浅析光纤电流差动保护通道联调及通道故障处理 赵晓蕾

浅析光纤电流差动保护通道联调及通道故障处理赵晓蕾

发表时间：2019-12-02T09:44:35.833Z 来源：《电力设备》2019年第15期作者：赵晓蕾[导读] 摘要：本文简单介绍了光纤差动保护通道联调试验，影响通道正常通信的因素以及通道故障处理方法。 (国网山西省电力公司运城供电公司山西运城 044000) 摘要：本文简单介绍了光纤差动保护通道联调试验，影响通道正常通信的因素以及通道故障处理方法。

关键词：光纤；差动保护；通道；联调引言

随着经济的发展和科技水平的提高，人们对电力的需求也有了很大的提高。为了向客户提供优质、经济和稳定的电力能源，就需要电力系统本身更加高效安全稳定。当电力系统发生故障时可能产生上万安培的故障电流，这对故障点附近的居民人身安全和系统本身的安全稳定运行，造成重大的影响。

随着光纤通信技术在继电保护中应用越来越广泛。在实际运行中存在一些必须考虑的问题。例如通道联调试验，通道异常处理等， 1 现状

公司线路光纤差动保护曾出现因通道异常而被迫停用保护的现象。由于现场设备的限制，常用的自发自收来检验光纤通道的保护试验方法，只能排除保护装置问题，不能从根本上查清通道异常原因。因此，有必要完善光纤差动保护带通道联调调试流程，以规范保护人员的作业行为，及时查清通道异常原因并处理。

2 差动保护通道介绍

电流差动保护可以准确、可靠、快速的切除故障线路。通过采用比较线路两侧电流向量的方法，判断线路是否发生故障。

由于差动保护需要每时每刻对线路两侧的电流进行采样、比较并计算，而线路通常都有几十公里长，直接从线路两侧CT采集电流是不可能的，这就要借助数据通道把线路对侧的电流数据传递到本侧来。光纤差动保护的通道由保护装置、光电转换装置、PCM通信装置、OPGW复用光缆以及装置间连接用光缆、数据线构成。采用光信号可以用来传递保护两侧的电流信号，光信号通过光纤传播，不易受外界的干扰。

3 光纤保护通道联调试验

在通道联调之前，必须先完成保护装置自环试验，以保证装置的采样精度、出口逻辑、保护功能的正确性。首先用FC接头单膜尾纤将保护的发与收短接，将保护装置定值按自环整定。定值中“投纵联差动保护”、“专用光纤”以及“通道自环试验”均置一，然后复位装置让保护自环运行，自环试验完成后再进行通道联调才有意义。 “专用光纤”控制字按实际整定，要求：（1）精度试验：（2）跳闸试验：

①M侧断路器在合闸位置，N侧断路器在断开位置，M侧模拟单相故障，则M侧差动保护动作跳开本侧断路器。

②两侧断路器在合闸位置，两侧分别进行如下试验：N侧加入34V（相电压）的三相电压，M侧模拟单相故障，则差动保护瞬时动作跳开断路器，然后单相重合。

③两侧断路器在合闸位置，两侧分别进行如下试验：M侧模拟单相故障（故障相电压应至少降低3V），N侧模拟运行状态，则M侧差动保护动作（动作时间应大于100ms）跳开M侧断路器并联跳N侧断路器。

④两侧断路器在合闸位置，两侧分别进行如下试验：M侧模拟相间故障的同时N侧三相电压正常，则差动保护不动作；两侧断路器在合闸位置，N侧加入34V（相电压）的三相电压，M侧模拟相间故障，则两侧差动保护同时动作跳开两侧的断路器。

⑤远跳：两侧投入远跳压板，M侧TJR动作发远跳信号，N侧收到远跳信号，经或者不经N侧启动元件控制。

上述试验必须两侧配合，两侧轮流进行。

4 常见的通道故障

在继电保护调试过程中出现通道故障的原因有以下几种：

①光纤头对接不准或拔插太频繁粘上灰尘；

②光电转换装置规约转换的跳线整错；

③保护通信的地址或时钟整定出错；

④“专用光纤”、“通道自环试验”、“主机方式”等保护定值中控制字整定出错。

故障中光纤头对接不准的问题最多也最难发现。出现“通道异常”告警时，检修人员一般采用层层自环的方法寻找异常原因，低效耗时，有时通道莫名其妙地恢复正常。工作中发现，在进行层层自环时免不了拔插光纤头，这就将对接不准的光纤头重新插好，所以出现了通道自己恢复正常的假像。在维护和处理通道异常时，如将光纤头拔下用酒精轻轻擦拭再插上，大多数情况下通道就会恢复正常。光纤头和光口的连接过程中，如果同心度不好，接续衰耗将很大，甚至造成不通的现象；如果光纤头和光口的间距太远，由于光的折射作用，接续衰耗也很大；尾纤和长光缆熔接时，对接的两头要采用同型号的光纤，否则将由于芯径失配增加接续衰耗。调试过程中光纤接好通信畅通后，要尽量减少光纤头的插拔次数，以免损坏光纤头。

故障中保护通信要求保护装置两侧数据采集的时钟同步，复接网络方式的数据通信由省调提供统一的时钟同步信号，保护装置的信号收、发都要使用这个时钟信号，所以保护装置要整定为外部时钟。保护装置通过整定控制字“专用光纤（内部时钟）”来决定通信时钟方式，对于复用通道（包括64kbit/s速率和2048kbit/s速率），要将“专用光纤”控制字置“0”，这也就是我们经常说的使用外时钟方式。

在保护通道调试时出现光纤接好后发现通道中断现象，如果保护整定和跳线都没问题，一般采用层层自环的方法查看故障点。在通道联调过程中，要注意监视通道延时、通道传输数据丢包率等关键数据，确保满足通道的传输要求，使通道的正常运行。

另外，光纤通道的现场维护也是很重要的工作。①保证光纤接口处连接可靠；②尾纤不能折，防止损坏玻璃纤维；③现场注意防鼠，以防老鼠咬坏尾纤；④要把多余的尾纤正确盘好，并固定好，防止开关屏门时挤坏尾纤；⑤安装和通道试验时注意保护尾纤。

5 结束语

现阶段，光纤电流差动保护已成为220KV及以上线路的主要保护配置方案。当前，光纤网络的形成，为继电保护采用高性能的通道提供了硬件基础。掌握光纤电流差动保护的构成与原理，是继电保护调试人员必须掌握的一项技能。但要使光纤电流差动保护为继电保护更好的服务，就需要工程设计、运行、维护、通信、保护各专业之间做好协调和沟通。总之，光纤通道在今后的继电保护应用会越来越广泛，同时意味着还会有更多地新问题等待我们去解决。

参考文献：

[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答[Z].2版.2002，2.

[2]RCS931A数字式输电线路电流差动保护装置使用说明书[Z].南京南瑞继保自动化有限公司，2008.