高頻保護誤動常見原因分析

摘要：高頻保護在輸電線路全線速動的保護中起到主要的保護作用，但是因為高頻保護需要高頻的信號耦合設備、專用收發信機等設備來配合工作，很容易出現異常故障。在這樣的背景下，文章從現場的運行維護角度考慮，通過一些實際的案例，對高頻保護中的誤動原因進行了分析，希望可以對繼電保護現場的運行維護工作有一定的參考價值。

關鍵詞：高頻保護；誤動；拒動；高頻通道；輸電線路 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM773 文章編號：1009-2374（2015）27-0128-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.066

1 高頻通道故障造成高頻保護誤動

1.1 實際案例

如圖1，這是一個220kV的系統，其中線路出現了故障，可以知道的是，線路乙兩邊的C、D開關主保護沒有故障，處于正確的動作狀態。同時，線路甲的A側開關，處于高頻保護誤動出口的狀態。

在故障之后我們進行了檢查，發現A、B兩邊的高頻保護動作的邏輯是正確的，而且二次回路是完好的。之后對于高頻的通道進行了檢查，可以看到兩邊的高頻收發信機都會發出“通道異常”的信號。

1.2 檢查情況及原因分析

根據上述線索，繼保人員對高頻通道及高頻設備進行了認真檢查，我們發現在B側的結合濾波器內部，在高頻電纜線以及屏蔽層之間存在短路的情況。

當時正值北方隆冬季節，高頻電纜端部剝開接線處聚乙烯絕緣體由于戶外低溫影響明顯收縮。在對該站所有220kV線路高頻電纜檢查后發現，普遍存在熱脹冷縮現象，B設備處的高頻電纜收縮最為嚴重，其聚乙烯絕緣體已收縮至屏蔽銅網內，造成高頻電纜線芯與屏蔽銅網短接。在這次故障中，由于B處的高頻保護感應到了反向的故障，所以始終處于發送信號的狀態，正是由于這樣所以導致高頻通道出現了異常情況，B端的信號難以發送到A端，而A端感應到的是正向的故障，所以在A端出現了高頻的保護動作出口。

1.3 暴露出的問題及防范措施

這是一個很有代表性的因為高頻的通道問題導致的高頻保護誤動出口的故障問題，從這次故障中我們可以發現這些問題：（1）在設備安裝過程中，施工人員的技術不合格導致了高頻同軸電纜端頭剝開的地方露出了過少的絕緣體，這樣在運行的時候很容易由于熱脹冷縮的作用，造成高頻電纜線芯與屏蔽銅網短接，使高頻通道異常；（2）相關人員對于高頻通道的檢測也不合格，在高頻通道發生了問題以后沒有及時地發現并采取措施解決。

對于這些問題，我們需要采取一些方案來對其進行防治：（1）相關人員要做好檢查的工作，對于戶外的高頻電纜的端頭接線要有細致、全面的檢測，一旦發現問題，及時地采用專業性技術進行修整，從而使得高頻通道能夠正常地工作；（2）施工的時候要嚴格地按照規范的工藝來進行，避免由于施工工藝問題造成高頻通道故障；（3）要做好對于高頻通道的監督工作，時刻對其進行監督，以便發現問題。

2 二次接線不牢靠造成高頻保護誤動

2.1 實際案例

圖2是某電網的局部接線圖。從圖2中可以看出，在變電站甲中，一條35kV的線路帶用戶側變電站內部有短路的問題，而變電站中的設備的保護動作是正確的，瞬間就能夠切除故障。同時，還可以發現的是，變電站甲的一條220kV的進線開關A的高頻保護動作出口有問題，能夠跳開A開關，可是B開關卻沒有任何的動作。之后我們進行了檢查，發現變電站甲的內部以及這條220kV的線路是沒有問題的，故障在于A開關的高頻保護誤動。

2.2 檢查情況及原因分析

工作人員對于線路上的A、B兩端的保護裝置以及二次回路都做了仔細的檢查，我們發現，在發生故障的時候，B端由于在故障的反方向，應該向A端發送閉鎖信號，可是在實際中A端并沒有收到相關的信號。檢查的時候，我們發現在B開關的保護屏內部的二次線的接觸情況存在問題。在這個地方，二次接線不是在兩個金屬壓接塊的中間位置，而是處于它們的背后。雖然螺絲的固定很好，可是二次回路仍處于未接通的狀態。因此，B端感應到反方向，本應馬上啟動發送信號并且不停止，來使得A側的高頻保護達到閉鎖的效果，可是由于這些問題的存在，B側難以實現發送信號這些功能，從而使得A側在開始時難以受到信號而啟動，導致了這一次誤動的發生。

2.3 暴露出的問題及防范措施

這次故障的發生很明顯是繼保人員的責任。在對線路的檢查時，要著重檢查二次接線的狀況，檢查其是否牢固，這是繼電保護的專業檢查中很關鍵的任務。可是由于繼保人員的疏忽，使得二次線只在表面做了相關的緊固工作，螺絲雖然很緊固，可是卻忽視了對于二次線的緊固，導致了其松動。雖然這些是小問題，卻連越三級，最終導致了220kV線路的保護誤動，導致了整個電網的問題。

3 保護裝置故障造成高頻保護誤動

3.1 實際案例

圖3是一個電網的局部接線圖。其中，C相的單相接地發生故障，1開關縱聯保護20ms出口，跳閘后重合成功。同時，3開關由于高閉零序保護18ms出口，使得跳開3開關。

3.2 檢查情況及原因分析

可以清晰地看出，1開關的保護動作是正確的，3開關存在誤動，2、3配置的縱聯保護屬于高頻閉鎖式

保護。

之后我們進行了檢查，2開關的高頻保護裝置處于正常的狀態，3開關存在一些問題：在高頻通道保持暢通，而且投入兩側高頻收發信機的遠方啟信功能的時候，只在3開關的一側進行單項接地的故障，保護通信此時處于正常的起信狀態，因此這一側是屬于正向的故障，此時應該馬上停止通信，可是收發信機通過起信使得2開關的收發信機始終處于發信的狀態，因此不能中斷，這導致通道中一直存在閉鎖信號，3側的高頻保護出口跳閘，可是這種情況本不應該出現。

我們對于3側的二次回路以及定值進行了詳細的檢測，沒有發現問題。進一步檢查時發現，正在運行的與撥輪開關對應定值區的定值是不符合的，保護裝置的內部出現了定值“跑區”的問題。這種型號的裝置有10套保護定值，存儲在0～9區中，可是在運行中一般只采用一套定值。廠家在出廠前，會對其進行調試，在各定值區設置相應的調試定值，這些裝置在使用以后，相關人員一般會將定值設在0區。可是我們發現3開關處的保護裝置的調試定值是按允許式高頻保護設的，所以在區外故障的情況下造成了3處的保護誤動出現。

3.3 暴露出的問題及防范措施

這種問題出現原因主要是設備的老化問題，一些設備的使用期限過了10年就會出現器件老化的問題。現在各廠已經通過一系列的整改工作，對于那些陳舊的設備進行了更改。可是還是會存在某些地方因為資金等問題不能及時更改，使得微機保護過于陳舊，難以負荷現在的工作，對電網的運營造成了危害。

因此，針對這些問題的防范，應該加強對于設備的檢查工作，尤其是那些經常使用的設備。一旦發現設備存在老化的問題，應及時對其更換。

4 結語

高頻保護雖然已經在電網中運用得很成功，可是還難以避免地存在一些問題，對其進行檢修保護能夠影響電網的安全使用。本文中提出的一些問題，是近年來經常發生的故障，對其進行分析討論，希望能夠起到警醒作用。

作者簡介：唐理壯（1983-），男，重慶人，國網重慶大足區供電有限責任公司中級工程師，研究方向：繼電保護。

（責任編輯：蔣建華）