高頻保護通道異常的分析與總結

韓曉雯 李凌燕

摘要：針對兩起繼電保護高頻通道異常事件進行了分析，總結了高頻通道的典型故障，同時提出了相應的處理方法，可提高高頻保護通道的運行維護水平，確保電網安全運行。

關鍵詞：高頻保護；通道異常；縱聯保護；耦合電容器；拉弧

1 引言

高頻保護的通道由輸電線路和高頻加工設備構成，其中高頻加工設備包含阻波器、禍合電容器、結合濾波器、高頻電纜及收發信機等。繼電保護用高頻通道是縱聯保護的重要組成部分，高頻通道異常是造成縱聯保護被迫退出的主要原因，及時發現、解決高頻通道的異常、故障，對防比由于保護裝置不正常運行引起的電網故障有著極其重要的作用。本文結合兩起高頻通道異常的事件，對事件處理情況進行了分析，總結了高頻通道的典型故障并提出了相應的處理方法。

2高頻保護配置現狀與一般分析方法

對高頻保護通道運用科學的統計方法，結合定量、定性研究進行統計分析，實現對高頻保護通道信號的統計分析。圖1為高頻通道信號統計分析流程：首先對高頻保護通道信號設計合理的統計參數，然后整理統計采樣數據進行信號處理，然后通過信號規范來整理信號數據，再通過分組標值、界限劃分及專業的算法統計分析程序來實現對高頻保護通道信號的數據統計分析功能。高頻保護通道統計參數的設計可以考慮將“高頻收發信機動作次數”、“高頻收發信機恢復次數”、“高頻保護通道異常動作次數”、“高頻保護通道異常恢復次數”作為直接統計參數。將“高頻保護通道測試異常”、“高頻保護通道測試正確動作率”、“高頻保護通道拒動”次數作為統計分析量。

圖1 高頻保護通道信號數據統計流程

整理統計采樣數據，統一規范的高頻保護通道信號描述是統計分析的充分條件。統一高頻保護裝置廠商、收發信機裝置廠商、設計方對高頻保護通道信號的理解，將高頻保護通道信息簡潔明了、規范地描述，可以事半功倍提高高頻保護通道信號的統計分析效率。完成統計參數設計和統計數據采樣后，通過對比統計分析的方法，對比一段時間內收發信機動作和收發信機恢復次數，統計數據就能很直觀地反映高頻保護通道測試的實際情況。通過對比一段時間內通道異常動作次數和通道異常恢復次數，得到的統計數據可以很客觀地反映高頻保護通道受到外部

環境干擾的實際情況和實際運行中是否發生了通道故障的情況。

（1）高頻保護通道測試正常

高頻保護通道正常時調度自動化系統監控運行界面有以下遙信信號：“高頻保護收發信機裝置動作”、“高頻保護收發信機裝置恢復”、“高頻保護收訊動作”、“高頻保護收訊動作恢復”。視微機縱聯保護裝置和收發信機裝置匹配類型不同而顯示的信號不同，但是不管是收發信機信號還是收訊輸入信號，在進行高頻保護通道測試時，只有動作、恢復信號各1次，且間隔時間一般在30s以內才能認為高頻保護通道測試正常。僅有收發信機單一動作或恢復信號時均不能診斷高頻保護通道測試智能診斷正常的判斷，因為有可能收發信機的動作和異常信號，在信號上送調度自動化主站時，網絡通道故障或者其它原因導致收發信機動作、異常信號丟失。這種情況下如果只判收發信機動作，而不將收發信機或者收訊輸入動作、恢復信號作為判斷量，會誤診斷高頻保護通道測試正常，這是高頻保護通道測試正常智能診斷中要特別注意的問題。

（2）高頻保護通道測試異常

高頻保護通道異常信號在調度自動化監控運行界面大致有以下幾類：“高頻保護收發信機異常”、“高頻保護保護裝置閉鎖/異常/直流消失”、“高頻保護保護縱聯通道告警”、“高頻保護收發信機3DB告警”、“高頻保護通道故障”等，實際中信號描述不一、視收發信機裝置和保護裝置類型不同而上送信號不同。高頻保護測試通道異常智能診斷專家判據可以設定為只要有上送異常信號均判定為通道異常。

3 高頻通異常案例一分析

3.1高頻通異常事件經過

某日，220kV甲乙線高頻閉鎖距離保護CSL-lO1B通道告警。現場檢查發現，保護裝置顯示SXCC（收信出錯），收發信機3dB告警；兩套收發信機長期起動，或停比后很短時問內又起動，起動時電平指針不穩，擺動幅度較大。線路兩側開關斷開后，兩側兩套收發信機均不再起動。

220kV甲乙線保護配置情況：第一套線路保護為北京四方高頻閉鎖距離CSL-lO1B和宏圖高科收發信機USF6A（高頻通道為A相通道，頻率為126kHz）；第二套線路保護為南瑞繼保方向高頻LFP-901 B和南瑞繼保收發信機LFX-912（高頻通道為B相通道，頻率為166 kHz）。甲乙線高頻通道接線圖如圖2所示。

圖2 甲乙線高頻通道接線圖

3.2高頻通異常事件分析及處理

甲乙線帶電時，雙套高頻保護的兩個收發信機處于異常起動狀態，當兩側斷路器斷開后，兩側收發信機不再起動。現場檢查發現，甲乙側保護裝置、收發信機及高頻通道加工設備外觀無異常。在甲側進行通道試驗，A相通道試驗正常，B相通道試驗仍然通道告警。由此初步判斷可能是B相高頻加工設備的某元件內部有損壞。對B相高頻通道進行收發信電平測試，結果見表1、2。

由表1，2可知，事故原因可能是禍合電容器或阻波器存在問題，但不能確定是哪側。考慮到相與相問存在電容禍合效應，又進行了表3所示通道測試。

從表3可知，甲側B相發信時，高頻信號已發送至線路上，經相問電容耦合，乙側A相有電平值；乙側B相發信時，甲側A相收信電平值不正常。

由此判斷應該是乙側耦合電容器損壞。將乙側B相耦合電容器用短接線短接后，通道試驗正常，因此確定是耦合電容器損壞。對于在線路帶電情況下兩相收發信機均頻繁起動，而線路停電后此現象消失的問題，經設備解體檢查及分析得知其原因為耦合電容器內部斷線，斷線點存在拉弧，拉弧時產生各種頻率的電磁波發散出去，導致收發信機受到干擾而頻繁起動，而線路停電后拉弧消失，收發信機也不再起動。

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