淺談光纖差動(dòng)保護(hù)

利禹宏

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)以及科技的快速發(fā)展，超高壓輸電線路也得到了一定的發(fā)展。近年來(lái)，光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速，光纖差動(dòng)保護(hù)因其保護(hù)原理簡(jiǎn)單、動(dòng)作快速、能可靠地反映線路上各種類型故障等優(yōu)點(diǎn)，在220kV及以上電壓等級(jí)的輸電線路中作為主保護(hù)被廣泛應(yīng)用。本文主要從光纖差動(dòng)保護(hù)原理入手，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其功能的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)做了相應(yīng)的介紹。

關(guān)鍵詞：光纖差動(dòng);原理;注意事項(xiàng)

1光纖差動(dòng)保護(hù)基本原理

由于只能反應(yīng)兩側(cè)TA之間的線路全長(zhǎng)，在原理上講光纖差動(dòng)保護(hù)并不是完整的保護(hù)，通常還需附帶其他后備保護(hù)以彌補(bǔ)不足。如RCS-931保護(hù)以分相電流差動(dòng)和零序電流差動(dòng)為主體的快速主保護(hù)，還配有工頻變化量距離元件構(gòu)成快速的Ⅰ斷保護(hù)，由三段式相間和接地距離及多個(gè)零序方向過(guò)流保護(hù)構(gòu)成后備保護(hù)，保護(hù)有分相出口。

2光纖差動(dòng)保護(hù)需注意的問題

2.1TA飽和

TA的飽和使得電流二次值與一次值的誤差超出規(guī)定值范圍，在區(qū)外故障時(shí)，會(huì)影響差動(dòng)保護(hù)的正確動(dòng)作。克服TA飽和可選用合適的電流互感器，宜盡量選用有剩磁限值的互感器如TPY型;此外，保護(hù)裝置本身也應(yīng)采取措施減緩互感器暫態(tài)飽和影響，如采用變制動(dòng)特性比率差動(dòng)原理等。

在RCS-931保護(hù)中，由于采用了較高的制動(dòng)系數(shù)和自適應(yīng)浮動(dòng)制動(dòng)門檻，從而保證了在較嚴(yán)重的飽和情況下不會(huì)誤動(dòng)。

2.2通道數(shù)據(jù)同步性

光纖差動(dòng)線路保護(hù)裝置對(duì)兩側(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、同步性要求較高，若兩側(cè)采樣不同步，會(huì)使不平衡電流加大，產(chǎn)生差流。通道兩側(cè)采用一主一從方式，用于測(cè)量通道延時(shí)，主機(jī)側(cè)為參照側(cè)，從機(jī)側(cè)為調(diào)整側(cè)，若兩側(cè)不同步，參與計(jì)算的交流采樣值不是同一時(shí)刻的，就會(huì)出現(xiàn)差流。解決該問題必須統(tǒng)一時(shí)鐘，改變時(shí)鐘方式。RCS931系列保護(hù)通過(guò)控制字“主機(jī)方式”和“專用光纖”進(jìn)行整定，可防止因數(shù)據(jù)傳輸中產(chǎn)生周期性滑碼，出現(xiàn)差流。

若差動(dòng)保護(hù)裝置的通信時(shí)鐘方式控制字設(shè)置錯(cuò)誤，保護(hù)裝置也會(huì)報(bào)通道異常，使光纖差動(dòng)保護(hù)退出運(yùn)行。因此現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及運(yùn)行中要特別注意正確設(shè)置裝置的通信時(shí)鐘方式。

2.3CT極性

母差保護(hù)用CT一般為反極性接入;測(cè)量用CT為0.5級(jí)，極性應(yīng)指向母線;計(jì)量用CT極性端應(yīng)指向母線;保護(hù)用CT按保護(hù)裝置的工作原理，嚴(yán)格按照定值單執(zhí)行。所有的CT次級(jí)除母差保護(hù)應(yīng)在母差保護(hù)屏一點(diǎn)接地，其余均應(yīng)在端子箱內(nèi)經(jīng)過(guò)擊穿保險(xiǎn)接地，保護(hù)屏內(nèi)一點(diǎn)接地。

現(xiàn)象：送電帶負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)母差保護(hù)總差回路中有差流，且值為兩倍新安裝間隔的電流。

原因分析：母差用CT副邊極性接反，從而導(dǎo)致二次電流在總差回路中不能被平衡掉，總差電流不能平衡，其值為兩倍該間隔電流。

處理方法：在CT接線前，應(yīng)先進(jìn)行運(yùn)行間隔的帶負(fù)荷試驗(yàn)，測(cè)出母差保護(hù)的極性及其他組副邊的實(shí)際使用極性，多測(cè)幾組，結(jié)合各變比的不同，從而得出本間隔得接線圖。

2.4光纖通道檢查

由于光纖熔接點(diǎn)的質(zhì)量、尾纖接頭，法蘭盤的表面不夠清潔、光纖接頭的缺口未完全卡入缺口、光纜或尾纖的彎曲半徑太小（彎曲半徑小于3cm）等原因，造成光纖通道的總衰耗增大，使保護(hù)裝置頻繁發(fā)通道告警。在日常的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作中應(yīng)利用保護(hù)裝置檢修的機(jī)會(huì)，用棉球沾無(wú)水酒精對(duì)尾纖接頭等進(jìn)行清潔，并用光功率計(jì)檢查對(duì)側(cè)光纖的收信功率，以確保光纖通道正常工作。

2.5TA斷線

當(dāng)線路本側(cè)發(fā)生TA斷線時(shí)，本側(cè)差動(dòng)元件啟動(dòng)，差動(dòng)繼電器動(dòng)作，發(fā)“差動(dòng)動(dòng)作”允許信號(hào)給對(duì)側(cè)，因?qū)?cè)線路TA正常無(wú)差流，保護(hù)不啟動(dòng)，本側(cè)接收不到對(duì)側(cè)的“差動(dòng)動(dòng)作”允許信號(hào)，同時(shí)本側(cè)保護(hù)裝置檢測(cè)到的電壓不會(huì)發(fā)生變化，則證明本側(cè)發(fā)生TA斷線而非區(qū)內(nèi)故障。兩側(cè)裝置均發(fā)“長(zhǎng)期有差流”異常信號(hào)，10s內(nèi)若負(fù)荷不產(chǎn)生波動(dòng)，即無(wú)區(qū)外故障，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng);10s內(nèi)若負(fù)荷發(fā)生波動(dòng)，即發(fā)生了區(qū)外故障，對(duì)側(cè)差動(dòng)啟動(dòng)，發(fā)“差動(dòng)動(dòng)作”信號(hào)給本側(cè)，使其滿足動(dòng)作條件，保護(hù)誤動(dòng)作。可見，若其二次回路出現(xiàn)問題，保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)的概率較高。

對(duì)于RCS-931保護(hù)來(lái)說(shuō)，在本側(cè)保護(hù)差動(dòng)元件動(dòng)作，并且同時(shí)滿足收到對(duì)側(cè)差動(dòng)動(dòng)作允許信號(hào)及保護(hù)啟動(dòng)兩條件時(shí)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。本側(cè)在TA斷線瞬間啟動(dòng)元件和差動(dòng)元件均可能動(dòng)作。但對(duì)側(cè)的啟動(dòng)元件不動(dòng)，不會(huì)向本側(cè)發(fā)差動(dòng)動(dòng)作允許信號(hào)，從而不會(huì)誤動(dòng)。如果TA斷線時(shí)系統(tǒng)發(fā)生故障或擾動(dòng)，本側(cè)及對(duì)側(cè)的保護(hù)啟動(dòng)元件動(dòng)作，該相差流大于“TA斷線差流定值”，仍可能差動(dòng)出口。

因此，在運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，若交流回路出現(xiàn)斷線問題應(yīng)及時(shí)解決，以免裝置因外部負(fù)荷波動(dòng)而發(fā)生誤動(dòng)。當(dāng)發(fā)生誤動(dòng)后，進(jìn)行事故調(diào)查時(shí)，可以通過(guò)查看錄波報(bào)告，哪側(cè)負(fù)荷波動(dòng)大，即為哪側(cè)引起的誤動(dòng)。

3結(jié)束語(yǔ)

光纖電流差動(dòng)保護(hù)作為線路的主保護(hù)，對(duì)保證線路穩(wěn)定運(yùn)行起著重要作用。對(duì)于從事繼電保護(hù)專業(yè)的技術(shù)人員而言，不僅需要掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方面的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還應(yīng)對(duì)光纖通信的相關(guān)知識(shí)有一定程度的掌握。應(yīng)重視差動(dòng)保護(hù)和光纖通道的維護(hù)工作，確保差動(dòng)保護(hù)能夠快速正確切除故障。

參考文獻(xiàn)：

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