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1、探讨光纤差动保护需注意的问题摘要:随着我国经济以及科技的快速发展,超高压输电线路也得到了一定的发 展。近年来,光纤通信技术发展迅速,光纤差动保护因其保护原理简单、动作快 速、能可靠地反映线路上各种类型故障等优点,在220kV及以上电压等级的输电 线路中作为主保护被广泛应用。本文主要从光纤差动保护原理入手,结合实际经 验,对其功能的应用和实现做了相应的介绍。关键词:光纤差动;原理;注意事项1 光纤差动保护基本原理由于只能反应两侧TA之间的线路全长,在原理上讲光纤差动保护并不是完整 的保护,通常还需附带其他后备保护以弥补不足。如RCS-931保护以分相电流差 动和零序电流差动为主体的快速主保护,还
2、配有工频变化量距离元件构成快速的 I断保护,由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流保护构成后备保护,保 护有分相出口。2 光纤差动保护需注意的问题1 )TA 饱和TA 的饱和使得电流二次值与一次值的误差超出规定值范围,在区外故障时, 会影响差动保护的正确动作。克服TA饱和可选用合适的电流互感器,宜尽量选 用有剩磁限值的互感器如TPY型;此外,保护装置本身也应采取措施减缓互感器 暂态饱和影响,如采用变制动特性比率差动原理等。在 RCS-931 保护中,由于采用了较高的制动系数和自适应浮动制动门槛,从 而保证了在较严重的饱和情况下不会误动。2) 通道数据同步性光纤差动线路保护装置对两侧数据的实时
3、性、同步性要求较高,若两侧采样 不同步,会使不平衡电流加大,产生差流。通道两侧采用一主一从方式,用于测 量通道延时,主机侧为参照侧,从机侧为调整侧,若两侧不同步,参与计算的交 流采样值不是同一时刻的,就会出现差流。解决该问题必须统一时钟,改变时钟 方式。 RCS931 系列保护通过控制字“主机方式”和“专用光纤”进行整定,可防止因 数据传输中产生周期性滑码,出现差流。若差动保护装置的通信时钟方式控制字设置错误,保护装置也会报通道异常 使光纤差动保护退出运行。因此现场调试及运行中要特别注意正确设置装置的通 信时钟方式。3) CT极性母差保护用CT 一般为反极性接入;测量用CT为0.5级,极性应指
4、向母线; 计量用CT极性端应指向母线;保护用CT按保护装置的工作原理,严格按照定值 单执行。所有的CT次级除母差保护应在母差保护屏一点接地,其余均应在端子 箱内经过击穿保险接地,保护屏内一点接地。现象:送电带负荷试验时,发现母差保护总差回路中有差流,且值为两倍新 安装间隔的电流。原因分析:母差用CT副边极性接反,从而导致二次电流在总差回路中不能被 平衡掉,总差电流不能平衡,其值为两倍该间隔电流。处理方法:在CT接线前,应先进行运行间隔的带负荷试验,测出母差保护的 极性及其他组副边的实际使用极性,多测几组,结合各变比的不同,从而得出本 间隔得接线图。4 )光纤通道检查由于光纤熔接点的质量、尾纤接
5、头,法兰盘的表面不够清洁、光纤接头的缺 口未完全卡入缺口、光缆或尾纤的弯曲半径太小(弯曲半径小于3cm)等原因, 造成光纤通道的总衰耗增大,使保护装置频繁发通道告警。在日常的现场维护工 作中应利用保护装置检修的机会,用棉球沾无水酒精对尾纤接头等进行清洁,并 用光功率计检查对侧光纤的收信功率,以确保光纤通道正常工作。5 ) TA 断线当线路本侧发生 TA 断线时,本侧差动元件启动,差动继电器动作,发“差动 动作”允许信号给对侧,因对侧线路TA正常无差流,保护不启动,本侧接收不到 对侧的“差动动作”允许信号,同时本侧保护装置检测到的电压不会发生变化,则 证明本侧发生TA断线而非区内故障。两侧装置均
6、发“长期有差流”异常信号,10s 内若负荷不产生波动,即无区外故障,保护不会误动;10s内若负荷发生波动, 即发生了区外故障,对侧差动启动,发“差动动作”信号给本侧,使其满足动作条 件,保护误动作。可见,若其二次回路出现问题,保护装置发生误动的概率较高。对于 RCS-931 保护来说,在本侧保护差动元件动作,并且同时满足收到对侧 差动动作允许信号及保护启动两条件时差动保护动作。本侧在TA断线瞬间启动 元件和差动元件均可能动作。但对侧的启动元件不动,不会向本侧发差动动作允 许信号,从而不会误动。如果TA断线时系统发生故障或扰动,本侧及对侧的保 护启动元件动作,该相差流大于“TA断线差流定值”,仍
7、可能差动出口。因此,在运行维护过程中,若交流回路出现断线问题应及时解决,以免装置 因外部负荷波动而发生误动。当发生误动后,进行事故调查时,可以通过查看录 波报告,哪侧负荷波动大,即为哪侧引起的误动。3 结束语 光纤电流差动保护作为线路的主保护,对保证线路稳定运行起着重要作用。对于从事继电保护专业的技术人员而言,不仅需要掌握电力系统继电保护方面的 专业知识,同时还应对光纤通信的相关知识有一定程度的掌握。应重视差动保护 和光纤通道的维护工作,确保差动保护能够快速正确切除故障。参考文献:1 李晓华,杨欢欢,张波,蔡泽祥,邱建.500kV自耦变压器中性点串接小电 抗对继电保护装置的影响J.广东电力,2012, 04: 9-15.2 宋国兵,高淑萍,蔡新雷,张健康,饶菁,索南加乐.高压直流输电线路继 电保护技术综述J.电力系统自动化,2012,22: 123-129.杨运招.500kV线路继电保护的应用分析J.企业技术开发,2011,05: 62- 63+78.覃广斌.关于500kV线路继电保护的应用及分析J.广东科技,2013,02: 30-31.5梁振锋,索南加乐,宋国兵,康小宁.输电线路自适应重合闸研究综述J.电 力系统保护与控制, 2013, 06: 140-147.