利用光纤差动保护实现改善风井区110kV线路保护性能的研究.pdf

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1、2011年第1期煤矿机电·25·利用光纤差动保护实现改善风井区110kV线路保护性能的研究徐敏(淮南矿业(集团)公司张集煤矿，安徽淮南232174)摘要：张集煤矿风井区llOkV变电所作为矿井三区电网的枢纽站，主要为北区提供主电源和备用电源，为中央区提供备用电源。为确保安全供电，提出利用光纤差动保护来改善线路保护，不仅提高风井区三条110kV线路的保护水平，而且也提高三区电网的安全性、稳定性。关键词：光纤差动保护；通信；方案中图分类号：TD611文献标识码：A文章编号：1001—0874(2011)01一0025—04Resear

2、chontheImplementandImprovementofthePerformanceofProtectionfor110kVLineinVentilatingShaftArea五U朋i厅(ZhangjiCoalMine，HumnanMiningIndustry(Group)Co．，Ltd．，Humnan232174，China)Abstract：Time110kVsubstationintheventilatingshaftareainZhan舒iCoalMine，asthemainsubstationoftheelect

3、ricnetworkofNo．3district，providesthemainpowersupplyandtheemergencypowersupplyforthenoahemarea，andtheemergencypowersupplyforthecentralminingarea．Regardingthis，proposesthatimprovesthelineprotectionbyusingtheopticalfiberdifferentialmotionprotection，itnotonlymayraisethe11

4、0kVline’SprotectionlevelofthreelinesofNo．3district，butalsomayenhancetheelectricalnetwork’SsecurityandstabilityofNo．3district．Keywords：opticalfiberdifferentialmotionprotection；communication；plan1问题的提出结合近年来的电网的建设发展，根据风井区110kV变电所的作为三区的枢纽站的作用，为改善原有110kV线路的保护水平，确保电网的安全稳定运行

5、，提出110kV线路采用光纤保护的构想。把原有的电流差动保护装置进行升级改造为光纤差动保护装置，它不受系统振荡的影响，在各种故障及接地故障时选择性强，不仅可提高线路保护性能而且也提高供电的可靠性。2光纤差动保护的原理和通信(1)工作原理在实际应用中，110kV及以上系统保护要求采用分相电流差动保护方式，线路两侧的保护是借助通信通道双向传输电流数据进行同步比较，根据两侧电流计算差动电流和制动电流，以及计算的结果来判别区内还是区外故障。差动保护的通信示意图如图l所示。—／装置采集模拟＼，一÷仑编E企＼量、开关量／lTX码I时钟(发送)

6、I_<羹芋羿魁>_、上编E7Q●—＼量、开关量厂：RX!码时钟(接受)．◇圈1差动保护的通信示意图由图l看出，本侧保护装置采集的模拟量，经·26·煤矿机电2011年第1期A／D转换为数字量，连同需要的开关量为并行数据，通过时钟调整，由并行数据转化为串行数据(P／S)，然后由电光转换(E／O)变为光信号通过通道发送。本侧接收对侧保护装置发送的数据，经光电转换(O／E)变为电信号，电信号经过解码，完成解调功能，输出时钟和串行数据，串行数据转化为并行数据(S／P)。本侧保护装置得到对侧保护装置的模拟量、开关量信息，保护装置根据两侧数据信

7、息判断是否区内故障。(2)通信方式1)采样同步对线路两侧装置的数据采样时，一侧作为同步端，以同步方式交换两侧信息，另一侧作为参考端，即采样间隔固定，并在每一采样间隔中固定向对侧发送～帧信息。同步端可随时调整采样间隔，如果满足同步条件，就向对侧传输三相电流采样值，否则，启动同步过程，直到满足同步条件为止。2)通道方式a．专用光纤通道：为光纤电流差动保护提供专用通道，仅供保护装置使用，主要用于短距离输电线路保护中。b．复用通道：以2Mbit／s速率复接PDH或SDH系统的2Mbit／s接口；以64kbit／s速率复接PCM同向接口，主

8、要用于长距离输电线路保护中。3)时钟设置a．当保护装置工作在专用光纤通道方式下采用主．主时钟方式；b．当保护装置工作在复用通道方式中：64kbit／sPCM复用通道方式下时，采用从-从时钟方式；2Mbit／sPCM复用通道方式下时，采用主．主时钟方