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【摘要】通过一起由于收发信机功率放大插件老化和二次回路的串扰信号引起的高频保护拒动事故分析,指出高频保护收发信机的检修维护存在的问题,以及高频保护二次回路存在的隐患。并针对此类问题提出了一些防范措施。
【关键词】收发信机 高频保护拒动 防范措施
0 引言
高频保护是一种输电线载波通道作为通信的纵联保护,它使用的信号频率是50～400kHz,这种频率在通信上属于高频频段范围,所以把这种通道称为高频通道,利用这种通道的纵联保护称为高频保护。高频保护的缺点是不能保护相邻线路的短路故障,不能作为相邻线路的后备保护;优点是能正确以判别区内故障或区外故障。区内故障快速动作切除故障,区外故障发出信号闭锁保护。由于这种保护有绝对的选择性,得到继电保护工作者普遍认可,广泛应用于220kV输电线路。但是在实际工作中也曾发生多起高频保护拒动和误动事故,本文结合一起高频保护拒动事故和大家共同分析。
1 保护动作过程
2008年6月3日12时04分,某公司220kV线路L2因雷击造成绝缘子闪烙,发生A相瞬时接地故障。A线路配置两套高频保护,其中一套为WXH-II型高频距离保护,另一套为RCS-901型高频方向保护。线路两侧的WXH-II型高频距离保护动作正确,两侧的3保护装置和4保护装置中RCS-901型高频方向保护拒动,后备保护动作。其线路简单配置如图1所示。
2 保护拒动分析
3保护装置的动作报告和波形图分别为图2和图3所示。
正常情况下高频保护的动作逻辑为正方向元件动作,反方向元件不动作,受到过闭锁信号后闭锁信号又消失。但是从图3可知保护装置在故障时刻发信号,判为区内故障而停信,但是在整个故障期间,保护装置一直收到闭锁信号,导致保护装置拒动。这个闭锁信号是从哪里产生的呢?正常情况下高频保护的干扰信号主要有以下三种:
(1)脉冲干扰,它是由隔离开关、断路器的操作,系统短路时的电弧、雷击等引起的。此时产生幅度较大、前沿很陡的脉冲群将通过耦合电容器、结合滤波器传人收发信机。这种脉冲干扰幅值很大,它有几百伏甚至上千伏,但是目前高频通道加工设备中都装有过电压防护措施。能有效的防止脉冲干扰的入侵,再者脉冲干扰持续时间较短,一般不超过几十微秒。图3中的闭锁信号持续时间较长,因此可以排除脉冲干扰。
(2)分布干扰,它是由电晕和绝缘子内部放电引起的。它产生的干扰电压分布在很宽的频谱上,但是目前在收发信机上都装有窄通带的收信滤波器,能有效的防止分布干扰产生的影响。
(3)相邻通道产生的干扰,但是在发生事故前不久阻波器已做完试验,一切正常。再者既使阻波器的调谐元件损坏,也只能导致区外故障时继电保护装置误动作,不能导致区内故障继电保护拒动,因此也基本上排除阻波器损坏产生的信号干扰。
在现场询问运行人员可知,在最近一个月内图1中变电站乙L1线路2保护装置做高频通道试验时,3保护装置和4保护装置偶尔有收信启动现象。于是继电保护人员推测判断为相邻间隔L1的高频串扰信号闭锁了L2线路两端的高频距离保护。立即安排运行人员对变电站乙L1线路2保护装置做高频通道试验。当对2保护装置进行高频通道试验时,在整个通道试验周期内,L2线路的3保护装置和4保护装置均有收信指示且电平正常。究竟是什么原因导致L1线路的高频信号串扰到L2线路上呢?工作人员立即对2保护装置和3保护装置进行全面排查。最终查明事故原因,原来这两个保护装置的收发信机模拟量起动录波电缆没有拆除,两个高频模拟量在故障录波器屏的高频输入单元产生串扰,其接线如图4所示。
随后又对3保护装置和4保护装置的收发信机进行全面检测,发现其收发信机的功率放大插件不合格,抗干扰能力较差。更换收发信机的功率放大插件后,再对2保护装置做高频通道试验时,3保护装置和4保护装置一切正常。随后工作人员拆除故障录波器屏上的高频输入单元的接线。
3 事故原因分析
造成本次保护拒动的主要原因是收发信机的功率放大插件的老化和通过故障录波器产生的串扰信号闭锁了保护。其实这也充分暴露出继电保护工作人员没有发扬“严、细、实”的工作作风。因为在事故发生的前一个月内运行值班人员在做高频通道试验时已发现高频串扰信号,当时也反映给继电保护人员,但是继电保护人员并没有对整套保护进行详细的检查。再者省电力公司曾经下发过关于拆除高频模拟量起动故障录波的文件,由于工作人员的疏忽没有拆除这两个保护装置的连线,造成本起事故。
4 结束语
随着电网的发展,为了保证高频保护的可靠动作,使电网安全健康的运行,除了要提高保护装置,高频通道加工设备的质量外,更要加强设备安装调试、验收投运、检修维护等环节的继电保护技术监督。其实引起高频保护不正确动作的情况还有很多因素,要想从根本上杜绝此类事故的发生,一定要逐步提高一线工作者的业务素质和思想认识,本着国电公司“抓住一次事故弄透一类问题,消除一批隐患;抓住一个问题,解决一串矛盾,建立一种秩序;抓住一次机会,警醒一批人员,培养一批队伍。”的原则,避免类似的人为责任事故的发生。
【关键词】收发信机 高频保护拒动 防范措施
0 引言
高频保护是一种输电线载波通道作为通信的纵联保护,它使用的信号频率是50～400kHz,这种频率在通信上属于高频频段范围,所以把这种通道称为高频通道,利用这种通道的纵联保护称为高频保护。高频保护的缺点是不能保护相邻线路的短路故障,不能作为相邻线路的后备保护;优点是能正确以判别区内故障或区外故障。区内故障快速动作切除故障,区外故障发出信号闭锁保护。由于这种保护有绝对的选择性,得到继电保护工作者普遍认可,广泛应用于220kV输电线路。但是在实际工作中也曾发生多起高频保护拒动和误动事故,本文结合一起高频保护拒动事故和大家共同分析。
1 保护动作过程
2008年6月3日12时04分,某公司220kV线路L2因雷击造成绝缘子闪烙,发生A相瞬时接地故障。A线路配置两套高频保护,其中一套为WXH-II型高频距离保护,另一套为RCS-901型高频方向保护。线路两侧的WXH-II型高频距离保护动作正确,两侧的3保护装置和4保护装置中RCS-901型高频方向保护拒动,后备保护动作。其线路简单配置如图1所示。
2 保护拒动分析
3保护装置的动作报告和波形图分别为图2和图3所示。
正常情况下高频保护的动作逻辑为正方向元件动作,反方向元件不动作,受到过闭锁信号后闭锁信号又消失。但是从图3可知保护装置在故障时刻发信号,判为区内故障而停信,但是在整个故障期间,保护装置一直收到闭锁信号,导致保护装置拒动。这个闭锁信号是从哪里产生的呢?正常情况下高频保护的干扰信号主要有以下三种:
(1)脉冲干扰,它是由隔离开关、断路器的操作,系统短路时的电弧、雷击等引起的。此时产生幅度较大、前沿很陡的脉冲群将通过耦合电容器、结合滤波器传人收发信机。这种脉冲干扰幅值很大,它有几百伏甚至上千伏,但是目前高频通道加工设备中都装有过电压防护措施。能有效的防止脉冲干扰的入侵,再者脉冲干扰持续时间较短,一般不超过几十微秒。图3中的闭锁信号持续时间较长,因此可以排除脉冲干扰。
(2)分布干扰,它是由电晕和绝缘子内部放电引起的。它产生的干扰电压分布在很宽的频谱上,但是目前在收发信机上都装有窄通带的收信滤波器,能有效的防止分布干扰产生的影响。
(3)相邻通道产生的干扰,但是在发生事故前不久阻波器已做完试验,一切正常。再者既使阻波器的调谐元件损坏,也只能导致区外故障时继电保护装置误动作,不能导致区内故障继电保护拒动,因此也基本上排除阻波器损坏产生的信号干扰。
在现场询问运行人员可知,在最近一个月内图1中变电站乙L1线路2保护装置做高频通道试验时,3保护装置和4保护装置偶尔有收信启动现象。于是继电保护人员推测判断为相邻间隔L1的高频串扰信号闭锁了L2线路两端的高频距离保护。立即安排运行人员对变电站乙L1线路2保护装置做高频通道试验。当对2保护装置进行高频通道试验时,在整个通道试验周期内,L2线路的3保护装置和4保护装置均有收信指示且电平正常。究竟是什么原因导致L1线路的高频信号串扰到L2线路上呢?工作人员立即对2保护装置和3保护装置进行全面排查。最终查明事故原因,原来这两个保护装置的收发信机模拟量起动录波电缆没有拆除,两个高频模拟量在故障录波器屏的高频输入单元产生串扰,其接线如图4所示。
随后又对3保护装置和4保护装置的收发信机进行全面检测,发现其收发信机的功率放大插件不合格,抗干扰能力较差。更换收发信机的功率放大插件后,再对2保护装置做高频通道试验时,3保护装置和4保护装置一切正常。随后工作人员拆除故障录波器屏上的高频输入单元的接线。
3 事故原因分析
造成本次保护拒动的主要原因是收发信机的功率放大插件的老化和通过故障录波器产生的串扰信号闭锁了保护。其实这也充分暴露出继电保护工作人员没有发扬“严、细、实”的工作作风。因为在事故发生的前一个月内运行值班人员在做高频通道试验时已发现高频串扰信号,当时也反映给继电保护人员,但是继电保护人员并没有对整套保护进行详细的检查。再者省电力公司曾经下发过关于拆除高频模拟量起动故障录波的文件,由于工作人员的疏忽没有拆除这两个保护装置的连线,造成本起事故。
4 结束语
随着电网的发展,为了保证高频保护的可靠动作,使电网安全健康的运行,除了要提高保护装置,高频通道加工设备的质量外,更要加强设备安装调试、验收投运、检修维护等环节的继电保护技术监督。其实引起高频保护不正确动作的情况还有很多因素,要想从根本上杜绝此类事故的发生,一定要逐步提高一线工作者的业务素质和思想认识,本着国电公司“抓住一次事故弄透一类问题,消除一批隐患;抓住一个问题,解决一串矛盾,建立一种秩序;抓住一次机会,警醒一批人员,培养一批队伍。”的原则,避免类似的人为责任事故的发生。