高頻保護通道自動交換試驗方法的探討

劉乃杰，周立偉，郭宇雋，劉建敏

（金華電業(yè)局，浙江 金華 321017）

高頻保護是快速切除220kV及以上線路故障的主保護。高頻通道作為高頻保護的重要組成部分，其運行正常與否直接影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。由于高頻保護為閉鎖式保護，正常運行時很難發(fā)現(xiàn)問題，因此高頻保護運行規(guī)程要求運行人員每天進行2次通道交換試驗，以檢驗通道是否正常。在實際運行中，高頻通道維護工作量較大，為此，考慮對傳統(tǒng)的高頻通道交換試驗系統(tǒng)進行改進，實現(xiàn)高頻通道的自動交換試驗和遠方通道交換試驗結果監(jiān)測。

1 高頻保護通道交換試驗的原理

系統(tǒng)正常運行時，高頻通道無高頻電流，設備有問題不易發(fā)現(xiàn)，因此每天要由運行人員用按鈕啟動高頻發(fā)信機向?qū)?cè)發(fā)送高頻信號，通過收/發(fā)信機上相應的指示燈來檢查高頻通道，以確保故障時保護裝置的高頻部分能可靠工作。

對閉鎖式通道，正常運行時需進行通道信號交換，即由人工在保護屏上按下通道試驗按鈕，本側(cè)發(fā)信，收信200 ms后停止發(fā)信；收到對側(cè)信號5 s后本側(cè)再次發(fā)信，10 s后停止發(fā)信。對側(cè)收到信號后，如跳閘位置繼電器未動作，則立即發(fā)信，如跳閘位置繼電器動作，則延時100 ms發(fā)信；用于弱電側(cè)時，判斷任一相電壓或相間電壓低于30 V時，延時100 ms發(fā)信，以保證在線路輕負荷、起動元件不動作的情況下由對側(cè)保護快速切除故障。無上述情況時，本側(cè)收信后立即由遠方起信回路發(fā)信，10 s后停信。

2 自動交換試驗方式的實現(xiàn)

高頻通道的交換試驗可以由保護裝置實現(xiàn)，通道試驗時能對兩側(cè)的保護裝置、收/發(fā)信機和通道一起進行檢查。但與保護裝置配合時，應取消收/發(fā)信機內(nèi)部的遠方起信邏輯。

利用保護裝置自動通道交換整定控制，可以實現(xiàn)通道自動交換試驗。當用于閉鎖式通道時，如果保護裝置設有自動通道交換功能，可通過整定定值實現(xiàn)通道自動交換試驗。例如南瑞公司的保護裝置，當實時時鐘（12 h制）與裝置整定定值一致時，自動啟動通道交換，每天進行2次。通道交換完成后，保護裝置可自動復歸收/發(fā)信機的收發(fā)信信號繼電器；該定值應按BCD碼整定，例如12∶30應整定為12.30。需要注意的是線路兩端的通道交換時間定值應不一致，將RCS-901A投自動通道交換控制整定為1，根據(jù)運行習慣將通道交換時間整定為0～12 h之間的某個定值，從而實現(xiàn)高頻保護通道的自動交換。

3 交換試驗結果的遠方監(jiān)測

傳統(tǒng)的通道交換試驗由運行人員在現(xiàn)場進行，要到現(xiàn)場檢查通道試驗結果是否滿足要求。如果通過保護裝置進行通道自動交換試驗，運行人員就不必到現(xiàn)場檢查試驗結果是否滿足要求，實現(xiàn)對通道試驗結果的遠方監(jiān)測。

從圖1可以看出，對于收/發(fā)信機，當接收對側(cè)信號電平低于整定電平3 dB以上超過1 s時，收/發(fā)信機可發(fā)出裝置異常信號。但如果通道完全中斷或?qū)?cè)收/發(fā)信機存在問題而無法遠方啟動，在本側(cè)進行通道交換試驗時，本側(cè)只收到200 ms信號，收/發(fā)信機通道異常告警信號將無法發(fā)出，監(jiān)控側(cè)就會誤認為通道交換正常。所以，單獨監(jiān)測收/發(fā)信機仍無法對通道交換的結果進行正確判斷。

對于保護裝置，在進行通道交換試驗時，如果在前10 s內(nèi)保護裝置收不到信號，則保護裝置會發(fā)通道異常信號，并向監(jiān)控發(fā)出裝置異常告警信號。通道交換試驗正常時，監(jiān)控會收到收/發(fā)信機動作信號，若收/發(fā)信機發(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)信機會發(fā)裝置異常的信號。若通道完全中斷或?qū)?cè)收/發(fā)信機存在問題不能遠方啟信時，雖然收/發(fā)信機裝置未發(fā)裝置異常信號，但保護裝置會向監(jiān)控發(fā)出裝置異常告警信號，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)場進一步檢查，所以通過對收/發(fā)信機和保護裝置信號的監(jiān)測，可以實現(xiàn)對高頻保護通道交換試驗結果的遠方監(jiān)視。

圖1 收/發(fā)信機接口插件邏輯框圖

4 結語

通過對保護裝置通道交換定值的整定，實現(xiàn)試驗結果的遠方監(jiān)視，不僅方法可行，且現(xiàn)場實施過程中較為簡單可靠。通過對收/發(fā)信機和保護裝置信號的監(jiān)測，可以實現(xiàn)對高頻保護通道交換試驗結果的遠方監(jiān)測。

高頻保護裝置自動通道試驗功能的實現(xiàn)，節(jié)約了大量的人力和物力，取得了可觀的經(jīng)濟效益。

[1]閆大振.線路高頻保護載波裝置的使用及分析[C].山東電機工程學會第四屆供電專業(yè)學術交流會論文集.2007.

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