基于光纤通信防越级跳闸方案设计与应用

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1、第43卷第2l期电力系统保护与控制V01．43No．212015年11月1日PowerSystemProtectionandControlNOV．1．2015基于光纤通信的防越级跳闸方案设计和应用李文俊，程志伟，薛忠新，孟海强(陕煤集团神木张家峁矿业有限公司机电技术部，陕西榆林719300)摘要：为了防止煤矿电网越级跳闸，在传统矿用微机保护的基础上，设计出一种基于光纤通信的矿井电网防越级跳闸保护系统。该系统依靠发送光纤闭锁信号，闭锁上级线路速断跳闸，实现防越级跳闸。在发生速断故障时，保护装置利用光纤通道，能对其上级线路快速发送跳闸闭锁信号，并实现上级线路保护动作时问阶

2、梯化，防止越级跳闸。系统测试表明，该方案能够有效防止上级线路越级跳闸，提高了煤矿电网运行的安全性和稳定性，并证明了该方案的正确性和有效性。关键词：矿井电网；光纤通信；越级跳闸；继电保护；速断保护Designandapplicationonpreventingoverridetripsystembasedonfiber-opticcommunicationLIWenjun，CHENGZhiwei，XUEZhongxin，MENGHaiqiang(ZhangiiamaoMiningCo．，Ltd．，ShaanxiCoalandChemicalIndustryGroupCo

3、．，Ltd．，Yulin719300，China)Abstract：Topreventtheove~idetripofmineelectricpowernetwork，aschemeofpreventingove~idetripsystembasedonfiber-opticcommunicationisproposed．Thesystemdependsonsendingfiberblocksignals，andblockssuperiorlinequick-breaktriptoachieveantioverridetrip．Whenthequick-breakfa

4、ultOCglM'S，relayssendblockingsignalsbyusingopticalfibertotheupstreamones，andthetimeofquick—breakprotectionwillbechangedautomatically,topreventtheove~idetrip．Sys~mtestshowsthat，thisschemecanefectivelypreventtheove~idetripandimprovetheoperationofmineelectricpowernetworksecuri够andstability

5、．Andtheco~ectnessandefectivenessoftheproposedschemeisproved．Keywords：coalmineelectricnetwork；fiber-opticcommunication；ove~idetrip；relayprotection；quick—breakprotection中图分类号：TM76文章编号：1674-3415(2015)21—0131—05井下电网多数采用垂直供电方式，当井下电力0引言系统中某处发生大电流短路故障时，短路电流会通我国矿井电网大多数是采用短线缆组成的多级过短路点之前所有开关，安装在这

6、些开关上的保护辐射状纵向网络，由于井下电网线路较短、阻抗较装置都会检测到短路故障电流lo‘。小，上下级回路的速断保护整定值几乎没有差异。各级检测到故障电流的所有保护装置在速断保在下级电网回路发生短路故障时，其故障电流会造护启动出口之前，利用光纤通道把闭锁信号发送至成上级速断保护动作，形成矿井电网越级跳闸现象，上一级线路保护装置。给矿井电网安全运行带来严重影响LlJ。靠近故障点处的保护装置由于未收到下级闭锁基于光纤通信[4-5]的矿井电网防越级保护系统信号，其发出的闭锁信号等级为1级，其上级线路依靠光纤闭锁信号的传输，使下级保护装置动作时接收到该1级闭锁信号后，对该闭锁

7、信号升级处理对上级保护形成短时间闭锁，解决了常规矿井微机形成2级闭锁信号，再依次上传从而使各级保护的保护装置选择性和速断性的矛盾，为解决矿井电网动作时限阶梯化，有效解决越级跳闸问题。越级跳闸问题提出了新的解决方案。当光纤闭锁通道建立后，该防越级系统不管供电系统的运行方式如何变化，不管供电线路的上一1保护原理级开关如何变化，各保护装置无需再次进行设置，本防越级系统采用光纤通信级联闭锁的方式。都能有效地进行闭锁，达到防越级跳闸的目的I引。．132．电力系统保护与控制系统工作原理如图1所示。K1点短路时，如果2．1矿用智能光纤保护分段开关103处于合位运行