻都存在。

2)在收發信機高頻電纜接口處錄取波形。從段錄取的波形可以看出，高頻通道中確實存在隨機的干擾信號。強度有大小。持續長短不同，并不是所有干擾信號，都能造成SF960A 收信動作。

3)收發信機測試:將高頻電纜從SF960A 收發信機處拆除，接入另一套LFX－912 收發信機，并且LFX－912 頻率并未設為318 kHz，但是LFX－912 收信仍然動作。這次試驗基本可以排除SF960A 收發信機的問題，并且也可以確認通道干擾信號為一個寬頻信號，不然不會不同頻率的SF960A 與LFX－912 均收信動作。

4)一次設備紫外成像試驗:采用了紫外成像儀開展了結合濾波器及其連接線、耦合電容器和阻波器的紫外成像測試。從檢測結果看，結合濾波器及其連接線、阻波器及其連接線外觀良好，均無放電現象。耦合電容器本體無明顯異常放電，三相的一次接頭也均未檢測到放電現象。

利用望遠鏡對現場其他一次設備進行觀察，發現電壓互感器與引流線間螺絲有松動現象，通過錄取波形發現，風力較大時，引流線擺動的幅度加大，波形的跳躍也越明顯。

2 故障分析

1)收發信機無異常，收發信機報文與高頻通道錄播圖形，通道中存在寬頻干擾信號應該是造成收發信機頻繁收發信的原因。

2)耦合電容器表面及接頭、結合濾波器、阻波器均未發現異常放電，雖然B、C 耦合電容器頂部法蘭處出現污穢放電，但放電不強烈，且電暈放電屬于空氣擊穿放電，其放電信號不會串到一次回路中。

綜上，電壓互感器與引流線間螺絲松動是這次干擾的主要原因。事實證明，經停電處理后，收發信機頻繁發信現象停止。

3 結束語

基于以上分析，為盡量避免高頻通道出現各種類似故障或異常情況，可以從以下幾個方面著手:

1)高頻通道具有結構復雜、抗干擾能力較弱等特點，日常維護中需要重視。

2)在高頻通道故障或異常情況處理時，應該按照正確細致的順序，認真收集并記錄所有相關數據，制定一套較為成熟的故障查找流程，務必涵蓋高頻通道涉及的相關設備和元件，逐一排除懷疑點并最終確認故障根源。

3)高頻通道硬件質量和安裝工藝應高度重視，保證各元件內部和之間連接穩固。

［1］國家電力調度通信中心.國家電網公司繼電保護培訓教材［M］.北京:中國電力出版社，2009.

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

［3］吳必信.電力系統繼電保護［M］.北京:中國電力出版社，2000.

［4］國家電力調度通信中心.繼電保護與安全自動裝置技術標準［M］.北京:中國電力出版社，2000.

［5］萬堯峰，趙振敏，蔣政.一起高頻保護通道異常的情況分析［J］.中國電力教育，2012，(27):154.