高頻保護(hù)通道自動(dòng)交換試驗(yàn)方法的探討

劉乃杰，周立偉，郭宇雋，劉建敏

（金華電業(yè)局，浙江 金華 321017）

高頻保護(hù)是快速切除220kV及以上線路故障的主保護(hù)。高頻通道作為高頻保護(hù)的重要組成部分，其運(yùn)行正常與否直接影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。由于高頻保護(hù)為閉鎖式保護(hù)，正常運(yùn)行時(shí)很難發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，因此高頻保護(hù)運(yùn)行規(guī)程要求運(yùn)行人員每天進(jìn)行2次通道交換試驗(yàn)，以檢驗(yàn)通道是否正常。在實(shí)際運(yùn)行中，高頻通道維護(hù)工作量較大，為此，考慮對(duì)傳統(tǒng)的高頻通道交換試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)高頻通道的自動(dòng)交換試驗(yàn)和遠(yuǎn)方通道交換試驗(yàn)結(jié)果監(jiān)測(cè)。

1 高頻保護(hù)通道交換試驗(yàn)的原理

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，高頻通道無(wú)高頻電流，設(shè)備有問(wèn)題不易發(fā)現(xiàn)，因此每天要由運(yùn)行人員用按鈕啟動(dòng)高頻發(fā)信機(jī)向?qū)?cè)發(fā)送高頻信號(hào)，通過(guò)收/發(fā)信機(jī)上相應(yīng)的指示燈來(lái)檢查高頻通道，以確保故障時(shí)保護(hù)裝置的高頻部分能可靠工作。

對(duì)閉鎖式通道，正常運(yùn)行時(shí)需進(jìn)行通道信號(hào)交換，即由人工在保護(hù)屏上按下通道試驗(yàn)按鈕，本側(cè)發(fā)信，收信200 ms后停止發(fā)信；收到對(duì)側(cè)信號(hào)5 s后本側(cè)再次發(fā)信，10 s后停止發(fā)信。對(duì)側(cè)收到信號(hào)后，如跳閘位置繼電器未動(dòng)作，則立即發(fā)信，如跳閘位置繼電器動(dòng)作，則延時(shí)100 ms發(fā)信；用于弱電側(cè)時(shí)，判斷任一相電壓或相間電壓低于30 V時(shí)，延時(shí)100 ms發(fā)信，以保證在線路輕負(fù)荷、起動(dòng)元件不動(dòng)作的情況下由對(duì)側(cè)保護(hù)快速切除故障。無(wú)上述情況時(shí)，本側(cè)收信后立即由遠(yuǎn)方起信回路發(fā)信，10 s后停信。

2 自動(dòng)交換試驗(yàn)方式的實(shí)現(xiàn)

高頻通道的交換試驗(yàn)可以由保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，通道試驗(yàn)時(shí)能對(duì)兩側(cè)的保護(hù)裝置、收/發(fā)信機(jī)和通道一起進(jìn)行檢查。但與保護(hù)裝置配合時(shí)，應(yīng)取消收/發(fā)信機(jī)內(nèi)部的遠(yuǎn)方起信邏輯。

利用保護(hù)裝置自動(dòng)通道交換整定控制，可以實(shí)現(xiàn)通道自動(dòng)交換試驗(yàn)。當(dāng)用于閉鎖式通道時(shí)，如果保護(hù)裝置設(shè)有自動(dòng)通道交換功能，可通過(guò)整定定值實(shí)現(xiàn)通道自動(dòng)交換試驗(yàn)。例如南瑞公司的保護(hù)裝置，當(dāng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘（12 h制）與裝置整定定值一致時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)通道交換，每天進(jìn)行2次。通道交換完成后，保護(hù)裝置可自動(dòng)復(fù)歸收/發(fā)信機(jī)的收發(fā)信信號(hào)繼電器；該定值應(yīng)按BCD碼整定，例如12∶30應(yīng)整定為12.30。需要注意的是線路兩端的通道交換時(shí)間定值應(yīng)不一致，將RCS-901A投自動(dòng)通道交換控制整定為1，根據(jù)運(yùn)行習(xí)慣將通道交換時(shí)間整定為0～12 h之間的某個(gè)定值，從而實(shí)現(xiàn)高頻保護(hù)通道的自動(dòng)交換。

3 交換試驗(yàn)結(jié)果的遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)

傳統(tǒng)的通道交換試驗(yàn)由運(yùn)行人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，要到現(xiàn)場(chǎng)檢查通道試驗(yàn)結(jié)果是否滿足要求。如果通過(guò)保護(hù)裝置進(jìn)行通道自動(dòng)交換試驗(yàn)，運(yùn)行人員就不必到現(xiàn)場(chǎng)檢查試驗(yàn)結(jié)果是否滿足要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)通道試驗(yàn)結(jié)果的遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)。

從圖1可以看出，對(duì)于收/發(fā)信機(jī)，當(dāng)接收對(duì)側(cè)信號(hào)電平低于整定電平3 dB以上超過(guò)1 s時(shí)，收/發(fā)信機(jī)可發(fā)出裝置異常信號(hào)。但如果通道完全中斷或?qū)?cè)收/發(fā)信機(jī)存在問(wèn)題而無(wú)法遠(yuǎn)方啟動(dòng)，在本側(cè)進(jìn)行通道交換試驗(yàn)時(shí)，本側(cè)只收到200 ms信號(hào)，收/發(fā)信機(jī)通道異常告警信號(hào)將無(wú)法發(fā)出，監(jiān)控側(cè)就會(huì)誤認(rèn)為通道交換正常。所以，單獨(dú)監(jiān)測(cè)收/發(fā)信機(jī)仍無(wú)法對(duì)通道交換的結(jié)果進(jìn)行正確判斷。

對(duì)于保護(hù)裝置，在進(jìn)行通道交換試驗(yàn)時(shí)，如果在前10 s內(nèi)保護(hù)裝置收不到信號(hào)，則保護(hù)裝置會(huì)發(fā)通道異常信號(hào)，并向監(jiān)控發(fā)出裝置異常告警信號(hào)。通道交換試驗(yàn)正常時(shí)，監(jiān)控會(huì)收到收/發(fā)信機(jī)動(dòng)作信號(hào)，若收/發(fā)信機(jī)發(fā)生直流電源消失、頻率合成器異常、不能滿功率發(fā)信等情況，收/發(fā)信機(jī)會(huì)發(fā)裝置異常的信號(hào)。若通道完全中斷或?qū)?cè)收/發(fā)信機(jī)存在問(wèn)題不能遠(yuǎn)方啟信時(shí)，雖然收/發(fā)信機(jī)裝置未發(fā)裝置異常信號(hào)，但保護(hù)裝置會(huì)向監(jiān)控發(fā)出裝置異常告警信號(hào)，從而使監(jiān)控了解通道交換可能不正常，需要操作人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步檢查，所以通過(guò)對(duì)收/發(fā)信機(jī)和保護(hù)裝置信號(hào)的監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻保護(hù)通道交換試驗(yàn)結(jié)果的遠(yuǎn)方監(jiān)視。

圖1 收/發(fā)信機(jī)接口插件邏輯框圖

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)保護(hù)裝置通道交換定值的整定，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果的遠(yuǎn)方監(jiān)視，不僅方法可行，且現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施過(guò)程中較為簡(jiǎn)單可靠。通過(guò)對(duì)收/發(fā)信機(jī)和保護(hù)裝置信號(hào)的監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻保護(hù)通道交換試驗(yàn)結(jié)果的遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)。

高頻保護(hù)裝置自動(dòng)通道試驗(yàn)功能的實(shí)現(xiàn)，節(jié)約了大量的人力和物力，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]閆大振.線路高頻保護(hù)載波裝置的使用及分析[C].山東電機(jī)工程學(xué)會(huì)第四屆供電專業(yè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集.2007.

[2]賀家李.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].北京：水電出版社，1984.