光纤保护在京津唐电网中的应用研究

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1、光纤保护在京津唐电网中的应用研究摘要：随着光纤通信技术的发展，光纤在继电保护中得到越来越广泛的应用。在实际运行当中，当继电保护装置与光纤通道连接构成系统时，存在一些必须考虑的问题。关键词：光纤通道纵联保护.L.编辑。0引言当前，我国电力工业发展很快，区域型大电网已初见规模，将来还要实现全国联网。电网结构越来越强，不同地区之间的联系越来越紧密。在这种形势下，对继电保护的要求也越来越高，而且侧重于动作的可信赖性。要求系统发生故障时，必须快速切除，决不能发生继电保护拒动的事故。这样全线速动的纵联保护对高压电网的稳定运行起到尤为

2、重要的作用，它也是保证电网稳定的一道防线。高压线路纵联保护主要是依赖于通道，使线路两端的保护装置进行故障信息的交换，进而判别出是本线故障，还是区外故障。从而使两端的保护装置：在区外故障时，不动作；在区内故障时，快速动作，切除故障。在华北网运行的纵联保护根据使用信号的方式，主要分为下面几类：（1）闭锁式保护（2）允许式保护（3）远方跳闸保护（4）电流差动保护以上保护的通道类型主要有：专用载波（专用收发信机）、复用载波、复用微波、专用光纤、复用光纤等方式。其中，专用载波保护运行情况不是很理想，反映在抗误动能力较差，在运行中多

3、次发生因收信间断而造成的保护误动事故。复用载波保护情况稍好，但也存在抗干扰能力差的问题。在华北电网，纵联保护较早的采用了微波作为传输介质，尤其是500KV系统保护。最大的特点是：一次系统的故障与微波通信通道发生故障两者之间几乎没有相关性，在系统故障时，这就为继电保护提供了良好的通道条件。但微波通道也存在一些问题，如：易发生衰落，造成通道中断。中间转接环节较多，其间若有一个中继站有问题，则要停保护，而且有可能要停数条线路的保护。随着通信技术的发展，在纵联保护通道的使用上，已经由原来的单一的载波通道变为现在的载波、微波、光纤

4、等多种通道方式。由于光纤通道所具有的先天优势，使它与继电保护的结合，在电网中会得到越来越广泛的应用。1光纤通道作为纵联保护通道的优势光纤通道首先在通信技术中得到广泛的应用，它是基于用光导纤维作为传输介质的一种通信手段。光纤通道相对于其他传统通道（如：电缆、微波等）具有如下特点：（1）传输质量高，误码率低，一般在10-10以下。这种特点使得光纤通道很容易满足继电保护对通道所要求的“透明度”。即发端保护装置发送的信息，经通道传输后到达收端，使收端保护装置所看到的信息与发端原始发送信息完全一致，没有增加或减少任何细节。（2）光

5、的频率高，所以频带宽，传输的信息量大。这样可以使线路两端保护装置尽可能多的交换信息，从而可以大大加强继电保护动作的正确性和可靠性。（3）抗干扰能力强。由于光信号的特点，可以有效的防止雷电、系统故障时产生的电磁方面的干扰，因此，光纤通道最适合应用于继电保护通道。以上光纤通道的三个特点，是继电保护所采用的常规通道形式所无法比拟的。在通道选择上应为首选。但是由于光缆的特点，抗外力破坏能力较差，当采用直埋或空中架设时，易于受到外力破坏，造成机械损伤。若采用OPGCD（三菱）、LFP-943（南瑞）、7SD511（西门子）等保护装

6、置。采用的通道方式有复用光纤方式和专用光纤方式。因专用（或复用）光纤保护主要的区别就是通道形式不一样，但构成纵联的原理与常规保护没有区别，所以，不再进一步分析。鉴于光纤纵联电流差动保护原理简单，应用前景广泛，对通道依赖性强，下面主要对纵联电流差动保护的应用进行分析、讨论。3光纤纵联电流差动保护应用中应注意的几个问题电流差动原理的保护是较为简单的，也是最为有效的保护方式。通过计算线路两侧电流的差值的有无，从而判别区内或区外故障。区外故障时：故障电流为穿越性电流，两侧电流的差值为零。区内故障时：故障电流由线路两侧向故障点流，

7、两侧电流差值为两侧故障电流的和。在实际应用中，220KV以上系统保护多要求采用分相电流差动保护方式，，它是把本侧的三相电流采样值传送到对侧，进行同步比较，从而计算出电流差值，，经一定逻辑后，做出跳闸与否的选择。在动作特性上，均采用比例制动原理，只是各家的制动特性不一样，有两段式，也有三段式。各厂家在内部算法上也各有千秋，在此不做详细的分析，本文从运行角度对实际运行中存在的一些问题进行分析。1、保护之间的连接问题：纵联电流差动保护与通信设备的连接有自身的特点，与常规保护不一样。常规保护传输的允许信号、直跳信号可以说是传输的

8、是命令，是开关量（或0或1）。而纵联电流差动保护传输的主要是数字量（也含开关量），它是把本侧的三相电流采样值（分相式差动）传送到对侧，进行同步比较，从而计算出电流差值，经一定逻辑后，做出跳闸与否的选择。针对这个特点，纵联电流差动保护必须采用特殊的连接方式与设备，才能达到目的。通常，有以下几种连接方式：（1）直接相连方