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线路阻波器


线路阻波器的原理结构及维护测试 潘莹玉 董翔 梁超 易保华 河南省驻马店地区电业局(46300)

摘要 线路阻波器串联在电力线路中,对其进行定期维护测试不仅是保证高频通道 质量的需要,也是保证电力线路安全稳定运行的要求。本文介绍了线路阻波器的原 理、结构及其维护测试的方法要点。 关键词 1 前言 线路阻波器(Une Traps),又称高频阻波器,是电力系统载波通信(及高频保护) 的专用附属加工设备。它串联在电力线路始末两端和分支线的分支点上,用以减少 变电站或分支线对高频信号的介入衰耗,并使通道衰耗均匀,是电力线载波通道和 高频保护通道不可缺少的组成部分。它的好坏,直接影响着载波信号的传输质量和 高频保护信号的可靠性,甚至能对高压输电线路造成危害,影响输供电的可靠性。 目前比较普遍的高频通道质量欠佳问题,不少是由线路阻波器的原因引起的。 2 对线路阻波器的基本要求 线路阻波器原理结构维护测试

(1) 对高频信号来说,介入衰耗 aj 要小。国际电工委员会(1EC)推荐标准为 aj≤2.6dB。目前国产阻波器都能达到或超过这个标准。 (2) 能承受电力线的最大工频电流, 且有较小的工频损耗。 电力线路主要是传 送电力电流的,故串入的阻波器应对 50Hz 呈现很小的阻抗,以减少能耗,并保证在 电力线路故障时,能承受最大故障电流。 此外,线路阻波器在材料的选择、结构等方面应采取措施,以保证在恶劣的环 境下能够正常运行。 3 线路阻波器的原理和结构

线路阻波器实际上是由电感器、电容器及电阻器等组成的带阻滤波器。在某一 频率或频段形成高阻抗区(高频区段),以阻止高频信号通过,而同时又不影响 50Hz 工频电流通过。 由上述对线路阻波器的要求,它应由强流线圈 LN、调谐元件 TD 和保护元件 LA 等并联组成,如图 l 所示。

3.1

加强线圈(又称主线圈)LN

强流线圈是线路阻波器的最主要元件,它决定了阻波器的基本性能。主要作用 是通过强大的工频电流并作为主电感使用。它直接影响线路阻波器的特性,决定它 的阻塞能力。其额定电感量一般为 0.1—2.0mH,额定持续电流应大于所串联电路 最大上作电流。 3.2 调谐元件 TD

调谐元件是构成线路阻波器的辅助元件,主要作用是用来进行回路调谐,和主 电感强流线圈配合,得到所需要的阻抗曲线。线路阻波器调谐方式主要有单频、双 频、宽带和无调谐几种。 (1) 单频阻波器:它是由强流线圈 LN 和一只调谐电容 C 组成的并联谐振回路。 它仅适用于阻塞一个频段(窄带),可用于高频保护或远动的通道。 (2) 双频阻波器:在电力线载波通信中,有收发两个频带。为此,线路阻波器 需调成双频带阻塞特性的。它是在单频阻波器基础上附加一谐振回路和调谐电容。 单额、双额阻波器价格低、体积小,阻塞阻抗高。但阻塞频带窄,阻抗曲线尖 锐,易受电力线路分布参数的影响,造成谐振点漂移。 (3) 宽带阻波器: 随着电力事业的发展, 要求在电力线同一相上并联多台载波 机的情况越来越多;同时,载波通信分区组阿也成为必然。这样,就必须加宽线路 阻波器的带宽,于是,就出现了宽带阻波器。 ’宽带阻波器有带通滤波器式(定 K 型)和高通滤波器式两种。 宽带阻波器阻塞频带宽,阻抗平衡,故在高频通道比较拥挤的电网得到了广泛 的应用。

(4)

无调谐阻波器

以上几种阻波器都是有调谐元件的, 依靠调谐元件和电感线圈组成的谐振回路, 使阻波器呈现一定的阻塞频带。但这些阻波器的调谐电容往往被雷击过电压或系统 操作过电压损坏,因此,人们转向无调谐元件阻波器的研制

我们知道,母线侧带上线路后一般容性很低,只要选用较大电感量的强流线圈 (通常 LN=1—2mH),则不用调谐电路,强流线圈与结合滤波器组成一定 K 型带通或 高通滤波器回路,就能保证阻塞性能,如图 2、图 3 所示。 图中,C’为分布电容,Cl 为耦合电容器电容,虚线括号内为结合滤波器等效 电路。 3.3 保护元件 LA(即避雷器)

电力线路上的开关操作、短路、断线等故障及雷击均会引起前沿陡峭的过电压 波,并作用到阻波器上,可能会引起强流线圈的匝间电弧闪络、调谐电容器的击穿 等故障。保护元件主要用于保护线路阻波器不受瞬时过电压的损坏;

此外,对于 330kV.及以上系统使用的线路阻波器一般还配有防晕棒或电晕环。 4 线路阻波器的维护测试

由于线路阻波器使用权和维修权分离的特殊性,其管理维护应由强电人员和通 信人员、保护人员协作共同完成,以确保电网和通信、保护的安全稳定运行。 线路阻波器在安装投运前及投运后的定期检修中, 都要进行检查、 调整和测试, 从而保证其在线路中运行的安全性和可靠性。 4.1 外部检查

对线路阻波器进行外部直观的检查。主要内容有: (1) 检查强流线圈的导线有无损坏、断股,金具是否牢固、焊点有无脱焊、 螺丝有无松动,调谐元件和避雷器是否齐全,调谐元件盒是否严密等,同时还应清 理内部杂物和元件上的灰尘、油垢等。 (2) 对新阻波器,要核对其型号、规格和技术指标与原设计要求是否相符;对 原装旧阻波器,也要核对其指标是否还能满足要求。 4.2 (1) 元件检测 调谐电容绝缘电阻的测量。

将调谐电容与其它元件断开,用 1kV 格表逐个测量调谐电容器的绝缘电阻,其 值都应大于 20M?。不合格者应予以更换。 (2) 避雷器的测量。

避雷器的测量应由高压电气人员负责。 国产线路阻波器上常用避雷器有阀式避雷器(FS3)、磁阀型避雷器(FCD3)、氧化 锌无间隙避雷器(YW、YCW)等。其技术参数应符合指标要求。 4.3 线路阻波器的调整测试

线路阻波器的调整测试主要由通信人员负责完成。 其主要内容有回路频率调谐、 阻抗测试和介入衰耗测试等。 (1) 回路频率调谐。

线路阻波器中的谐振回路调谐和普通振荡回路调谐方法一样,用最小电压指示 法。 调谐中为消除杂散电容对调谐频率的影响, 被调谐阻波器应放在距四周物体(墙、 地、金属物等)lm 远的地方;对较重的阻波器,可放在垂直距地面不太高(20~30cm) 的绝缘体上进行。调谐时,应尽量使连线短捷,忌交叉和缠绕。仪表要使用不平衡 端子,并有良好的接地。 (2) 阻抗测试。

阻抗测试有电压表法、差接电桥法、比较法、三电压法、电容法等几种方法。 (3) 介入衰耗测试。

运行中线路阻波器常见故障是调谐元件击穿(主要是电容器击穿)。通信、保护 人员可根据线路衰耗变化情况或通过测量高频电缆输入阻抗、变电站跨越衰耗等方 法判断,并及时向上级汇报,以便尽快配合高压电气人员做好修复工作。 (收稿日期:1996—12—28)



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