高頻保護(hù)誤動常見原因分析

摘要：高頻保護(hù)在輸電線路全線速動的保護(hù)中起到主要的保護(hù)作用，但是因為高頻保護(hù)需要高頻的信號耦合設(shè)備、專用收發(fā)信機等設(shè)備來配合工作，很容易出現(xiàn)異常故障。在這樣的背景下，文章從現(xiàn)場的運行維護(hù)角度考慮，通過一些實際的案例，對高頻保護(hù)中的誤動原因進(jìn)行了分析，希望可以對繼電保護(hù)現(xiàn)場的運行維護(hù)工作有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：高頻保護(hù)；誤動；拒動；高頻通道；輸電線路 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM773 文章編號：1009-2374（2015）27-0128-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.066

1 高頻通道故障造成高頻保護(hù)誤動

1.1 實際案例

如圖1，這是一個220kV的系統(tǒng)，其中線路出現(xiàn)了故障，可以知道的是，線路乙兩邊的C、D開關(guān)主保護(hù)沒有故障，處于正確的動作狀態(tài)。同時，線路甲的A側(cè)開關(guān)，處于高頻保護(hù)誤動出口的狀態(tài)。

在故障之后我們進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)A、B兩邊的高頻保護(hù)動作的邏輯是正確的，而且二次回路是完好的。之后對于高頻的通道進(jìn)行了檢查，可以看到兩邊的高頻收發(fā)信機都會發(fā)出“通道異常”的信號。

1.2 檢查情況及原因分析

根據(jù)上述線索，繼保人員對高頻通道及高頻設(shè)備進(jìn)行了認(rèn)真檢查，我們發(fā)現(xiàn)在B側(cè)的結(jié)合濾波器內(nèi)部，在高頻電纜線以及屏蔽層之間存在短路的情況。

當(dāng)時正值北方隆冬季節(jié)，高頻電纜端部剝開接線處聚乙烯絕緣體由于戶外低溫影響明顯收縮。在對該站所有220kV線路高頻電纜檢查后發(fā)現(xiàn)，普遍存在熱脹冷縮現(xiàn)象，B設(shè)備處的高頻電纜收縮最為嚴(yán)重，其聚乙烯絕緣體已收縮至屏蔽銅網(wǎng)內(nèi)，造成高頻電纜線芯與屏蔽銅網(wǎng)短接。在這次故障中，由于B處的高頻保護(hù)感應(yīng)到了反向的故障，所以始終處于發(fā)送信號的狀態(tài)，正是由于這樣所以導(dǎo)致高頻通道出現(xiàn)了異常情況，B端的信號難以發(fā)送到A端，而A端感應(yīng)到的是正向的故障，所以在A端出現(xiàn)了高頻的保護(hù)動作出口。

1.3 暴露出的問題及防范措施

這是一個很有代表性的因為高頻的通道問題導(dǎo)致的高頻保護(hù)誤動出口的故障問題，從這次故障中我們可以發(fā)現(xiàn)這些問題：（1）在設(shè)備安裝過程中，施工人員的技術(shù)不合格導(dǎo)致了高頻同軸電纜端頭剝開的地方露出了過少的絕緣體，這樣在運行的時候很容易由于熱脹冷縮的作用，造成高頻電纜線芯與屏蔽銅網(wǎng)短接，使高頻通道異常；（2）相關(guān)人員對于高頻通道的檢測也不合格，在高頻通道發(fā)生了問題以后沒有及時地發(fā)現(xiàn)并采取措施解決。

對于這些問題，我們需要采取一些方案來對其進(jìn)行防治：（1）相關(guān)人員要做好檢查的工作，對于戶外的高頻電纜的端頭接線要有細(xì)致、全面的檢測，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時地采用專業(yè)性技術(shù)進(jìn)行修整，從而使得高頻通道能夠正常地工作；（2）施工的時候要嚴(yán)格地按照規(guī)范的工藝來進(jìn)行，避免由于施工工藝問題造成高頻通道故障；（3）要做好對于高頻通道的監(jiān)督工作，時刻對其進(jìn)行監(jiān)督，以便發(fā)現(xiàn)問題。

2 二次接線不牢靠造成高頻保護(hù)誤動

2.1 實際案例

圖2是某電網(wǎng)的局部接線圖。從圖2中可以看出，在變電站甲中，一條35kV的線路帶用戶側(cè)變電站內(nèi)部有短路的問題，而變電站中的設(shè)備的保護(hù)動作是正確的，瞬間就能夠切除故障。同時，還可以發(fā)現(xiàn)的是，變電站甲的一條220kV的進(jìn)線開關(guān)A的高頻保護(hù)動作出口有問題，能夠跳開A開關(guān)，可是B開關(guān)卻沒有任何的動作。之后我們進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)變電站甲的內(nèi)部以及這條220kV的線路是沒有問題的，故障在于A開關(guān)的高頻保護(hù)誤動。

2.2 檢查情況及原因分析

工作人員對于線路上的A、B兩端的保護(hù)裝置以及二次回路都做了仔細(xì)的檢查，我們發(fā)現(xiàn)，在發(fā)生故障的時候，B端由于在故障的反方向，應(yīng)該向A端發(fā)送閉鎖信號，可是在實際中A端并沒有收到相關(guān)的信號。檢查的時候，我們發(fā)現(xiàn)在B開關(guān)的保護(hù)屏內(nèi)部的二次線的接觸情況存在問題。在這個地方，二次接線不是在兩個金屬壓接塊的中間位置，而是處于它們的背后。雖然螺絲的固定很好，可是二次回路仍處于未接通的狀態(tài)。因此，B端感應(yīng)到反方向，本應(yīng)馬上啟動發(fā)送信號并且不停止，來使得A側(cè)的高頻保護(hù)達(dá)到閉鎖的效果，可是由于這些問題的存在，B側(cè)難以實現(xiàn)發(fā)送信號這些功能，從而使得A側(cè)在開始時難以受到信號而啟動，導(dǎo)致了這一次誤動的發(fā)生。

2.3 暴露出的問題及防范措施

這次故障的發(fā)生很明顯是繼保人員的責(zé)任。在對線路的檢查時，要著重檢查二次接線的狀況，檢查其是否牢固，這是繼電保護(hù)的專業(yè)檢查中很關(guān)鍵的任務(wù)。可是由于繼保人員的疏忽，使得二次線只在表面做了相關(guān)的緊固工作，螺絲雖然很緊固，可是卻忽視了對于二次線的緊固，導(dǎo)致了其松動。雖然這些是小問題，卻連越三級，最終導(dǎo)致了220kV線路的保護(hù)誤動，導(dǎo)致了整個電網(wǎng)的問題。

3 保護(hù)裝置故障造成高頻保護(hù)誤動

3.1 實際案例

圖3是一個電網(wǎng)的局部接線圖。其中，C相的單相接地發(fā)生故障，1開關(guān)縱聯(lián)保護(hù)20ms出口，跳閘后重合成功。同時，3開關(guān)由于高閉零序保護(hù)18ms出口，使得跳開3開關(guān)。

3.2 檢查情況及原因分析

可以清晰地看出，1開關(guān)的保護(hù)動作是正確的，3開關(guān)存在誤動，2、3配置的縱聯(lián)保護(hù)屬于高頻閉鎖式

保護(hù)。

之后我們進(jìn)行了檢查，2開關(guān)的高頻保護(hù)裝置處于正常的狀態(tài)，3開關(guān)存在一些問題：在高頻通道保持暢通，而且投入兩側(cè)高頻收發(fā)信機的遠(yuǎn)方啟信功能的時候，只在3開關(guān)的一側(cè)進(jìn)行單項接地的故障，保護(hù)通信此時處于正常的起信狀態(tài)，因此這一側(cè)是屬于正向的故障，此時應(yīng)該馬上停止通信，可是收發(fā)信機通過起信使得2開關(guān)的收發(fā)信機始終處于發(fā)信的狀態(tài)，因此不能中斷，這導(dǎo)致通道中一直存在閉鎖信號，3側(cè)的高頻保護(hù)出口跳閘，可是這種情況本不應(yīng)該出現(xiàn)。

我們對于3側(cè)的二次回路以及定值進(jìn)行了詳細(xì)的檢測，沒有發(fā)現(xiàn)問題。進(jìn)一步檢查時發(fā)現(xiàn)，正在運行的與撥輪開關(guān)對應(yīng)定值區(qū)的定值是不符合的，保護(hù)裝置的內(nèi)部出現(xiàn)了定值“跑區(qū)”的問題。這種型號的裝置有10套保護(hù)定值，存儲在0～9區(qū)中，可是在運行中一般只采用一套定值。廠家在出廠前，會對其進(jìn)行調(diào)試，在各定值區(qū)設(shè)置相應(yīng)的調(diào)試定值，這些裝置在使用以后，相關(guān)人員一般會將定值設(shè)在0區(qū)。可是我們發(fā)現(xiàn)3開關(guān)處的保護(hù)裝置的調(diào)試定值是按允許式高頻保護(hù)設(shè)的，所以在區(qū)外故障的情況下造成了3處的保護(hù)誤動出現(xiàn)。

3.3 暴露出的問題及防范措施

這種問題出現(xiàn)原因主要是設(shè)備的老化問題，一些設(shè)備的使用期限過了10年就會出現(xiàn)器件老化的問題。現(xiàn)在各廠已經(jīng)通過一系列的整改工作，對于那些陳舊的設(shè)備進(jìn)行了更改。可是還是會存在某些地方因為資金等問題不能及時更改，使得微機保護(hù)過于陳舊，難以負(fù)荷現(xiàn)在的工作，對電網(wǎng)的運營造成了危害。

因此，針對這些問題的防范，應(yīng)該加強對于設(shè)備的檢查工作，尤其是那些經(jīng)常使用的設(shè)備。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在老化的問題，應(yīng)及時對其更換。

4 結(jié)語

高頻保護(hù)雖然已經(jīng)在電網(wǎng)中運用得很成功，可是還難以避免地存在一些問題，對其進(jìn)行檢修保護(hù)能夠影響電網(wǎng)的安全使用。本文中提出的一些問題，是近年來經(jīng)常發(fā)生的故障，對其進(jìn)行分析討論，希望能夠起到警醒作用。

作者簡介：唐理壯（1983-），男，重慶人，國網(wǎng)重慶大足區(qū)供電有限責(zé)任公司中級工程師，研究方向：繼電保護(hù)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）