探究光纖在繼電保護(hù)中運(yùn)用

1、探究光纖在繼電保護(hù)中運(yùn)用隨著通信技術(shù)的開展，在縱聯(lián)保護(hù)通道的使用上，已經(jīng)由原來的單一的載波通道變?yōu)楝F(xiàn)在的 載波、微波、光纖等多種通道方式。由于光纖通道所具有的先天優(yōu)勢(shì)，使它與繼電保護(hù)的結(jié)合，在電網(wǎng)中會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用。1光纖通道作為縱聯(lián)保護(hù)通道的優(yōu)勢(shì)光纖通道首先在通信技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，它是基于用光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)的一種通信手段。光纖通道相對(duì)于其他傳統(tǒng)通道如：電纜、微波等具有如下特點(diǎn)：1.1 傳輸質(zhì)量高，誤碼率低，一般在10-10以下。這種特點(diǎn)使得光纖通道很容易滿足繼電保護(hù)對(duì)通道所要求的透明度”。即發(fā)端保護(hù)裝置發(fā)送的信息，經(jīng)通道傳輸后到達(dá)收端，使收端 保護(hù)裝置所看到的信息與發(fā)端原始發(fā)送

2、信息完全一致，沒有增加或減少任何細(xì)節(jié)。1.2 光的頻率高，所以頻帶寬，傳輸?shù)男畔⒘看?。這樣可以使線路兩端保護(hù)裝置盡可能多的 交換信息，從而可以大大加強(qiáng)繼電保護(hù)動(dòng)作的正確性和可靠性。1.3 抗干擾能力強(qiáng)。由于光信號(hào)的特點(diǎn)，可以有效的防止雷電、系統(tǒng)故障時(shí)產(chǎn)生的電磁方面 的干擾，因此，光纖通道最適合應(yīng)用于繼電保護(hù)通道。以上光纖通道的三個(gè)特點(diǎn)， 是繼電保護(hù)所采用的常規(guī)通道形式所無法比較的。在通道選擇上應(yīng)為首選。但是由于光纜的特點(diǎn)，抗外力破壞能力較差，當(dāng)采用直埋或空中架設(shè)時(shí)，易于受到外力破壞，造成機(jī)械損傷。假設(shè)采用OPGW,那么可以有效的防止類似事件的發(fā)生。2光纖通道與光纖保護(hù)裝置的配合方式在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)

3、備中，主要有以下幾種方式：2.1 專用光纖保護(hù)：光纖與縱聯(lián)保護(hù)配合構(gòu)成專用光纖縱聯(lián)保護(hù)。采用允許式，在光纖通道上傳輸允許信號(hào)和直跳信號(hào)。此種方式，需要專用光纖接口，使用單獨(dú)的專用光芯。優(yōu)點(diǎn)是：防止了與其他裝置 的聯(lián)系包括通信專業(yè)的設(shè)備，減少了信號(hào)的傳輸環(huán)節(jié)，增加了使用的可靠性。缺點(diǎn)是： 光芯利用率降低與復(fù)用比較，保護(hù)人員維護(hù)通道設(shè)備沒有優(yōu)勢(shì)。而且，在帶路操作時(shí)， 需進(jìn)行本路保護(hù)與帶路保護(hù)光芯的切換，操作不便，而且光接頭經(jīng)屢次的拔插，易造成損壞。2.2 復(fù)用光纖保護(hù)：光纖與縱聯(lián)保護(hù)配合構(gòu)成復(fù)用光纖縱聯(lián)保護(hù)。采用允許式，保護(hù)裝置發(fā)出的允許信號(hào)和直跳信號(hào)需要經(jīng)音頻接口傳送給復(fù)用設(shè)備，然后經(jīng)復(fù)用設(shè)備上

4、光纖通道。優(yōu)點(diǎn)是：接線簡(jiǎn)單，利 于運(yùn)行維護(hù)。帶路進(jìn)行電信號(hào)切換，利于實(shí)施。提高了光芯的利用率。缺點(diǎn)是：中間環(huán)節(jié)增 加，而且?guī)非袚Q設(shè)備在通信室，不利于運(yùn)行人員巡視檢查，通信設(shè)備有問題要影響保護(hù)裝置的運(yùn)行。2.3 光纖縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)：光纖電流差動(dòng)保護(hù)是在電流差動(dòng)保護(hù)的根底上演化而來的，根本保護(hù)原理也是基于克?；舴蚋倦娏鞫桑軌蚶硐氲厥贡Ｗo(hù)實(shí)現(xiàn)單元化，原理簡(jiǎn)單，不受運(yùn)行方式變化的影響，而且由于兩側(cè)的保護(hù)裝置沒有電聯(lián)系，提高了運(yùn)行的可靠性。 目前電流差動(dòng)保護(hù)在電力系統(tǒng)的主變壓器、線路和母線上大量使用，其靈敏度高、動(dòng)作簡(jiǎn)單可靠快速、能適應(yīng)電力系統(tǒng)震蕩、 非全相運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)是其他保護(hù)形式所無法比較

5、的。光纖電流差動(dòng)保護(hù)在繼承了電流差動(dòng)保護(hù)的這些優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，以其可靠穩(wěn)定的光纖傳輸通道保證了傳送電流的幅值和相位正確可靠地 傳送到對(duì)側(cè)。時(shí)間同步和誤碼校驗(yàn)問題是光纖電流差動(dòng)保護(hù)面臨的主要技術(shù)問題。在復(fù)用通道的光纖保護(hù)上，保護(hù)與復(fù)用裝置時(shí)間同步的問題對(duì)于光纖電流差動(dòng)保護(hù)的正確運(yùn)行起到關(guān) 鍵的作用，因此目前光纖差動(dòng)電流保護(hù)都采用主從方式，以保證時(shí)鐘的同步；由于目前光纖均采用64Kbit數(shù)字通道，電流差動(dòng)保護(hù)通道中既要傳送電流的幅值，又要傳送時(shí)間同步信 號(hào)，通道資源緊張，要求數(shù)據(jù)的誤碼校驗(yàn)位不能過長(zhǎng)，這樣就影響了誤碼校驗(yàn)的精度。目前局部廠家推出的2Mbit數(shù)字接口的光纖電流差動(dòng)保護(hù)能很好地解決誤碼校驗(yàn)

6、精度的問題。3光纖保護(hù)實(shí)際應(yīng)用中存在的問題3.1 施工工藝問題光纖保護(hù)是超高壓線路的主保護(hù)，通道的平安可靠對(duì)電力系統(tǒng)的平安、穩(wěn)定運(yùn)行起到重要的作用。由于光纜傳輸需要經(jīng)過轉(zhuǎn)接端子箱、光纜機(jī)、電纜層和高壓線路等連接環(huán)節(jié)，并且光 纖的施工工藝復(fù)雜、施工質(zhì)量要求高，因此如果在保護(hù)裝置投入運(yùn)行前的施工、測(cè)試中存在誤差，那么會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，進(jìn)而影響全網(wǎng)的平安穩(wěn)定運(yùn)行。3.2 通道雙重化問題光纖保護(hù)用于 220kV及以上電網(wǎng)時(shí)，按照 220kV及以上線路主保護(hù)雙重化原那么的要求， 縱聯(lián)保護(hù)的信號(hào)通道也要求雙重化，高頻保護(hù)由于是在不同的相別上耦合，因此能滿足雙通道的要求，如果使用2套光纖保護(hù)作為線路的

7、主保護(hù)，通道雙重化的問題那么一直限制著光纖保護(hù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。3.3 光纖保護(hù)管理界面的劃分問題隨著保護(hù)與通信銜接的日益緊密，繼電保護(hù)專業(yè)與通信專業(yè)管理界面日益難以區(qū)分，如不從制度上解決這一問題，將直接影響到光纖保護(hù)的可靠運(yùn)行。對(duì)于獨(dú)立纖芯的保護(hù)，通信專業(yè)與繼電保護(hù)專業(yè)管理的分界點(diǎn)在通信機(jī)房的光纖配線架上。要求繼電保護(hù)專業(yè)人員具備一定的光纖校驗(yàn)維護(hù)技能。3.4 光纖保護(hù)在旁路代路上的問題線路光纖保護(hù)在旁路代路時(shí)不方便操作，由于光纖活接頭不能隨便拔插，每次拔插都需要重新作衰耗測(cè)試，而且經(jīng)常性拔插也容易造成活接頭的損壞，因此不宜使用拔插活接頭的方法實(shí)現(xiàn)光纖通道的切換。對(duì)于電網(wǎng)中沒有單獨(dú)的旁路保護(hù)，旁路代路時(shí)是切換交流回路，因此不存在通道切換問題，但對(duì)電網(wǎng)有獨(dú)立的旁路保護(hù)，對(duì)于光纖閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護(hù)暫時(shí) 可以采用切換二次回路的方式，但對(duì)于光纖差動(dòng)電流保護(hù)那么無法代路，目前都是采取旁路保護(hù)單獨(dú)增設(shè)一套光