防止保護(hù)裝置收發(fā)信機(jī)頻繁收發(fā)信號(hào)的方法

郭繼聰

(云南電網(wǎng)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(fā)生了多起由于保護(hù)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(jié)類似故障原因及故障排除方法對(duì)于電網(wǎng)正常運(yùn)行具有重要意義。以下，就一起寬頻干擾引起的高頻收發(fā)信機(jī)異常案例進(jìn)行敘述和分析，希望對(duì)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(xiàn)象

某220 kV I 回主二保護(hù)屏收發(fā)信機(jī)發(fā)生頻繁收發(fā)信的現(xiàn)象，因保護(hù)啟信回路解除，期間也沒監(jiān)測(cè)到發(fā)信動(dòng)作，初步懷疑有不明信號(hào)進(jìn)入收發(fā)信機(jī)。

1.1 高頻通道

高頻通道是縱聯(lián)保護(hù)中常見的一種通道類型，使用的信號(hào)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(lián)保護(hù)稱作高頻保護(hù)。

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(fā)信機(jī)經(jīng)兩套高頻加工設(shè)備耦合在兩相輸電線路上，采用這種方式時(shí)高頻電流衰耗較小，一般應(yīng)用于允許信號(hào)中。所謂相—地耦合是指收發(fā)信機(jī)經(jīng)高頻加工設(shè)備耦合在一相輸電線路上，收發(fā)信機(jī)另一端接地。采用這種方式時(shí)高頻電流衰耗較大，受到的干擾也較大，一般應(yīng)用于閉鎖信號(hào)中。

由于輸電線路是高壓設(shè)備，收發(fā)高頻電流的繼電保護(hù)專用收發(fā)信機(jī)或載波機(jī)是低壓設(shè)備，所以輸電線路和收發(fā)信機(jī)之間還有耦合電容器、結(jié)合濾波器、高頻電纜這樣一些連接設(shè)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(shè)備統(tǒng)稱為高頻加工設(shè)備。高頻加工設(shè)備主要有兩點(diǎn)作用，其一是實(shí)現(xiàn)高低壓的隔離以確保人身與設(shè)備安全，其二是實(shí)現(xiàn)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(hù)間隙、接地開關(guān)以及負(fù)責(zé)發(fā)送和接收高頻信號(hào)的高頻收發(fā)信機(jī)。高頻收發(fā)信機(jī)的原理如圖1 所示。

圖1 高頻收發(fā)信機(jī)原理框圖

1.2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

1)高頻通道背景噪聲測(cè)試:因收發(fā)信機(jī)收信行為不具有規(guī)律性。在測(cè)試背景噪聲時(shí)，未發(fā)生收信動(dòng)作。

在測(cè)試時(shí)刻，背景噪聲正常，也可以說明信號(hào)不是每時(shí)每刻都存在。

2)在收發(fā)信機(jī)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(shí)存在隨機(jī)的干擾信號(hào)。強(qiáng)度有大小。持續(xù)長(zhǎng)短不同，并不是所有干擾信號(hào)，都能造成SF960A 收信動(dòng)作。

3)收發(fā)信機(jī)測(cè)試:將高頻電纜從SF960A 收發(fā)信機(jī)處拆除，接入另一套LFX－912 收發(fā)信機(jī)，并且LFX－912 頻率并未設(shè)為318 kHz，但是LFX－912 收信仍然動(dòng)作。這次試驗(yàn)基本可以排除SF960A 收發(fā)信機(jī)的問題，并且也可以確認(rèn)通道干擾信號(hào)為一個(gè)寬頻信號(hào)，不然不會(huì)不同頻率的SF960A 與LFX－912 均收信動(dòng)作。

4)一次設(shè)備紫外成像試驗(yàn):采用了紫外成像儀開展了結(jié)合濾波器及其連接線、耦合電容器和阻波器的紫外成像測(cè)試。從檢測(cè)結(jié)果看，結(jié)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(xiàn)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(cè)到放電現(xiàn)象。

利用望遠(yuǎn)鏡對(duì)現(xiàn)場(chǎng)其他一次設(shè)備進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)電壓互感器與引流線間螺絲有松動(dòng)現(xiàn)象，通過錄取波形發(fā)現(xiàn)，風(fēng)力較大時(shí)，引流線擺動(dòng)的幅度加大，波形的跳躍也越明顯。

2 故障分析

1)收發(fā)信機(jī)無異常，收發(fā)信機(jī)報(bào)文與高頻通道錄播圖形，通道中存在寬頻干擾信號(hào)應(yīng)該是造成收發(fā)信機(jī)頻繁收發(fā)信的原因。

2)耦合電容器表面及接頭、結(jié)合濾波器、阻波器均未發(fā)現(xiàn)異常放電，雖然B、C 耦合電容器頂部法蘭處出現(xiàn)污穢放電，但放電不強(qiáng)烈，且電暈放電屬于空氣擊穿放電，其放電信號(hào)不會(huì)串到一次回路中。

綜上，電壓互感器與引流線間螺絲松動(dòng)是這次干擾的主要原因。事實(shí)證明，經(jīng)停電處理后，收發(fā)信機(jī)頻繁發(fā)信現(xiàn)象停止。

3 結(jié)束語

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

1)高頻通道具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗干擾能力較弱等特點(diǎn)，日常維護(hù)中需要重視。

2)在高頻通道故障或異常情況處理時(shí)，應(yīng)該按照正確細(xì)致的順序，認(rèn)真收集并記錄所有相關(guān)數(shù)據(jù)，制定一套較為成熟的故障查找流程，務(wù)必涵蓋高頻通道涉及的相關(guān)設(shè)備和元件，逐一排除懷疑點(diǎn)并最終確認(rèn)故障根源。

3)高頻通道硬件質(zhì)量和安裝工藝應(yīng)高度重視，保證各元件內(nèi)部和之間連接穩(wěn)固。

［1］國(guó)家電力調(diào)度通信中心.國(guó)家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)培訓(xùn)教材［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2009.

［2］國(guó)家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問答(第2 版)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2000.

［3］吳必信.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2000.

［4］國(guó)家電力調(diào)度通信中心.繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2000.

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