高频保护通道维护及异常处理

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1、高频保护通道维护及异常处理目前，高频保护成为高压和超高压线路的主要保护，在保证电力系统的安全 和稳定运行上占有重要的地位。然而，高频通道的抗干扰和通道异常处理成为高 频通道正常运行的两个关键问题。本文简要介绍了高频保护在运行中可能出现的 高频干扰原因以及提出高频通道异常分析和故障处理标签：高频保护 通道 干扰 异常分析 故障处理引言利用电力线载波通信方式构成的继电保护称为载波保护或高频保护。随着高 频保护装置可靠性的大大提高，而高频通道存在和出现的问题就成为影响高频保 护可靠性的主要矛盾。由于高压线路是为传输工频电流而设计的，当线路上高压 电晕放电和绝缘子放电以及天气原因（冰层、霜雪覆盖线路）

2、、外界电磁波干扰 等等现象出现时，就会严重影响高频信号的传输和接收质量，这是电力载波所固 有的不利因素。为确保电网安全，对通道的加工结合设备进行日常巡视及维护检查成了运行 人员和继电保护人员的重要工作。根据中国南方电网有限责任公司电力生产事 故调查规程的5.2.5.5规定220kV以上线路非计划停运，导致主保护非计划单 套最长停电时间不能超过36h。这就对运行人员的巡视和继保人员处理高频通道 故障提出了更高的要求。因此，为了确保能快速地解决高频故障，从维护的角度对通道的加工结合设 备进行分析，并就高频通道异常现象提出常规的处理方法。2高频载波通道的组成电力线的主要功能是传输工频电流，要使它兼作

3、传输高频信号的通道，就必 须使工频电流和高频电流分开。这就需要一套加工结合设备。图1即为电力线 路高频载波通道的构成图，主要包括电力线、高频阻波器、耦合电容器、连结滤 波器、高频电缆和高频收发信机、保护间隙、接地刀闸等组成。，这就是在我国 电网中得到了广泛应用的相一地制电力线高频通道的构成图。3 高频通道的日常运行巡视目前，韶关局的高频保护通道的运行方式广泛采用短时发信方式。该方式是 正常运行情况下发信机不发信，载波通道中无高频电流通过，只有系统故障时， 保护的起动元件才起动发信机发信，通道中才有高频电流传输。其优点是可以减 少对通道中其它信号的干扰和延长发信机寿命，但保护中应有快速反应故障的

4、起 动元件。为了确知高频通道是否完好，需要定期起动发信机来检查通道的完好性。 因此，对运行部门来说，高频通道的日常巡视检查就显得特别重要。具体地讲，可分为户外加工结合设备的检查和通道数据的测试。3.1高频阻波器正常巡视项目如下（1）检查导线有无断股，接头有无发热现象，阻波器有无异常响声。（2）高频阻波器安装是否牢固。（3）高频阻波器上部与导线间悬挂的绝缘子是否良好。（4）阻波器上有无杂物，构架有无变形运行中通道设备故障，尤其是线路阻波器故障，会造成高频保护通道衰耗增 大，通道裕度减少等问题。严重时将使高频保护误动作。当相邻两次测得的通道 裕度大于3dB时，用接收电压表示：A=20lg（U1/U

5、2）3dB即U1/U21.4.当相邻两次测得的接收电压之比大于1.4时，表明通道裕度突 变已超过了 3dB，必须及时查明原因予以排除。U1本端发信电压，U2一对侧发信时，本端所接受的电压。3.2耦合电容器正常巡视项目如下（1）耦合电容器瓷瓶有无破损，渗漏油现象。（2）耦合电容器引线有无松动、过热，经结合滤波器接地是否良好，有无 放电现象，接地刀闸瓷瓶有无破损。（3）耦合电容器内部有无异常声音。3.3 结合滤波器正常巡视检查项目如下（1）引线连接牢固，接地线接触是否良好。（2）瓷瓶有无裂纹和破损。（3）外壳能否盖严，有无锈蚀和雨水渗入。（4）接地刀闸安装是否牢固，连接线是否正确，高频电缆的保护管

6、是否牢 固。结合设备包括以下基本元件：接地刀闸、避雷器、排流线圈、调谐元件、平 衡变量器等。从长期运行资料分折，结合滤波器常见故障有如下几类：高频电缆 接地端子绝缘水平下降；橡胶圈封口老化，雨水渗透内部引起积水；变量器、避 雷器击穿；其它元件损坏，致使特性变坏。以上故障均将影响通道的工作衰减， 使通道的传输衰耗增大。3.4高频通道整组试验项目要达到规定要求（1）通道衰耗实验，要求由两侧所测的衰耗值之差不大于3dB。（2）信号差拍，要求U1/U2大于2。（3）通道信号裕量测量，应在8.868dB以上。（4）衰耗控制器调整，使收信输出电流为1mA4高频通道的维护4.1高频通道上衰耗普遍过高，应着重

7、检查以下各项（1）检查终端和桥路上的各段高频电缆的绝缘是否正常，或桥路电缆有否 断线现象；当桥路电缆断线衰耗，会增加2Np以上的衰耗值。（2）检查结合滤波器的放电器是否多次放电而烧坏，绝缘下降。（3）阻波器调谐元件是否损坏或失效，运行中可用测量跨越衰耗的方法进 行检查或线路停电，阻波器不吊下耦合电容接地方法检查阻波器的特性。（4）通道中各部分连接的阻抗是否有严重失配而引起较大的反射损耗。（5）在桥路上是否因变电站母线的跨越衰耗降低而产生了相位补偿。4.2高频通道上个别频率或频带衰耗过大，应检查（1）是否阻波器无功分量与变电站输入阻抗产生了串联谐振。（2）是否通道部分阻抗严重失配，特别是在桥路上

8、装有中间载波机或桥路 两端结合滤波器距离较远，高频电缆的衰耗过大，工作频率或频带的波长的1/2 奇次倍呈短路现象。（3）是否调谐阻波器失谐。（4）是否串联阻波器或平行布置的强流线圈（有的站阻波器额定电流容量 不够采用阻波器并联使用）之间的相互影响而产生了寄生谐振。（5）是否短分支线的影响，查询调度系统接线有否变更等因素。4.3高频通道上干扰电平超过规定值较多时，可能存在的干扰源有（1）电力线路接触不良，有放电现象。（2）瓷瓶绝缘有缺陷或高压设备不良，有放电现象。（3）阻波器调谐元件损坏，产生火花放电。（4）表用电压互感器熔断器熔丝接触不良（5）耦合电容器下桩头螺丝不紧，有不连续的放电现象（6）

9、耦合电容器与输电线路连线太细，放电产生杂音干扰；（7）结合滤波器内部接线（Li）断线）产生火花放电4.4运行中的高频保护出现下列情况时，应同时退出两侧高频保护（1）检查通道中发现严重异常（如通道裕量严重不足，测量表计指示反常）。（2）任何一侧高频保护，直流电源中断或出现异常不能立即恢复时。（3）本保护装置电流互感器回路故障时。（4）高频通道元件损坏时。（5）一侧高频保护定期检验时5高频通道的故障分析5.1高频通道故障主要表现以下几个方面5.1.1通道中断通道元件的损坏是通道中断的主要原因。如耦合电容器爆炸，阻波器烧毁或 断线等会直接危及输电线路的安全运行。5.1.2衰耗波动大阻波器调谐元件损坏

10、，而失谐，结合设备故障或接触不良，高频电缆损坏， 以及电力设备或电力线路接触不良，事故放电，导线遭受严重污染使电晕增加， 线路积雪结冰，接地刀错位等，都可能引起通道衰耗波动增大。5.1.3干扰加大（1）电力线路接触不良，有放电现象。（2）瓷瓶绝缘有缺陷或高压设备不良，有放电现象。（3）表用电压互感器熔断器熔丝接触不良。（4）耦合电容器下桩头螺丝不紧，有不连续的放电现象。（5）耦合电容器与输电线路连线太细，放电产生杂音干扰；（6）结合滤波器内部接线（Li断线）产生火花放电。5.2原因分析引起高频通道故障的原因有多种多样。既有设备自身原因，也有管理方面的 原因；既有外界因素如恶劣天气影响形成的，也

11、有使用维护不当造成的，另外， 还有很多故障是由于运行、管理、体制等方面的因素造成的。第一在管理体制上，有很多单位规定高频通道耦合电容器下部低压端以下 的结合滤波器，高频电缆的维护是由保护人负责，耦合电容器、阻波器等的维护， 拆装是由高压线路电气人员负责。这种高频通道维护权和使用权分离的情况，经 常会造成工作扯皮，高试检验人员完成试验后，只注意高压引接线的回装，对低 压引接线的回装就不那么认真，对其正确性、可靠性不负多大责任。第二有关人员对高频通道的重要性认识不足：由于高频通道的维护大都由高压人员负责，保护人员一般不重视通道而注重 终端设备的维护维修，通道出现问题也很少从阻波器、耦合电容器上找原

12、因。第三由于阻波器安装位置一般较高，耦合电容器直接和线路相连，就给正 常维护工作带来很大不便，一些单位，如不是出现明显问题，一般很少过问线路 阻波器，更谈不上每年去做的预防性试验。5.3采取的措施5.3.1要解决这些问题，首先是要把高频保护通道放到与输电线路同等位置 去抓，加强各专业人员的工作责任心，明确各专业的职责，并搞好配合协作。5.3.2对运行中的通道要有计划，定时全面检测，坚持设备巡检监测与管理 维护制度。相信通过努力，高频保护通道的现状完全可以得到改观。5.3.3不断推广应用在线监测新技术、新设备，如用远红外测温装置，对阻 波器的连接部位定期检测是否发热，也可利用携带型天线式的无线电

13、测向接收 机，沿电力线路或靠近高压设备进行观测，寻找干扰源。5.3.4对现行设备的改进或更换。如在高频收发信机与高频通道间串联接入 用于抗工频干扰的电容，对二次回路采用屏蔽电缆和敷设专用接地铜排，拆除 PT二次回路多点接地等等。5.3.5运行人员认真作好每天一次的高频通道两侧交换信号，特别是本侧发 与收及对侧发与收的高频电压、高频电流，在记录本上应标明正常值与允许波动 范围，供对比参照，发现异常立即报告。确保高频通道的可靠工作。6高频保护的前景作为高频保护因具有在线路一端可以同时采集与比较各端的规定保护信息 以实现综合判断，能明确区分本线路内部与外部故障的功能；且当线路内部故障 时能无时限地由线路各端同时将故障切除的特点，所以对高压、超高压大电网的 安全稳定运行起到第一线防卫的作用。但随着电力系统继电保护、远动化和通讯 技术的不断发展，利用输电线路载波的高频通道在频率分配上越来越显得拥挤和 不敷应用，且高频通道容易受到电力线路故障和各种外来高频信号的干扰而又缺 乏比较完善的通道监测手段。随着微波技术和数字化技术的发展，光纤保护日渐 成为超高压电力网主要保护装置新技术开发的热点，因此光纤已成为取代高频保 护的必然趋势。