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1、高频通道改造原理及调试方法The Principles of Pilot Channel Reconstruction and Commissioning张新来 1（邯郸供电公司，河北 邯郸 056035）摘要：以一项工程实践为例，介绍高频通道改造为光纤通道的基本工作内容、作业方法,保护定值整定的注意事项 ,线路两端保护联调的基本原则和光纤通道在日常运行中的注意事项。关键词：高频保护；光纤通道；联调Abstract:This paper introduces the basic work and method of reconstructing the pilot channel into f
2、iber optic channel,the notice of revising the setting of protection ,the principle of protection coordinate commissioning between two sides of the line,the matters needing attention of fiber optic channel in daily running.Key words: pilot protection；fiber optic channel；coordinate commissioning.随着光纤通
3、信技术的普及和光纤成本的下降，光差保护已成为线路纵联保护主流，但系统中仍有部分高频保护设备运行。由于高频通道的组成复杂、受外界环境干扰大，日常运行中通道故障的发生几率较大，给保护设备的安全可靠运行带来许多不利影响。通过将高频通道改造成光纤通道，可以消除传统高频保护的不利因素，既减少了保护装置更换的工作量和费用又提高了系统安全稳定运行的可靠性。本文以某 220kV线路高频闭锁保护通道改造工程为例，介绍高频通道改造的原理和调试方法。1 高频保护简介高频保护是指将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，然后利用输电线路本身构成的高频通道，将高频信号传送至对端，以比较线路两端电流的相位或功率方向的
4、一种纵联保护。根据通道传送的高频信号性质不同，可分为闭锁式高频保护和允许式高频保护两大类，两者高频通道的组成都是相同的，即由输电线路、阻波器、耦合电容器、结合滤波器、保护间隙、接地开关、高频电缆、高频收发信机等主要元件构成 【1】 。在早期的保护配置中，高频保护在220kV及以上电压等级的线路保护中应用较为普遍，主要有南瑞公司的 LPF901系列和北京四方的 CSL101系列保护装置，相应的收发信机配置有 LFX-912,SF600等系列。此次工程中的保护装置为 CSL101B-3型微机保护，配置的收发信机为 SF600型。2 高频通道改造原理2.1高频收发信机与保护装置的接口目前 220kV
5、线路高频保护一般采用专用的高频收发信机和相地耦合的高频通道。收发信机与保护设备的连接逻辑主要是三个：保护启动收发信机发信、停信和保护收信。连接方式分为双接点和单接点两种：双接点是指保护启动收发信机发信和停信共用一个空接点，当接点闭合时启动发信，当接点断开时停止发信；单接点是指启动发信和停信功能由保护装置的两个空接点单独完成 【2】 。在此次改造中，北京四方公司的 CSL101B-3型微机保护为双接点型保护装置，其与 SF600型收发信机的接口连接如图 1所示。CSL101B-3型装置端子 11、12 为一对空接点，提供给收发信机进行发信和停信控制；SF600 收发信机端子 32、33 为一对空
6、接点，提供给保护装置作为收信开入。三跳位置停信、其它保护动作停信等逻辑通过保护装置完成，如图 1所示，CSL101B-3装置的 15、16、17 端子为三相跳位开入，99 端子为其它保护动作开入。2.2光纤传输装置与保护装置的接口高频通道改造为光纤通道的一项主要工作是装设光纤信号传输装置替代原来的高频收发信机，相应的原有保护装置与收发信机的连线也要改接到光纤信号传输装置上。当接于允许式光纤通道时与CSL101B-3保护配合的光纤信号传输装置为CSY102A型，当接于闭锁式光纤通道时为CSY102B型，在此次改造中光纤通道为允许式复用通道。保护装置与光纤信号传输装置的连接如图 2所示。图 2中
7、CSY102A装置端子 X59、X1 为发信开入，对应原收发信机的启信、停信功能；X7、X8 为一对空接点，对应原收发信机的收信功能提供给保护装置。当保护改造成允许式光纤通道后，三跳发信和其它保护动作发信逻辑依然通过保护装置实现，所以原高频闭锁保护时的三跳停信和其它保护停信接线保持不变。此外 CSY102A装置还提供有若干收、发命令动作接点和装置告警接点，用以提供给监控系统和启动录波装置。图 2中 CSC186B型装置为光电转换装置，设置在保护室内，其功能是将 CSY102A发出的光信号转换成电信号，经过通信复用设备传输到线路对端，同时将接收对端的电信号转换成光信号送给光纤 CSY102A装置
8、。2.3保护定值整定注意事项当闭锁式高频通道改造成允许式光纤通道后，由于光纤通道一般都不接“解除闭锁”开入，所以 CSL101B-3保护定值整定时，控制字 KG1.11建议置 0。KG1.10 置1，即“非专用收发信机方式” 。KG2.3 置1，即“远方启信逻辑由保护完成” 。KG2.2置 0，即退出定时自检功能，因为光纤通道不需要定时自检，CSY102A 装置在运行中实时自检，当光纤通道异常时装置会发出告警信号。当光纤通道为闭锁式时，KG1.11 置0。KG1.10 置 0，即“专用收发信机方式” 。KG2.3置 1，KG2.2 置 0，与允许式通道相同。3 通道联调原则当线路两侧光纤传输装
9、置安装接线完成、光纤通道连通及两侧保护定值整定完成后，即可进行光纤通道的联调工作。3.1光纤信号传输装置上电检查先检查装置插件外观无明显异常、外部接线符合图纸要求，用万用表电阻档测量电源空开下口正负极间电阻，确保电源回路不短路，然后合上直流电源空开。装置上电后，面板上运行监视灯常应亮，通道告警和装置告警灯应不亮。检查液晶面板循环显示内容：第一行显示实时时钟；当通道正常时第二行显示 TX:ON，当通道中断时第二行显示 TX:OFF。装置上电检查没有异常后，还需用光功率计测量CSY102A装置背板上的 TX端口发信功率P1-10dBm 和 RX端口所接的尾纤上的收信功率 P2-38dBm 【3】
10、，如果这两个功率数值不满足要求应该通知厂家人员对 CSY102A装置进行处理或者检查光纤通道衰耗情况。3.2保护整组传动光纤通道的联调需要线路两侧保护人员相配合，检查各种故障状态下保护动作行为的正确性。1） 本侧开关在合位对侧开关在分位，本侧纵联保护模拟正方向区内故障，对侧不加故障量，本侧保护应该正确动作跳闸。因为对侧开关在分位能够启动发信，本侧保护收到对侧允许信号动作跳闸。2） 本侧开关在合位对侧开关在分位，本侧纵联保护模拟反方向故障，对侧不加故障量，本侧保护不应动作。因为本侧模拟反方向故障保护不启动，虽然收到对侧允许信号，也无法动作跳闸。3） 两侧开关均在合位，本侧纵联保护模拟正方向区内故
11、障，对侧不加故障量，两侧保护均不动作。因为只有本侧启动发信，对侧开关在合位未加故障量不能启动发信。4） 两侧开关均在合位，两侧纵联保护模拟正方向区内故障，两侧保护均动作跳闸。因为两侧保护均判正方向故障启动发信，同时收到对侧允许信号，所以保护动作跳闸。上述 1）-3）项故障状态，在本侧调试正确后还应和对侧交换，配合对侧再做一次，目的是检验本侧开关跳位启动发信、合位不发信和反方向故障保护不启动的功能正确性。因为在交换试验中，两侧保护反方向故障不启动发信的功能已经进行验证，所以在两侧开关均在合位状态下可以不再验证反方向故障动作逻辑。4 运行维护注意事项光纤通道在正常运行过程中，CSY102A装置的“
12、运行监视灯”常亮，其余信号灯不亮。装置面板上有 5路独立的收发命令信号灯，当本侧保护启动发信时， “发命令”信号灯亮；当收到对侧发信时， “收命令”信号灯亮。具体哪一路指示灯亮，视两侧保护装置启动发信接入位置而定。当装置自检出错时， “装置告警”灯亮，运行中装置实时监测通道状况，当光纤通道中断时“通道告警”灯亮，出现以上情况时运行人员应及时报告，等待专业人员处理。5 结束语与传统高频通道相比，光纤不需要运行人员定时手动测试通道，而且光纤通道结构简单中间加工环节少，运行性能更加稳定。参考文献：【1】 中国电机工程学会城市供电专业委员会组编 供用电工人职业技能培训教材继电保护 北京：中国电力出版社 2006【2】 国家电网公司人力资源部组编国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材继电保护 北京：中国电力出版社 2010【3】 CSY-102A远方信号传输装置调试方法（V1.00） 北京 ：北京四方继保自动化股份有限公司 2007作者简介：张新来（1984- ） ，男，助理工程师，主要从事变电站继电保护检修维护工作。
