220kv输电线路继电保护常见问题探讨

【摘要】高频保护是电网超高压线路的重要保护，对提高电网稳定和安全运行起着重要的作用，高频通道是高频保护的重要组成部分，如果高频通道故障将导致高频保护退出运行，使输电线路失去主保护。据统计，220kV线路保护故障点大都发生在阻波器、结合滤波器、高频电缆、高频收发信机等，而无一起是高频保护本身原因。因此，如何快速、准确处理高频通道故障成为从事继电保护工作人员的一项重要课题。

【关键词】输电线路；高频通道；故障处理

1.高频通道常见故障

1.1 收发信机不能正常交换信号

系统正常运行时，高频通道上的设备有问题也不易发现，因此，平时检测高频通道的好坏是通过运行人员每天手动起动高频收发信机向对侧发送高频信号，记录收发信机盘表收信电平和发信电平数值，以此判断高频通道是否正常，但是，由于高频通道原因，造成两侧信号无法交换，具体表现为：本侧不能发信或本侧虽能发信但对侧收发信机不能远方起动发信。

1.2 高频通道告警

为保证高频保护的安全可靠运行，收发信机收到的高频信号必须大于其灵敏启动电平并保证一定裕量，考虑到收发信机由于输入阻抗不稳定、收信输出回路工作性能不好、收信滤波器具有延时特性以及通道上可能出现的最大干扰等原因，收发信机的通道裕量调整为15dB，通常在正常运行情况下，收发信机收到的高频信号下降到3dB及以上，就发告警信号，停用高频保护，请继保人员及时处理。历年来，由于高频通道衰耗增大引起3dB告警的缺陷不胜枚举，但绝大部分是通道设备故障引起，造成高频通道衰耗增大。

2.高频通道故障处理方法

2.1 两侧交换信号，初步确定故障区域

高频通道故障时往往发出通道告警信号，而两侧交换信号是处理高频保护通道告警最直接、最基本的方法之一，通过交换信号可以首先知道是一侧告警还是二侧告警，如果是主动交换信号侧告警，那么，初步可以推断本侧发信电平正常，原因可能是本侧收信电平降低或本侧收信回路故障引起，用选频电平表实测发信电平和收信电平，并与最近测试数据进行比较，如果接收电平与原始记录大致相同，则故障点可能在本侧收信回路；如果接收电平低于原始记录3dB以上，则应重点检查对侧收发信机本身。如果是两侧装置均告警，但两侧发信电平均正常，则故障点肯定不在收发信机本身，而应重点检查高频通道。该项测试步骤必不可少，目的是要了解故障点发生在收发信机本身还在高频通道上。在实际工作中，以两侧收发信机同时告警居多，从而可以方便地判断出故障点发生在除收发信机以外的高频通道上。表1是某220kV线路第一套高频保护通道告警处理实测数据。

从表1可以看出，两侧装置均告警，对照原始记录，本侧及对侧发信电平均正常，而两侧收信电平均降低4dB，从而可以根据以上分析排除收发信机发生故障的可能，直接检查高频通道。

2.2 用测量输入阻抗的方法检查高频通道

通道告警通常是由于通道加工设备或结合设备衰耗增大原因引起，其直接体现是高频通道输入阻抗发生变化，应进行通道联合试验，最简单的办法是用测量输入阻抗的方法检查高频通道，因为该项试验只需停用高频保护，无需停役一次设备，将5Ω电阻串入高频电缆入口处，轮流起动二侧收发信机，用选频电平表测出发信时该电阻上的电平值P1（dB）及电缆入口电平P2（dB），可以直接算出通道输入阻抗：Zin=[1g-1（P2-P1）/20]×R（Ω）。表2是某220kV线路第一套高频保护在一次设备运行情况下的输入阻抗实测数据。

此项试验要求在通道两侧轮流进行，通道设备损坏的一侧测得的输入阻抗与原来的数值相比变化较大，从表2可以看出，本侧通道输入阻抗测试结果与正常75Ω通道阻抗相差较大，判断为本侧通道设备故障，本侧应做单侧通道阻抗衰耗特性测试。对侧由于挂了一条长的输电线路，输入阻抗和长线末端负载大小无关，所以对侧测得的输入阻抗变化不大。做这项试验的目的是为了确定通道故障位于哪一侧，便于继保人员利用单侧通道测试方法对故障侧通道进行重点检查。

2.3 高频单侧通道输入阻抗和工作衰耗测试

单侧通道指高频电缆加结合滤波器，测试得到的工作衰耗应为相同频率下各元件衰耗之和加上相互间阻抗不匹配所引起的衰耗。高频单侧通道输入阻抗和工作衰耗测试的目的是为了确定单侧通道设备是否存在故障，在检查耦合电容器小套管与引出线绝缘后，应对高频阻波器进行重点检查。

2.4 高频阻波器检查

按常规，高频阻波器的测试应悬挂在离地1m远的地方，或放在绝缘橡皮垫上做试验，测试过程相对复杂。这里介绍一种简单实用的测试方法，可以不吊阻波器，只需停役线路。在阻波器线路侧挂上接地线，断开线路闸刀，并在线路闸刀上引下测试线，接入选频电平表和高频振荡器，利用试验仪器特有的测试阻抗功能，直接测试阻波器的输入阻抗。

3.结语

由于高频保护故障处理要求时效性较高，因此，只有掌握正确的缺陷处理方法，才能快速确定故障部位。本文谈到的试验方法，是在实际工作中得出的经验，供同行们参考，同时提出以下结论和建议：

（1）制订出一套简单、实用的故障处理方法，对于理顺故障处理思路，迅速查出高频保护通道故障部位很有必要。

（2）对于一些经常发生故障的高频通道，应重点检查耦合电容器小套管与引出线绝缘，高频阻波器调谐元件及结合滤波器内部电容器等元件是否损坏。

（3）重视原始数据积累，便于故障检查时核对分析。

（4）阻波器平时维护相对困难，建议每3年进行一次高频阻波器的全部校验。

（5）建议每年进行一次相邻线跨越衰耗的测量，原始数据存档，这是对设备运行状态下判断高频阻波器调谐元件是否损坏和失效的重要依据之一。

参考文献

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