淺析220kV光纖縱差保護中的“遠跳”功能

1.引言

由于光纖直接采用纖芯通信，省卻了其他環節，其抗電信號干擾能力突出，故障概率低，且光纖通道具有連接簡單方便，調試成功以后一般比較穩定，不易變化的優越性，所以在江蘇地區雙重化配置的兩套主保護中，至少其一已采用光纖通道，且優先采用專用光芯傳輸保護信號。光纖保護利用光纖通道進行數據交換時，不僅交換兩側電流數據，同時也交換開關量信息，實現一些輔助功能，其中就包括遠跳。下面就以RCS-931A和PSL 603G為例，淺析其遠跳保護功能。

2.遠跳功能原理

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5

RCS-931A和PSL 603G在遠跳功能原理上大致相同，過程如下：保護裝置采樣得到遠跳開入為高電平時，經過處理和確認，作為開關量，連同電流采樣數據及CRC校驗碼（即Cyclic Redundancy Check循環冗余校驗，發送端用數學方法產生CRC碼后在信息碼位之后隨信息一起發出，接收端也用同樣的方法產生一個CRC碼，將這兩個校驗碼進行比較，如果一致就證明所傳信息無誤，如果不一致就表示傳輸中有差錯，即使有一個字節不同，所產生的CRC碼也不同）等一起打包為完整的一幀信息，通過數字通道，傳送給對側保護裝置。對側裝置每收到一幀信息，都要經過CRC校驗、解碼，提取遠跳信號，并且只有連續三次收到對側遠跳信號才認為收到的遠跳信號是可靠的。當保護控制字整定為遠跳不經本地啟動控制時，則收到遠跳信號后無條件三相跳閘出口，并閉鎖重合閘。當保護控制字整定為遠跳經本地啟動控制時，則需本側裝置啟動才出口。

3.遠跳功能的應用

遠跳功能的作用是什么？在什么情況下需要保護裝置啟動遠跳功能快速切除故障？試分析圖1所示故障情況。

當故障發生在d1，即線路開關和CT之間時，屬于母差保護動作范圍，由于在線路保護區外，兩側電流的幅值和相位比較的結果不能使差動元件動作，對側斷路器主保護即光纖差動保護不會動作。母差保護動作切除本側開關后，故障點并不能切除，對側系統繼續向故障點提供短路電流，直到對側后備保護經延時跳開對側開關，這必將延遲故障切除時間，對系統造成更大的沖擊。“遠跳”功能就是為了解決這個問題而設置的。當母差保護或者失靈保護動作（共用一個出口）時，利用線路光差保護的遠跳功能，達到使對側開關跳閘的目的，從而快速切除故障。

當故障發生在d2，本側開關失靈拒動時，也是母差保護范圍，線路光差保護不會動作，母差和失靈動作，切除母聯開關和故障母線上除失靈開關的所有開關后，故障點不能切除，這種情況下同樣需要依賴遠跳功能，使對側開關迅速跳閘。

4.遠跳功能的實現

4.1 用TJR接點作為遠跳開入

用TJR作為遠跳開入接點是一種比較普遍的做法，在常州地區220kV變電站中，大多采用這種方法。

如圖3所示，對于RCS-931A保護來說，保護裝置提供24V正電源到操作箱，操作箱兩組跳閘回路各提供一副永跳接點，并聯后開入到保護裝置的遠跳開入接點，再通過通道傳輸到對側，在“遠跳受本側控制”整定為1的情況下，對側裝置啟動后，啟動A、B、C三相出口跳閘繼電器，同時閉鎖重合閘。

對于PSL 603G保護來說，在TJR接點開入裝置之前，還經過一塊“遠跳開入”壓板，如圖3所示。另外，遠跳信號發出后，對側保護裝置將驅動A、B、C、Q、R出口跳閘繼電器，其中也包括永跳繼電器，而永跳繼電器動作后，又會使操作箱的TJR繼電器動作，從而使對側遠跳開入變位，向本側發遠跳信號，成為死循環，造成永跳回路接點多次動作，這種抖動會一直持續到有運行人員進行手動復歸或者燒壞TJR繼電器和保護出口繼電器為止。因此，PSL 603G保護的遠跳邏輯中應增加啟動判據，即“遠跳受本側控制”控制字應整定為1（現場確是如此），如圖4所示，在裝置收到遠方跳閘命令的同時，只有滿足啟動條件，才能出口跳閘，如果只收到了遠方跳閘命令，而本裝置沒有啟動，裝置只報“遠跳長期不復歸”信號而不會出口跳閘，直到對側的遠跳命令消失后發出“遠跳不復歸返回”報文。這樣，當第一次收到對方發來的遠跳命令時出口跳閘，此后由于開關已經斷開，保護裝置不會再啟動，也就避免了永跳回路多次動作情況的發生。如果在對側收到本側遠跳信號后的跳閘邏輯中增加“任一相有流”判據，如圖4所示，也能達到防止TJR接點抖動的目的。

4.2 直接引入母差和失靈的動作接點

由母差保護提供三對常開接點，兩對接點接操作箱永跳回路去跳開關，另一對接點接線路保護裝置的遠跳開入端，如圖2和圖5所示。

如果現場的母差保護沒有三對出口接點，則可利用線路保護操作箱中的備用中間繼電器，將母差跳閘接點接入備用的中間繼電器線圈，再用中間繼電器的三對接點分別接永跳回路和保護裝置的遠跳開入。

4.3 兩種接法比較

用TJR接點作為遠跳開入的接法，其優點是回路較簡單，母差保護、失靈保護也不需要額外的出口接點，其本質是將母差保護、失靈保護動作后的結果——“啟動永跳回路”作為遠跳的依據，缺點是所有啟動操作箱永跳繼電器的保護回路都會同時啟動遠跳，包括線路本身的主保護和后備保護等(但并無危害)。另外，由于利用操作箱永跳繼電器的接點作為遠跳開關量輸入，可能使對側保護的跳閘出口時間相對延長。

直接引入母差保護、失靈保護的動作接點，這種接法雖然在一定程度上比引入操作箱永跳繼電器接點的方法動作時間縮短，但需要母差保護、失靈保護提供較多的動作接點，并且回路復雜，由于危險性較大，不易操作，因此很少采用。

5.幾點注意

5.1 防止寄生回路產生

一般情況下，我們用TJR接點開入保護遠跳開入接點，應嚴防將手跳接點接入操作箱永跳繼電器。一旦有這種情況，將發生遙控分閘，就使本側保護裝置發出遠跳信號，而對側控制字“遠跳受本側控制”整定為0時，則會無條件三相跳閘出口，同時閉鎖重合閘，而發生誤跳閘事故。

還應防止將操作箱TJQ接點開入保護遠跳開入接點。在配有PSL 603G保護的線路中，發生瞬時故障，本側PSL 603G保護啟動TJQ，同時向對側發出遠跳信號，由于這時對側保護啟動，因此無論控制字“遠跳受本側控制”如何整定，都會使對側三相跳閘出口，并閉鎖重合閘，若重合閘使用單相重合閘，則三相故障已經使重合閘放電，不會造成危害，若重合閘使用三相重合閘，則會造成對側開關重合不成。

5.2 現場工作中的注意事項

由于操作箱TJR繼電器動作后即啟動遠跳，因此當母差保護、失靈保護校驗時，應可靠斷開遠跳啟動回路，防止遠跳誤動作，一般情況下，只要取下母差保護相應的出口壓板即可。

[1]張全元.變電運行現場技術問答[M].中國電力出版社,2003.