330kv 线路保护改造相关问题分析

《330kv 线路保护改造相关问题分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、330kV线路保护改造相关问题分析张鹏(宁夏中卫供电局,中卫市755000)摘要：本文通过对高频闭锁式距离保护和光纤允许式距离保护进行比较，分析光纤允许式距离保护的优势。同时，根据光纤允许式距离保护原理，结合某变电站330kV线路保护改造过程中遇到的问题，分析改造的可行性，同时也为此类改造工作提供借鉴和参考。关键词：光纤；纵联保护；改造；0引言随着光纤通信技术的快速发展，用光纤作为继电保护通道使用得越来越多，这是目前发展速度最快的一种通道类型。国家电网公司下发的《线路保护及辅助装置标准化设计规范》中也明确提出线路纵联保护应优先采用光纤通道。最近，各地将高压线路纵联保护由高频载波通道改造为

2、复用光纤通道的趋势正日益增加。由于光纤通道由收发两根芯线组成，从而无法实现闭锁式保护所需的闭锁信号自发自收，因此闭锁式保护采用光纤通道后必须改变为允许式保护。目前，某变电站将两条330kV线路许继电气WXH-802/A高频闭锁式距离保护改造为光纤允许式距离保护，并取得了良好的效果。1高频闭锁式距离保护和光纤允许式距离保护性能比较相对于高频闭锁式距离保护，光纤允许式距离保护优势明显：（1）从通道损耗来说，载波通讯是利用高频电流在输电线路及大地之间的传输实现的。电力线载波通道的损耗与载波通道耦合方式、线路长度、通道工作频率、通道终端数有关，通道损耗数值变化大。近期随着光纤生产工艺的不断发展，

3、在纵联保护工作波长1330nm附近，光纤衰减可降至0.2dB/km。光纤通讯的低损耗，使纵联保护的信号得以真实、准确地传输。（2）从干扰性来说，电力线载波通道是将输电线路经高频加工形成的，输电线路上发生的所有电的现象，不可避免的对载波通道产生干扰；首先是系统操作、雷击等产生的过电压以陡峭的电压波，通过耦合电容器、结合滤波器侵入到高频收发信机中而形成脉冲干扰，这种干扰的主要危险是损坏收发讯机的电子元件，若装置过电压保护措施不力，将引起严重后果；其次是电晕和绝缘子放电产生的含有多次谐波的干扰电压，在频谱图上占有很宽的频带而对载波通讯形成分布第6页共6页干扰。而光纤通道脱离了与输电线路的直接联

4、系。线路故障、操作、电晕等电现象不会对光纤通讯造成干扰，高压线、雷击等也不会影响光纤的通讯质量。光纤为非金属的介质材料，光纤内传输的是光而不是电，因此，光纤通讯不受外界电磁干扰。同时，现在广泛采用的光纤复合架空地线〔OPGW〕光缆是采用不锈钢管层绞式结构，抗拉强度高、结构紧凑，可降低冰荷和风荷，极大提高了光纤的机械可靠性。光纤通讯的自动交换功能使光纤通讯网络具有网络恢复和自愈能力，而电力线载波通道不具备这一能力。（3）从保护动作时间比较来看，以许继WXH-802/A为例，将其改造为光纤允许式距离保护后不用考虑之前高频闭锁式距离保护中因通道传输延时等原因带来的需要增加8ms延时的问题，因此

5、，光纤允许式距离保护动作相对较快。（4）从运行维护的角度来说，电力线载波通道的完好性关系到保护能否正确动作。因此高频保护都在保护屏装设置专门的通道试验按钮，每天由两侧运行人员在固定时间手动发讯来检验通道的完好性，这种检测手段不仅麻烦，而且对通道故障的检测并非实时性的，不能及时发现通道故障。光纤通道可利用低频信号的接收、发送不断地测试通道的完好性，发现异常立即发出报警信号，为及时发现异常、排除故障提供了帮助。由此可见，将线路纵联保护由高频闭锁式距离保护改造为光纤允许式距离保护意义重大。2光纤允许式距离保护原理如果在输电线路每一侧都装有两个方向元件：一个是正方向方向元件F+，其保护方向是正方

6、向短路时动作，反方向短路时不动作；另一个是反方向方向元件F_，其保护方向是反方向短路时动作，正方向短路时不动作。如图1（a）所示，图中√表示动作、×表示不动作。故障线路的特征是两侧的F+元件均动作，两侧的F_元件均不动作。而非故障线路的特征是至少有一侧（近故障点的一侧）的F+元件不动作，而F_元件可能动作。所以综合比较两侧方向元件的动作行为可以区分故障线路与非故障线路。在光纤允许式距离保护中由F+动作而F_不动作的一侧向对侧发允许信号，这样图1（a）中故障线路NP两侧都向对侧发允许信号。对每一侧来说从收到对侧信号知晓对侧的F+动作而F_不动作，再判断本侧也是F+动作而F_不动作，两个构成

7、‘与’逻辑发跳闸命令，所以故障线路两侧都能跳闸。在非故障线路MN上，近故障点的N侧虽然收到对侧的允许信号，但是由于本侧F+不动作F_可能动作，‘与’逻辑没有输出不会跳闸。远离故障点的M侧虽然本侧的F+可能动作F_不动作，但由于从来没有收到对侧的允许信号而知晓对侧F+不动作F_可能动作，‘与’第6页共6页逻辑也没有输出不会跳闸，所以非故障线路两侧保护都不发跳闸命令。简略原理框图如图1（b）所示。上述的‘与’逻辑由与门2来完成，收到信号