220kV线路纵联保护中的光纤的运用
探究220kV线路光纤差动保护联调方案
探究220kV线路光纤差动保护联调方案摘要：文章依据220kV线路的结构特点，分析了线路中光纤分相差动保护的工作原理，光纤分相差动保护装置的特点，差动保护中通信装置的接口方式，以及时钟在保护装置中所起到的作用。
从保护联调的角度分析了联调的具体实施方法和存在的问题。
关键词：线路；光纤；差动保护；联调220kV线路是电力系统中联系整个系统的支架，线路是否运行在安全可靠的状态下在很大程度上决定着整个电力系统是否能安全可靠的运行。
因此，在220kV输电线路上采用的多个成套微机保护装置应同时满足继电保护装置选择性、灵敏性、速动性以及可靠性四个最基本的要求。
一、输电线路上常用差动保护概述在输电线路上最常使用的差动保护方式是分相电流差动保护。
分相电流差动保护，从保护的工作原理上来说，是一种理想化的方式。
分相电流差动保护的优势体现在，保护方式不受震荡干扰、不受运行方式影响，过渡电阻对它的影响非常小，保护方式自身具备选相的能力，因其具备继电保护装置应该具备的绝对选择性、灵敏性以及速动性等诸多优点，光纤分相电流差动保护已成为了220kV输电线路上使用最多最主要的保护方式。
分相电流差动保护的保护原理是，通过输电线路两侧的微机保护装置之间的互通信息，实现对本输电线路的保护。
要想确保分相电流差动保护能够安全可靠的投入到运行中，就要对输电线路两侧的微机保护装置进行联调。
就目前一些铺设的输电线路，分相电流差动保护是采用光纤通道，将220kV输电线路两侧的微机保护装置进行纵向联结，将一端的电流、电压幅值及方向等电气量数据传送到另一端，将两端的电气量数值进行对比，依此判断输电线路上的故障时发生在本段线路范围之内还是范围之外，针对于线路范围之内的故障才采取切断线路的一系列动作。
在输电线路的实际应用中，差动保护装置在交换线路两侧电气量的时候一般采用允许式信号作为接受对侧电气量的指示，当装置发生异常或者是TA发生断线时，发生异常的这一侧的起动元件及差动继电器有可能都发生动作，但线路的另一侧不会向异常的这一侧发出允许信号，有效避免了纵联差动保护的误动现象，提高了输电线路运行的可靠性；另外，输电线路上的保护装置还能传输来自远方的跳闸信号，传输过电压命令信号等，纵联差动实现了输电线路两侧断路器在故障发生时快速跳闸，从而保证了继电保护装置的速动性。
试论光纤差动保护在电力线路的应用
试论光纤差动保护在电力线路的应用基于光纤通信特有的优势，光纤差动保护被广泛应用于电力线路中。
目前，光纤差动保护的功能正逐步完善，其在保障国家电网安全稳定运行方面起着重要作用。
本文分析了线路光纤差动保护的基本原理以及工作特性，并探讨了光纤差动保护存在的不足点以及改善措施。
标签：光纤差动保护；电力线路；应用一、前言光纤作为传导载体有着非常好的抗干扰性，利用光纤传导信号可大大加强继电保护动作行为的快速性。
随着光纤技术、通信技术的迅速发展和光纤等通信设备的成本下降，电力通信网络的发展和普及为光纤保护的大规模应用提供了充足的通道资源。
目前我国大部分电网220kV以上线路保护采用光纤作为保护通道，光纤保护在发生各类故障时，均能快速准确判断故障并正确出口动作，具有良好的选择性和快速性。
差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理，差动保护把被保护的电气设备看成是一个接点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零，差动继电器不动作。
当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，当不平衡电流大于差动保护装置的整定值時，保护动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。
二、光纤差动保护的基本工作原理光纤差动保护的原理和一般的纵联差动保护原理基本上是一样的，都是保护装置通过计算三相电流的变化，判断三相电流的向量和是否为零来确定是否动作，当接在电流互感器的二次侧的电流继电器（包括零序电流）中有电流流过达到保护动作整定值的时候，保护动作，跳开故障线路两侧的开关。
不同的是光纤电流差动保护借助于线路光纤通道，实时地向对侧传递采样数据，同时接收对侧的采样数据，电流采样信号通过编码变成码流形式后，转换成光信号经光纤送至对侧保护，保护装置收到对侧传来的光信号先解调为电信号，各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差流计算。
根据电流差动保护的制动特性方程进行判别，判为区内故障时动作跳闸，判为区外故障时保护不动作。
220kV线路保护光纤化改造的注意事项
220kV线路保护光纤化改造的注意事项摘要：本文系统地介绍了220kV线路保护光纤化改造中包含的各个环节，对各重点工作及相关注意事项进行了详细介绍，对一些容易忽略的环节如保护装置地址及网络地址的更改，光纤通道衰耗的测量，线路CVT接线的更改，定值的更改等进行了总结。
关键词：光纤化改造通道衰耗、CVT接线更改、定值更改0 引言众所周知，线路纵联保护的纵联通道有光纤、载波、微波和导引线，其中以光纤和载波通道为主，微波和导引线构成的通道几乎绝迹。
近年来，由线路、阻波器、耦合电容器、结合滤波器、高频电缆、收发信机等诸多环节组成的高频通道逐渐暴露出通道故障较多，故障查找困难、反措执行不到位等问题，而光纤通道则具有不受空间磁场干扰影响，不受气象条件变化影响、二次回路简单、成本较低、信息传输量大等特点，因而在线路保护中光纤通道得到快速普及，并逐渐取代高频通道。
十八项反措中规定线路纵联通道应优先选择光纤通道[1]，新增的线路保护均以光纤差动保护为主，但目前在我省高频载波保护还占有较高的比例，各单位均有将线路高频保护进行光纤化改造的计划，以提高线路主保护的稳定性。
1 检修作业过程中的工作重点1.1 保护装置的改变1.1.1 插件更换需要更换CPU插件（带有光纤收发接口）及开出插件（开出接点发生变化）。
CPU插件的更换意味着装置版本的变更，涉及到定值的重新调整，需要尽早联系省调重新整定定值。
在更换CPU插件前，必须记录原CPU插件的装置地址和网络地址，装置地址设置正确才能与后台正常通信，网络地址正确，才能与信息子站保持正常通信，确保信息子站能够正常调取保护装置信息，网络地址的重新设置很容易被忽略。
1.1.2 配线更改由厂家人员对保护装置的开入、开出插件重新配线，对相应接点进行重新配置，例如取消原有的“启动发信”等开出接点，增加“远跳、远传”等开入接点。
1.2 通道设备的改变1.2.1 拆除收发信机及其全部二次回路首先，拆除收发信机装置上及端子排上的连线，注意其与保护装置的内部连线；其次，拆除收发信机与故障录波和测控装置有联系的外部回路：如至录波装置的“高频录波”、“启动发信”等开关量回路；至测控装置的“收发信机异常”、“3dB告警”等信号回路，两端均要拆除并可靠包扎；再次，拆除“通道试验”、“收发信机复归”按钮相关接线，此时需注意防止切断与“保护装置复归”按钮、“重合闸切换方式”把手相连的开入正电源；最后，拆除保护屏内的高频电缆。
220千伏线路专用光纤通道长度标准
一、概述220千伏输电线路是电力系统中的重要组成部分，为了确保电力传输的稳定和安全，必须配备可靠的通信设备。
在电力系统的监控和管理中，光纤通道作为信息传输的重要手段，具有重要作用。
本文将围绕220千伏线路专用光纤通道的长度标准展开讨论。
二、220千伏线路专用光纤通道的意义1. 保障电力系统通信设备的稳定运行220千伏输电线路作为电力系统的关键部分，其通信设备对于电力系统的监控和管理至关重要。
光纤通道作为通信方式之一，其稳定性直接影响着电力系统的运行。
2. 提高电力系统的安全性光纤通道能够提供高速、低延迟的数据传输，可以及时监测电力系统的运行状态，提前发现问题，保障电力系统的安全稳定运行。
三、220千伏线路专用光纤通道长度标准的制定1. 考虑光纤的信号衰减和延迟光纤信号在传输过程中会受到信号衰减和延迟的影响，为了保证通信的质量和稳定性，需要制定合理的光纤通道长度标准。
2. 结合220千伏线路的实际情况不同电力系统的环境和设备条件各不相同，需要根据220千伏线路的具体情况，如线路长度、电磁干扰、环境温度等因素进行综合考量，制定相应的光纤通道长度标准。
3. 参考国际标准和相关经验在制定220千伏线路专用光纤通道长度标准时，需要参考国际上已有的标准和相关经验，借鉴其做法和经验，以确保标准的科学性和合理性。
四、220千伏线路专用光纤通道长度标准的实施1. 设备选型和布线根据220千伏线路专用光纤通道长度标准，选择合适的光纤设备和进行合理的布线，确保光纤通道的稳定性和可靠性。
2. 定期维护和检测针对220千伏线路专用光纤通道，需要进行定期的维护和检测工作，及时发现并解决潜在问题，确保通信设备的正常运行。
五、结论220千伏线路专用光纤通道长度标准的制定和实施，对于电力系统的稳定和安全具有重要意义。
通过科学合理地制定光纤通道长度标准，并严格按照标准进行实施，可以保障电力系统的通信设备稳定运行，提高电力系统的安全性和可靠性。
220kV线路保护光纤通道中断处理
220kV线路保护光纤通道中断处理丁昊;杨小东【摘要】介绍了光纤通道的分类,并对专用通道及复用通道二类通道构成特点进行了分析.在实际运行中,因施工质量、设备接口、维护等方面的原因,导致光纤保护通信中断情况时有发生,因此重点对光纤保护通道中断各种原因进行了分析,同时提出了光纤通道中断处理的思路和方法.【期刊名称】《湖州师范学院学报》【年(卷),期】2012(034)002【总页数】4页(P46-49)【关键词】光纤通道;中断;处理【作者】丁昊;杨小东【作者单位】湖州电力局,浙江湖州313000;湖州电力局,浙江湖州313000【正文语种】中文【中图分类】TM7740 引言随着光纤通信技术的不断发展，光纤传输性能不受天气干扰、衰耗小等优点，使得光纤纵联保护已是超高压线路全线速动保护的必然选择.浙江电网220kV电压等级以上的输电线路已基本采用光纤纵联保护.光纤纵差保护的运行完全依靠光纤通道的正常运行，所以必须对各种光纤通道中断的原因进行分析，以便更快地恢复通道正常，保证线路保护的可靠运行.1 光纤通道分类和应用继电保护光纤一般采用单模光纤.从结构看，架空地线复合光缆（OPGW）和全介质自承式光缆（ADSS）等实际应用较多.光纤纵联保护通道根据应用方式和实际要求分为专用纤芯保护通道和复用光纤保护通道.光纤纵联保护第一套线路保护是采用复用光纤保护正常运行通道，并在线路投产时组织好可靠迂回通道；如无可靠迂回通道，须有应急备用通道；第二套线路保护采用专用纤芯保护正常运行通道，并宜在线路投产时编制好应急备用通道预案.1.1 专用光纤通道图1 专用光纤通道专用光纤通道（图1）又称点对点通道.专用光纤通道使用保护装置自身的光纤接发接口和功率板与对侧保护装置以64Kbps／2Mbps的速率直接进行报文双向传输.从目前成熟的国产线路保护测试来看，一般发光功率为－5dbm～10dbm，接受灵敏度为－30dbm～－45db，通信传输距离小于100公里.若传输距离大于100公里，为了保证接收的灵敏度，则需要加装光放大器或通信大功率光端机. 点对点通道配置如图1所示.另一种方式的连接是由保护的光板出来的两个尾纤通过尾纤线盒与铠装光缆连接，铠装光缆穿越保护室到开关场，再通过接线盒与OPGW连接.1.2 复用光纤通道在传输距离过长或专用光纤灵敏度不够时，电力通信的传输网络基本上都采用复用光纤通道.保护装置以64Kbps／2Mbps的速率按ITU G.703标准复用通信系统同向接口即复用PCM方式，PCM设备为脉冲编码调制器，数字接口符合G.703，国内使用PCM30／32体系，一帧速率为2.048Mbit／S，简称2M口.目前，我国的光纤网都使用同步数字传输网（SDH），SDH传输网具有环网自愈能力，当2个变电站之间的光纤中断时，可自动提供旁路通道保持通信，以保证继电保护信号的无阻断和安全可靠传输.由于变电站内通信室和继电保护室通常是分开的，为避免电磁和过电压保护等的干扰，通信室和继电保护室之间均采用光纤连接，采用通信接口机实现电／光转换.采用G.703 64Kb／s接口，高速的SDH光端机不提供低于2Mb／s业务接口，因而引入了PCM设备，将64Kb／s的G.703通道复用到SDH光端机提供的2Mb／s通道上.图2 复用PCM方式的通道2 光纤通道中断分析与处理光纤通道虽然比高频通道环节少，可靠性高，但数据是实时双向传输的，保护要求信号传输时间（包括两侧通讯设备之间和通道时间，以及两侧接口元件动作时间）应小于15ms，只要任何一点出现问题都会引起通道中断或误码率过高而导致异常.若光纤连接器与光纤之间有不良缝隙，光的色散则将造成通道的衰耗过大、另则保护定值设置错误、光纤尾纤衰耗增加、光纤断芯等现象的出现，从而导致接收发数据异常，使通道中断告警，相应自动闭锁保护，大大降低输电可靠性.光纤纵差保护装置基本都配置两个光纤通信接口，以能够实现一主一备双通道的通信方式，因此在设计时应考虑通道的双重化，2个主保护应分走2根光缆.装置面板均有告警灯，当通道异常时，点亮告警灯.以四方CSC型保护为例：“告警”灯常亮表示有告警II，不闭锁保护出口电源，“通道告警”灯亮表示通道中断或异常.通道异常时，主保护无法正常通信，后备保护则不受影响.处理通道异常时，用以下办法检查判断故障点：保护装置自环测试，功能不正常则可以判断为整定值设置错误或保护装置硬件故障（包括装置光纤接口故障）；当光纤自环试验正常时，可在光纤通信配线架处分别测试光纤通道的功率或自环后进行保护功能试验，功能不正常则可以判断为保护装置尾纤连接故障，当为复用通道时，可改在复用接口装置的2M电口自环，判断复用接口装置是否有异常；对侧光纤通信配线架处分别测试光纤通道的功率或自环本侧后进行保护功能试验，功能不正常则可以判断为通信设备或光缆连接故障.在两侧装置上通道告警信号消失后，还必须通过装置内部状态数据显示查看通道失步次数、误码总数、报文异常总数、报文超时等数据指标，若该值一直在递增，则说明通道还存在问题，应重新检查通道连接、测试光端机的收发功率、做通信接口的远端环回，并检测误码，判断是否是整个光纤通道有误码.2.1 定值设置错误首先应检查定值设置情况，包括通道方式、通信速率、通信时钟、通道自环情况等.根据保护的实际情况，检查“保护功能控制字”设置是否正确.主从机方式设置.保护会根据识别码的大小来决定两侧保护的主从机关系.纵联识别码的设置主要是提高数字式通道线路保护装置的可靠性，保护装置在数据帧中时会将本侧的纵联识别码向对侧发送，当对侧保护在接收到纵联识别码与自身定值整定单对侧纵联识别码不一致时将会退出差动保护并告警；当本侧纵联识别码与对侧纵联识别码整定一样时，则表示为通道自环试验方式.因此两侧装置的识别码必须整定正确，必须一侧为主机方式，另一侧为从机方式.双通道设置.位置设“1”，通道A、通道B任一通道故障时，报相应通道告警（只闭锁故障通道，不闭锁差动保护）；位置设“0”，通道A、通道B两个通道全部故障时，才报通道告警.在采用双通道时，将此位置设“1”，在采用单通道时，将此位置设“0”.通信时钟的设置.此位置设“1”时，通道选择外时钟；此位置设“0”时，通道选择内时钟.采用专用通道时，此位置设“0”，复用64kbps通道时，此位置设“1”.通信速率的设置.此位置设“1”时，通道A选择2Mbps速率；此位置设“0”时，通道A选择64kbps速率.在采用专用通道时，此位置设“1”.通道自环试验.在做通道自环实验或通道远方环回实验时，将此位置设“1”；正常运行时，必须将此位置设“0”.2.2 光纤接口故障将保护装置光纤尾纤从光纤接口断开，注意记录RX、TX尾纤的编号与位置.修改保护定值控制字，进行光纤自环试验.自环试验时应将控制字“通道环回实验”位置设“1”，定值设为“主机方式”，“内时钟”，将装置光纤口RX、TX用尾纤对接.若自环试验时，“通道告警”灯仍不能复归，则可判断为光纤接口故障.采用复用通道时，可先采用近端保护装置自环逐步到复用接口设备的2M电口上自环进行测试.注意：自环试验处理时需要停用线路保护，则将整定单中等相关控制字设成自环模式后进行光纤自环试验，若通道异常灯灭则说明自环内光纤和保护装置正常，若故障依旧需要PCM数据板和2M通道接口板的信号灯，并相应的与对侧检修人员进行近端、远端环回来确定故障点.2.3 定值光纤尾纤衰耗增加光纤自环试验正常，可在保护装置光纤接口处、光纤通信配线架处分别测试光纤通道的功率，需要两侧配合测试.通过实测本侧（对侧）的发信功率、收信功率，比对两侧光纤通道的衰耗，判断是否由于光线尾纤衰耗增加或光缆故障引起通道中断.一般1310nm波长发信功率为－14dBm，接收灵敏度为－40dBm，应保证收信裕度至少在6dBm以上（收信裕度＝收信功率－接收灵敏度），最好大于10dBm.若接收灵敏度不满足要求，应检查光纤通道的衰耗与光纤通道的实际长度，一般尾纤衰耗在2dBm以内，波长1310nm衰耗为0.4dBm／km.光纤尾纤衰耗增加的处理方案：光纤尾纤在保护屏内往往由于转折点多、放置不够规范等原因造成衰耗增加.首先应使用备用尾纤进行试验，以便尽快恢复.若无备用尾纤，则应仔细检查尾纤的放置，不得出现过大的转折和绑扎过紧等情况.对尾纤头部用专用工具进行清洁，再测量其衰耗.若尾纤头部已无法处理，可重新焊接光纤头，或更换保护屏至光纤通信配线架的尾纤.2.4 光缆故障当检查光纤尾纤没有出现衰耗过大的情况，而光纤通信配线架处的光信号功率却很低时，应询问对侧的发信功率是否正常.若对侧也没有问题，则可判断为光缆通道上存在故障.若是通道衰耗增加则需要调整发信功率，若不能调整则必须更换发送功率高的光电板件；若已经是最大功率板件则需要通信专业配合检查光缆终端塔、光电通信配线架等处的光线熔接情况，以及光信号功率，综合判断故障点予以排除.3 结论为了更好地使用和保护光纤和光纤通道，在施工检修时不仅要注意光缆的敷设，尽量使用电缆沟并用PVC管保护光纤，还应避免使光纤弯曲度过大导致折叠以及光纤与光纤连接口纵向横向受力等情况的发生，以提高光缆的安全性.在维护处理通道问题时，应充分利用测量工器具和保护装置自身发出的告警信息，做好与对侧检修人员共同分析的工作，以利于更加快速有效地判断故障的原因和锁定故障点，排除故障确保电网的可靠安全运行.参考文献：［1］上海超高压输变电公司.断电保护［M］.北京：中国电力出版社，2010. ［2］王梅义.高压电网断电保护运行于设计［M］.北京：中国电力出版社，2007.。
光纤纵联保护的应用及需注意的若干问题
１ 继 电保 护用 光纤 的特点 ＿ ３
继 电保 护所 用 光纤 ，最 重要 的特 性 是光 纤 的衰 耗 ，
对衰 耗值 要求 较 高． 同波长 的光 信号 衰 耗值 不 同． 模 不 单 光纤 的传 输衰 耗值 最 小 ，波 长 １３ ｕ －１ ｍ处 是光 纤 的一 个
高 压线 路 纵联 保护 主要 是借 助 于通 道 ， 线 路两 端 对 的保 护装 置进 行 故 障信息 的交换 ，判 别 出是本 线 故障 ，
还 是 区外 故障 。使两 端 的保 护装 置 ： 区外 故障 时 ， 在 可靠 不动作 ； 在区 内故 障时 ， 快速 动 作 ， 切除 故障 。 光 纤通 道相 对 于其 他传 统通 道 （ 如载 波 、 波 、 引 微 导
在 给定 的工 作波 长上 只 能 以单一 模式 传输 ． 输 频带 宽， 传 传 输容 量大 ， 是高速 长 距离 光纤 通信 系 统 的理想 传输 媒 质 。多模 光纤 是在给 定 的工作 波长 上 能以 多个模 式 同 时 传输 的光 纤 ， 有模 间色 散 ， 输 频带 窄 ， 近距 离光 纤 传 是
线 等） 有 以下特 点 ： 输 质量 高 ， 码率 低 ； 带 宽 ， 具 传 误 频 传 输 的信 息 量大 ； 抗干 扰 能力 强等 。 因此光 纤通 道 最适 合 于 继 电保护 。 由于 光缆 的特 点 ， 但 抗外 力破 坏能 力较差 。
当直 埋 或 空 中架 设 时 ， 易 受 到外 力 破 坏 ， 成 机 械 损 容 造 伤， 导致通 道 中断 。若采 用光 纤 复合架 空 地线 （ Ｐ Ｗ） Ｏ Ｇ ，
光纤纵联保护的应用及需注意的若干问题
220kV线路保护配置及运行方式
220kV线路保护配置及运行方式概况220kV踏九线线路保护装置由两套独立的、配置相同保护功能的保护装置组成。
两套装置配置了光纤差动保护、零序保护、距离保护。
两套装置都带有重合闸功能，其中2号保护装置单相重合闸启用。
光纤差动保护输电线路保护采用光纤通道后由于通信容量很大所以往往做成分相式的电流纵差保护。
输电线路分相电流纵差保护本身有选相功能，哪一相纵差保护动作那一相就是故障相。
输电线路两侧的电流信号通过编码成码流形式然后转换成光的信号经光纤输出。
传送的信号可以是包含了幅值和相位信息在内的该侧电流的瞬时值，保护装置收到输入的光信号后先转换成电信号再与本侧的电流信号构成纵差保护。
纵联电流差动继电器的原理I CD312K=0.75K=0.6I0dzIdzI f许继差动特性四方差动特性本装置差动保护由故障分量差动、稳态量差动及零序差动保护组成。
差动保护采用每周波96点采样，由于高采样率，差动保护可以进行短窗相量算法实现快速动作，使典型动作时间小于20ms。
故障分量差动保护灵敏度高，不受负荷电流的影响，具有很强的耐过渡电阻能力，对于大多数故障都能快速出口；稳态量差动及零序差动则作为故障分量差动保护的补充。
比例制动特性动作方程如下：..I M I IN CDset（3）. I . . .M I K I IN MN （4）***************************************************************************** 讲解例子IdES M IMINNERTA TAKr(a) 系统图IqdIr(b) 动作特性ESM II NMNERESM II NMNTA TAIKTA TAIK(c)内部短路(d)外部短路图2-29 纵联电流差动保护原理设流过两侧保护的电流I M 、I N 以母线流向被保护的线路方向规定为其正方向，如图中箭头方向所示。
以两侧电流的相量和作为继电器的动作电流I d ，I d I M I N 。
光纤通道在纵联保护中的应用
继 电保 护 技 术
光 纤通道在纵联保护 【 日 应用 ｌｇ 】
张建 昌
（ 中山市 凯 能集 团有 限公 司，广 东 中山 ５ ８－０） ２４ ０
［ 摘要］ 根 据 电 力 系统 超 高压 线 路 纵 联 保 护 的 实 际 运 行 状 况 ， 分 析 了光 纤 通 道 与 纵联 保 护 配 合 的 几 种 方 式 ，
用 载 波 （ 用 收 发 信 机 ） 复 用 载 波 ， 复 用 微 波 ， 专 专 ， 用 光 纤 ， 复用 光 纤 等 方式 ， 随 着 通信 技 术 的 发展 ， 在 纵 联 保 护 通 道 的 选 用 上 已 经 由 原 来 的 单 一 载 波 通 道 变为现 在 的载 波 、 微 波 、光 纤 等 多种 通 道 方 式 。 光 纤 通 道 与 继 电保 护 相 结 合 所 形 成 的 全 线 速 动 纵 联 保 护奖 在 电 网 中得 到 越 来越 广 泛 的 作 用 。
行 的纵 联 保 护 主 要 分 为 ： 闭 锁 式 、 允 许 式 、 远 方 跳 闸 式 和 电 流 差 动 保 护 。相 应 的 通 道 类 型 主 要 有 ： 专
护 。 通 常 采 用 允 许 式 ， 保 护 装 置 发 出 的 允 许 信 号 和
直 跳 信 号 需 要 经 音 频 接 口 传 送 给 复 用 设 备 ， 然 后 经
复 用 设 备 上 光 纤 通 道 。 优 点 ： 接 线 简 单 ， 利 于 运 行 维 护 ， 可 方 便 进 行 带 路 电 信 号 切 换 ， 提 高 了 光 芯 的 利 用 率 。 缺 点 ： 中 间 环 节 增 加 ， 且 带 路 切 换 设 备 在 通信 室 ，不 利于 运 行人 员巡 视 检查 ，通 信设 备 有 问
220kV光纤纵联电流差动保护试验及常见问题分析
图 1 差动保护制动特性曲线
2.4 零序电流差动保护
动作方程： ID I ID 0.75IB
式中：ID0 为经电容电流补偿后的突变量差动电流 IB0 为经电容电流补偿后的突变量制动电流 IZ0 为零序差动整定值 零序电流差动经 T10 延时动作，T10 可整定。
电流差动线路保护已经解决了长线路灵敏性的问题，并在电网中大范围的应用。本文以 CSC-103B 为例阐述 220KV 线路光纤电
流差动原理及现场调试（非特性试验）方法，针对调试现场遇到的问题提出解决办法。欢迎批评指正。
关键词：220kV 线路保护；线路保护原理；保护试验
中图分类号：TM7
文献标识码：A 文章编号：1671-8216（2016）01-0065-03
上述通道故障比较容易排除当以上检查已经完成故障仍未消除只要带上通道就告警这时应用光功率计在保护装置光电转换专用光纤等测量光功率功率应满足上文技术要求只要逐步检查一定能检查出问题原件或元件匹配问题
中国厨卫
220kV 光纤纵联电流差动保护试验及常见问题分析
陈金龙
承德供电公司，河北 承德 067000
摘要：十九世纪末诞生的熔断器是最早的过电流保护，1901 年感应型过电流继电器问世，1908 年出现差动继电器，1910
220KV 线路的保护配置：采用两套完全独立的光纤电流 差动保护、一套辅助保护。承德供电公司 220KV 线路保护配 置方案如下：四方公司 CSC-103B 数字式超高压线路保护装 置，主保护为纵联电流差动保护，后备保护为三段距离保护、 四段零序保护、综合重合闸等；国电南自 PSL-603G 数字式 线路保护装置，分相电流差动和零序电流差动为主体的全线 速动主保护，波形识别原理构成的快速 I 段保护、三段相间 和接地距离保护及零序方向电流保护构成的后备保护。南瑞 继保 RCS-931A 超高压线路成套保护装置：分相电流差动和 零序电流差动为主体的快速主保护，工频变化量距离元件构 成的快速 I 段保护、三段相间和接地距离保护及多个零序方 向过流构成的全套后备保护。辅助保护选用以下一种装置： 南瑞 RCS-923A 断路器辅助保护装置，两段过流保护、两段 零序保护、三相不一致保护、失灵启动功能；四方公司 CSC-122B 数字式断路器辅助保护装置，两段过流保护、两段 零序保护、三相不一致保护、失灵启动功能[1-3]。
220KV系统纵联保护配置规范
一、总则1．为充分利用现有通道资源，提高线路继电保护信息传输的可靠性，保障电网安全稳定运行，规范河南电网220千伏系统线路纵联保护通道配置，特制定本规范。
2．本规范作为河南电网220千伏系统新建或改建工程线路纵联保护通道的设计、建设、运行和管理的依据，河南省电力公司所属科研、设计、建设、施工、运行等单位，省调直调并网电厂及大用户均应遵守本规范。
3．本规范中220千伏系统线路纵联保护通道设备包括：复用线路纵联保护信息的光缆、光传输设备、PCM设备、高频收发信机、结合加工设备、通信电源及与之相关的配线架、线缆等通信设备。
4．本规范依据下列规程、规定及文件制定:《继电保护及安全自动装置技术规程》（GB/T 14285-2006）《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（国家电网生技〔2005〕400号）《国家电网公司十八项电网重大反事故措施继电保护专业重点实施要求》（调继〔2005〕2 22号）《电力系统窄带命令式远方保护设备技术要求及实验方法》（GB/T 15149-94）《电力系统通信管理规程》（DL/T 544-94）《华中电网500kV系统通信设备配置技术规范》（Q/HZDW-1-111(9-2)-2006）《华中电网直调系统复用继电保护及安全自动装置的通信设备运行管理规程》（Q/HZDW-1-111(9-2)-2006）《关于印发河南电网复用继电保护及稳定控制信息的通信设备运行管理规范的通知》（豫电调〔2007〕238号）5．本规范主要起草人：宋宁希、张予鄂、臧睿、郭新杰、田芳、王棨、高维忠、张太升、刘华、胡红艳、戴飞、杜凌、胡家跃。
二、220千伏线路纵联保护通道配置规定1．新建或改建220千伏线路纵联保护通道配置应满足“双路由、双设备、双电源”原则。
2．新建或改建220千伏线路时，宜随线路同步架设OPGW光缆。
3．对于30公里以下的短线路，宜随线路架设两根光缆。
4．两站间输电线具有三回以上时，应至少有两根光缆。
浅析220KV线路保护通道配置
浅析220KV线路保护通道配置作者：郑镇来源：《中国新技术新产品》2012年第22期摘要：本文通过对常规继电保护通道方式的比较，对220kV线路保护通道配置原则进行了调整，并根据新的配置原则对线路保护进行了通道配置，通过理论计算分析论证配置的合理性和可行性。
关键词：220kV 线路保护通信组网通道配置中图分类号：TM77 文献标识码：A220kV线路通常采用纵联保护，将被保护线路各端的保护装置纵向连接起来，在系统故障时，每段保护装置对各端送来的电气量进行比较，判断故障发生在区内还是区外，以决定是否进行保护。
1常规继电保护通道方式纵联保护按照通道类型分类，主要有：载波通道、导引线通道、微波通道、光纤通道。
1.1载波通道载波通道是利用电力线路、结合加工设备、收发信机构成的一种有线通信通道，以载波通道构成的线路纵联保护也称为高频保护。
载波通道的优点是简单快速、灵敏度高、安全性好。
但由于载波通道存在以下缺点：①由于载波通道中传输的高频信号为电信号，易受各种强电磁干扰而造成保护拒动；②根据运行经验，高频保护所用的收发信机故障率很高，直接影响保护的可靠性③由于沿海的大部分地区易受台风侵袭，载波通道所需要加装的阻波器在台风中易摆动造成线路跳闸，成为一个安全隐患。
因此，载波通道已不是首选的保护通道方式。
1.2导引线通道导引线通道就是用二次电缆将线路两侧保护的电流回路联系起来，导引线中传输的是电信号。
导引线通道需要铺设电缆，其投资随线路长度而增加。
在中性点接地系统中，除了雷击外，在接地故障时地中电流会引起地电位升高，会产生感应电压，对保护装置和人身安全构成威胁，也会造成保护不正确动作。
导引线直接传输交流电量，导引线的参数（电阻和分布电容）直接影响保护性能，从而在技术上也限制了导线保护用于较长的线路。
因此导引线通道方式通常不被采用。
1.3微波通道微波通道为无线通信方式，采用频率为2000MHz、6000-8000MHz，主要用于电力系统通信，由定向天线、连接电缆、收发信机组成。
220kV线路保护简介
故障的概念短路故障（横向故障）指的是电力系统正常运行情况外相与相之间或相与地之间的短路。
其类型有三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。
我国电力系统中中性点接地方式有几种？它们对继电保护的原则要求是什么？我国电力系统中中性点接地方式有三种：1）中性点直接接地方式；2）中性点经消弧线圈接地方式；3）中性点不接地方式。
220kV线路保护相关知识1、220kV线路保护配置原则及情况220kV线路保护遵循相互独立的原则按双重化配置，也就是说220kV线路保护无论是主保护还是后备保护均配置两套独立、完整的保护。
相关定义A、主保护：技术规程对主保护定义为“满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择性地切除保护设备和线路故障的保护”毫无疑问，纵联保护属于主保护的定义范围，特别注意，与以前不同的是距离一段保护和零序电流一段等瞬时动作的保护也在该主保护的定义范围。
B、后备保护：是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。
后备保护可分远后备保护和近后备保护两种。
a) 远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
b) 近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。
C、辅助保护：是补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。
如过压远跳保护装置RCS-925A称为辅助保护，当配置两套时，分别简称为辅A保护和辅B保护。
D、纵联保护a)定义：仅反应线路一侧的电气量不可能区分本线路末端和对侧母线（或相邻线始端）故障，只有反应线路两侧的电气量才能区分上述两点故障，达到快速故障切除的目的。
为此需要将线路一侧电气量的信息传输到另一侧去，也就是说在线路两侧之间发生了纵向的联系。
这种保护称为输电线的纵联保护。
为了交换信息，需要利用通信通道，最常用的通信通道有载波（包括专用和复用）和光纤通道。
220kV线路保护的配置及光纤通道在继电保护中的应用
220kV线路保护的配置及光纤通道在继电保护中的应用作者：季唯来源：《华中电力》2013年第08期摘要：本文主要对220kV线路保护的配置及专用光纤通道与复用通道在继电保护中的应用作分析和阐述。
重点剖析了目前在电力光纤网络中光纤保护的几种基本方式和主要特点。
关键词：继电保护、光纤、通道光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的，基本保护原理也是基于基本电流定律，它能够理想地使保护实现单元化，原理简单，不受运行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联系，提高了运行的可靠性。
目前电流差动保护在电力系统的线路上大量使用，其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的。
光纤电流差动保护在继承了电流差动保护的这些优点的同时，以其可靠稳定的光纤传输通道保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧。
时间同步和误码校验问题是光纤电流差动保护面临的主要技术问题。
保护通道对保护动作也起到至关重要作用，随着通信技术的发展，在纵联保护通道的使用上，已经由原来的单一的载波通道变为现在的载波、微波、光纤等多种通道方式。
其中光纤通道所具有的先天优势，使它与继电保护的结合，在电网中会得到越来越广泛的应用。
1、保护配置基本原则1.1、遵循“强化主保护、简化后备保护”的原则；采用主保护和后备保护一体化的微机型继电保护装置。
1.2、使用光纤通道的线路保护宜采用内置光纤接口，尽量减少保护通道的中间环节；保护装置宜具备双通道接口方式。
2、保护的配置2.1、每回线路应按双重化要求至少配置两套完整的、相互独立的、主后一体化的微机型线路保护。
通道条件具备时，每套保护宜采用双通道。
具备一路光纤通道的线路应至少配置一套纵联电流差动保护，具备两路光纤通道的线路宜配置两套纵联电流差动保护。
长度不大于20km的短线路应至少配置一套纵联电流差动保护，其通道优先采用专用光纤芯。
2.2、同杆并架部分长度超过5km或超过线路全长30%的线路应配置两套纵联电流差动保护；存在旁路代运行方式的同杆并架线路可配一套纵联电流差动保护和一套传输分相命令的纵联距离保护。
基于220kV线路光纤保护的应用及问题探讨
基于220kV线路光纤保护的应用及问题探讨作者：肖尧李曼来源：《华中电力》2014年第03期内容摘要：随着国家电网迅猛发展，对电力系统安全平稳运行要求越来越高，保证设置的继电保护装置能无时限的快速切除线路任何一点发生的短路故障，提高输送功率，成为电网企业共同探讨的技术领域。
本文探讨了220 kV线路光纤保护基本原理与优劣点，对应用存在问题及解决措施提出观点，与同事交流学习。
关键词：220 kV；光纤线路；保护原理；优劣点；应用问题；解决措施近年来，因光纤传输具容量大，抗电磁干扰和可靠性高，衰耗低等优势，被电网企业纷纷采用在继电保护的线路通道上并逐步推广，积累下一些运行经验。
在此，笔者以220 kV线路光纤保护在具体应用中遇到问题和有效解决，提出自己肤浅观点，分享给大家，旨在行内交流学习。
1、220kV线路光纤保护的基本原理与各自优劣点对已投入运行的220 kV线路光纤通道保护，按其运行原理可划分为电流差动保护和闭锁式、允许式纵联保护两种[1]。
1.1基本原理光纤电流差动保护是在继承电流差动保护的优点基础上，本侧与内侧保护装置做同样工作，利用光纤通道，将采样获得线路电流的幅值和相位传送到对侧，并将对侧电流信号接收后与本侧，通过对比二者之间的差值，来判定是保护装置区内（区外）的故障。
光纤闭锁式、允许式纵联保护，是以光纤通道代替现有的那种高频通道，从而提高保护动作的可靠性。
1.2各自优劣点2、220kV线路光纤保护应用常见问题与解决措施光纤的特殊优势，使线路两端保护装置增加交换信息，极大地提高继电保护动作的正确性和可靠性，而且还可有效防止雷电等产生的电磁干扰，是最适宜的继电保护形式。
但在实际保护应用上常发生一些问题，导致保护效果发挥不尽人意，在此，笔者根据自己工作经验，提出解决措施，与大家分享。
2.1 施工工艺问题光缆传输需经光缆机、电缆层和高压线路、转接端子箱等环节连接，导致施工工艺复杂、质量要求高，如施工把关不严，将对运行前保护装置的测试存在误差，势必导致误动作，影响到全网运行的安全稳定。
高频及光纤通道在220kV线路保护中的运用
２０ ｏ ８年云南省 滇东 北地 区遭 受严 重 的凝 冻 天 气 ，线路 覆冰导 致通 道衰 耗 增 大 ，多条 ２０Ｖ 线 ２ｋ 路快 速保 护因通 道 原 因退 出 运行 ，给 电网安 全 造 成较 大 隐患 。为 确保 今年 入冬 后 ２０ Ｖ线 路 的正 ２ｋ 常运 行 ，按 照 电 网公 司 对滇 东 北 地 区 十条 ２０ Ｖ ２ｋ 线 路通道 改造要 求 ，昆明供 电局继 电保 护所 承 担 了辖 区内 ２０Ｖ 罗青 双 回线 、２Ｏ Ｖ沾 嵩 双 回线 ２ｋ ２ｋ 线路 保护 的通道 改 造工 作 ，将 原来 双 高频 的主 保 护通道 配置改造 为 “ 光纤 ＋高频 ” 形式 。
（ Ｆ ９２ Ｌ Ｘ一 １ ）并 更 改相 关 二 次 回路 实 现 ；线路 主
二保护保持高频通道不变 ，见图 ｌ 。
限制着光纤保护的大规模推广应用。 ３ 光纤保护管理界面的划分问题。随着保护 ）
１三 科目 ： 到 Ｉ 二 墨 一 … —． —
Ｌ —— — —一 一 … 一… … Ｌ—’ Ｊ —— ＿
３ ）高频 载 波 通 道 由于 是 在 不 同 的 相 别 上 耦 合 ，因此能满足 ２ＯＶ及 以上保 护通 道 双重 化 的 ２ｋ
要求 。
４ ）高频保护在线路旁路代供 中的运用 较为
成熟 。
应电力系统震荡、非全相运行 ，运行可靠性高。
３ ２ 光 纤通道 的缺 点 ．
２ ２ 高频通道 的缺点 ．
文献标 识码 ：Ｂ
文章 编号 ：１０ ７ ４ （ｏ ８ ６— ０ ８— ２ ０ ６— ３ ５ ２ ０ ）０ ０ ３ ０
１
月 置 Ｉ Ｊ
件衰老、导线锈蚀等都可造成高频通道故障。 ２ ）线路阻波器检修和维护、调谐元件的检查 和更换等工作都需要将线路停 运，目前还没有有
光纤通信在纵联保护上的应用
郭滨 伟
科技论 坛 ｌＩ ｌ
光纤通信在纵联保护上的应用
金立友 任 钢
（ 尔滨电业局通讯工 区， 哈 黑龙江 哈 尔滨 １０ １ ） ５ ０ ０
摘 要： 光纤纵联保护采 用光纤通信作 为纵联保护的通道 方式 ， 取代传统的高频载波通道 ， 具有较 高的可靠性和安全性 。应用光纤纵联保护应 充分考虑继 电保护和光纤通道的技术特点， 综合分析保护和通道 出现的问题 ， 快速排除故障 ， 保证电网稳定运行。
关键 词 ： 纤 ； 光 纵联 保 护 ； 道 通
为解决上述问题 ， 往往将保护装置之间的通 信通道复用在电力通信的传输网络上，由电 力通 信的 Ｓ Ｈ传送 网络提供保护装置之间的通信通 Ｄ 用双光纤通道方案 ， 配置 １ 套光纤电流差动和 ｌ 道 ， 普遍采用的方式如图２所示。 套光纤方向（ ） 距离 保护。电流差动和方向（ 距离 ） 保护均采用分相比较判据， 通道采用分相式通道 ， 与继 电 保护光纤接 口 装置配合，构成双套复用光 纤纵联保护。 基于光纤通道 的纵联保护采用简单 的电流 图 ２采 用复 用 Ｐ Ｍ 的通信 通道 Ｃ 差动原理， 判据采用被保护线路各侧的电流 ， 测量 保护装置之间的通信通道复用在通信传输 简单可靠 ， 避免了高频保护由于后备保护的单端 线路上 ，目 前我国的光纤网多使用同步数字传输 数据采样时需采集电压和电流矢量，动作边界难 网（Ｄ 。 Ｄ Ｓ Ｈ） Ｓ Ｈ传输网具有环网自愈能力， 当２个 以准确测量的缺点。 变电站之间的光纤中断时，可自动提供旁路通道 光纤纵联保护通道不受 电网运行工况的影 保持通信 ， 保证继电保护信号的无阻断、 安全可靠 响， 不论线路发生单相或两相接地故障， 均不会像 传输 。由于变电站内通信室和继电保护室通常是 电力载波通道那样发生通道阻塞 ，也不存在电力 分开的 ， 为避免电磁干扰和过电压保护等 的干扰 ， 载波的频率拥挤问题。光纤通道数据的传输速率 通信室和继电保护室之间均采用光纤连接 ， 采用 般采用复用 ２ ／ Ｍｂ 实现数据交换 ， ｓ 保护通道满 通信接 口 机实现 光转换。采用 Ｇ ０ ６ Ｋ ／ ． ３ ４ ｂ 接 ７ ｓ 足 Ｄ ／５ ６ －９ ６《 ＩＦ０ ２ １９ 微波电路传输继电保护信息 口， 而高速的 Ｓ Ｈ光端机不提供低于 ２ ｂ 业务 Ｄ Ｍ／ ｓ 设计 技术规定》 要求， 整个通道时延不大于 ５ ｓ ｍ， 可 接 口， 因而引人 了 Ｐ Ｍ设备 ， ６ Ｋ ｓ Ｇ ０ Ｃ 将 ４Ｎ 的 ． ３ ７ 以实现线路两侧保护间的电流数据和开关量 同步 通道复用到 Ｓ Ｈ光端机提供的 ２ ｂ 通道 匕 Ｄ Ｍ／ ｓ 。 交换。而高频保护是通过线路两侧交换高频信号 由继 电保护信号数字复接接 口 设备提供保 来确定故障范围， 不能进行两侧的电气量数据交 护信号光接口如图３ 所示 。 保护装置直接通过光 换， 光纤通道传输的数据量也是载波通道无法比 纤， 将保护信号 由 继电保护室送 人 通信室的继电 拟的。另外， Ｓ Ｈ传输设备有完善的监控手 保护信号数字复接接口 由于 Ｄ 设备。该装置将保护侧传 段，Ｃ （ Ｐ Ｍ 脉冲调制） 设备的运行状况在通信管理 来的光纤编码信号转换成符合 ＩＵ Ｇ ０ 的 ２ ｂ Ｔ ．３ Ｍ／ ７ 中心统一监控 ， 无需高频收发信机每天例行的通 ｓ 同向接 口 规约的信号方式 ， 再通过 Ｓ Ｈ光端机 Ｄ 道检查试验， 通道的可靠性得到了 充分保证。 传送到远端。 由于光纤通道为数字通道， 传输信号为成帧 数字信息， 且有 Ｃ Ｃ Ｒ 数据校验等手段保证传输信 ｛ 纤 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的正确性 使得基于光纤通道的纵联保护 比载 波通道有更好的可靠 陛。 因而， 光纤通道与继 电 保 护相结合的 微机纵联保护得到越来越广泛认可。 ２光纤纵联保护采用的 通信方式。 光纤纵联 图 ３采用保 护信 号复接 接 口设 备 的通信通 道 保护复用电力通信系统， 借助通信通道双向传输 ３诃试中出现的问题 『 光纤纵差保护 圾 理。 上 数据， 供两侧保护进行实时计算 。 一般采用以下 ３ 是把本侧的三相 电流采样值进行
保护(修改)
3通道检测 通道检测
1、光纤通道使用的光纤跳线/尾纤和光缆都必须 是单模的。单模光纤跳线/尾纤上有SM或者9/125 字样。 2 2、注意检查装置背板和 CSO100/CSC186A/CSC186B的接光纤跳线的珐琅 盘是否正常，有无松动、破损现象，如有必须更 换。注意检查各光纤连接口、通讯接口装置的双 绞线（运行在64k）、通讯接口装置的2M电接口 （运行在2M）是否安装牢靠。。
3 结束语
根据信阳电网现状及保护通道的一般要求， 对电网线路光纤保护通道的组织进行了探 讨，并针对专用光纤和复用光纤分别进行 了细致的讨论。电网线路光纤通道检测是 保证电网线路光纤通道运行安全性、高效 性和可靠性的手段。针对通道检测结合实 际提出了多种手段及方法，使光纤通道检 测更加准确和全面。
谢谢！
1、双重化配置的线路纵联保护通道应相互 独立，通道及接口设备的电源也应相互独 立。 2、线路纵联保护优先采用光纤通道。采用 光纤通道时，短线、支线优先采用专用光 纤。采用复用光纤时，优先采用2Mbit/s数 字接口。
3、一套线路纵联保护不宜接入两个通信通道。 4、线路纵联电流差动保护通道的收发延时相同。 5、双重化配置的远方跳闸保护，其通信通道应相 互独立；线路纵联保护采用数字通道的，远方跳 闸命令宜经线路纵联保护传输。 6、2Mbit/s数字接口装置与通信设备采用75 同轴 电缆不平衡方式连接。
信阳电力系统经过几年的发展，目前，线 路保护已广泛使用光纤通道。220KV信浉线 路、潢浉线路、曹浉线路、曹弦线路、潢 弦线路、沙彭线路均使用了光差保护和光 距保护；220KV信桂线路、潢蓼线路、桂蓼 线路、信沙线路使用了光差保护。光纤通 道主要组织方式：
1、专用光纤：短线、支线优先采用专用光 纤，如：220KV曹浉线路、曹弦线路、潢弦 线路、沙彭线路光差保护采用专用光纤。 2、复用光纤：优先采用2Mbit/s数字接口， 220KV信浉线路、潢浉线路、信桂线路、潢 蓼线路、桂蓼线路、信沙线路光差保护和 220KV信浉线路、潢浉线路、曹浉线路、曹 弦线路、潢弦线路、沙彭线路光距保护采 用2Mbit/s数字接口。
220kV线路电流纵联差动保护
220kV 线路电流纵联差动保护上篇推送我们就220kV 线路纵联保护中的闭锁式高频保护进行了介绍，从介绍中可以看出，高频保护的通道构成比较复杂，通道中传输的也并非是电气量，而是闭锁(允许) 信号。
同时，高频保护的启、停信逻辑也较为复杂。
随着光纤传输技术的发展，高频保护现已逐渐被电流纵联差动保护所代替。
本篇推送将对220kV 线路电流纵联差动保护的相关内容进行介绍。
电流纵联差动保护电流纵联差动保护通过传输通道将线路两端的电气量(主要是电流量)传输到对侧，保护装置对线路两端的电流量进行比较计算，确定本段线路范围内是否存在差流，从而判断故障发生在区内还是区外，进而决定是否跳开线路两侧开关。
光纤通道目前，电流纵联差动保护中的数据传输通道一般均为光纤。
光纤通道具有以下优点：(1)不怕超高压与雷电电磁干扰；(2)对电场绝缘；(3) 频带宽、衰耗低。
实际应用中，电流纵联差动保护的光纤通道一般采用两类：(1)专用光纤通道。
专用光纤通道中仅传输保护信息，其优点是无需附加其他设备，不涉及通信装置。
但光收发功率和光纤衰耗的限制，其传输距离一般在100km 以内。
(2)复用光纤通道。
复用光纤通道利用数字脉冲编码调制(PCM)复接技术，将保护装置的光纤出口与通信设备复接形成复合通道(即保护与通信共用一个通道)。
复用通道方式主要用于长距离输电线路的保护。
保护动作原理（1）基本原理电流差动保护的基本原理是基尔霍夫电流定律，即线路正常运行或发生区外故障时，线路两端流过的电流矢量和为0；而发生内部故障时，线路两端电流的矢量和将不再为0，而是等于故障电流。
以流出母线为电流正方向，电流差动保护原理如图 1 所示。
图 1 电流差动保护原理示意图从图中可以看出，流过差动继电器KD 的电流：Ik=IM+IN 图2 线路故障示意图1）正常运行或区外故障时（L 点）若不考虑系统不平衡电流的影响，流过M 侧的电流IM 与流过N 侧的电流IN 大小相同，方向相反，其矢量和为0，即Ik=0 ，此时保护装置不动作。
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220kV线路纵联保护中的光纤的运用
摘要:电力系统区域(梯级电站)环网通讯的发展趋势,使光纤网环得到大面积应用。
为促进我们对光纤网环相关知识的掌握,例举220kv 线路纵联保护的光纤通讯方式,由简入深的阐述相关的光纤网络运用知识。
关键词:光纤环网专用通道复用通道
1 光纤的基本知识
光纤网络在电站及电网中运用普遍,因此需要对光纤基本知识的掌握,才可能理解光纤网络中数据的传输,处理好光纤网络的有关故障,保障光纤网络设备的正常运行。
以下我重点阐述三个区别。
(1)光纤与光缆区别:多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为光缆。
光缆分为:光纤、缓冲层及披覆。
光纤和同轴电缆相似,没有网状屏蔽层,中心是光传播的玻璃芯,纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地脆,易断裂。
(2)多模光纤与单模光纤区别:①多模光纤的纤芯大(15μm～50μm),入射光进入纤芯的角度多,向前传播的路径也多,允许上百个模式传输,色散大,与光器件的耦合相对容易。
单模光纤的纤芯小(8μm～10μm),光的入射角度小,只有单一的传播路径,仅允许一个基准模式传
输,色散小,与光器件的耦合相对困难。
②多模光纤的带宽为50～500MHz/km,单模光纤的带宽为2000MHz/km,所以单模光纤传输速率远高于多模光纤。
③光纤中光波长一般为850nm,1310nm和1550nm 等。
850nm波长区为多模光纤通信方式;1310nm波长区有多模和单模两种;1550nm波长区为单模光纤通信方式。
(3)光纤收发器多模与单模区别:①单模模块一般采用LD或光谱线较窄的LED作为光源,耦合部件尺寸与单模光纤配合,使用单模光纤传输时能传输较远距离。
②多模模块一般采用价格较低的LED作为光源,耦合部件尺寸与多模光纤配合。
2 线路保护的光纤通道方式
2.1 专用光纤通道方式
(1)专用光纤的通道结构,图1。
(2)专用光纤通道特点:光纤与纵联保护(如:WXB-11C、LFP-901A 等)配合构成专用光纤纵联保护。
此种方式,需要专用光纤接口(如:FOX-40),使用单独的专用光芯。
优点是:避免了与其他装置的联系(包括通信专业的设备),减少了信号的传输环节,增加了使用的可靠性。
缺点是:光芯利用率降低(与复用比较),保护人员维护通道设备没有优势。
(3)专用光纤通道常出现的问题及解决方法。
光纤保护使用专用光纤通道时,由于通道单一,出现的问题相对较少,解决起来也较为方便,可能出现2种情况:①光纤熔接问题,即光纤断或熔接点衰减变大。
可用光功率计进行线路两侧的收、发光功率检测,并记录测试值,有条件的用光时域反射仪进行测试来判断故障点,然后排除故障。
②保护装置故障。
可在光纤接线盒处对两侧进行自环测试,测试时间要求比装置出现通道报警间隔时间长,若自环时两侧保护装置工作正常,而恢复通道正常状态时,保护装置又出现原来报警状态。
2.2 复用光纤通道方式
(1)复用光纤的通道结构,图2。
(2)复用光纤通道特点:光纤与纵联保护(如:WXH-11、CSL101、WXH-11C保护等)配合构成复用光纤纵联保护。
采用允许式,保护装置信号经2M口传送给复用设备,然后经复用设备上光纤通讯通道。
优点是:接线简单,利于运行维护。
带路进行电信号切换,利于实施。
提高了光芯的利用率。
缺点是:中间环节增加,通信设备有问题要影响保护装置的运行。
(3)复用光纤通道常出现问题及解决方法:对于复用PCM通道来讲,传输中间环节多,时延长,出现问题的概率也大得多。
由于在光纤保护通道联调之前,通信人员大多已进行通道测试,确保光纤通道的可靠
性后才进行保护联调。
因此在光纤保护通道调试或投入运行后出现通道故障,多数保护设备厂家及保护工作人员对通信通道及设备了解不够,常把故障点错误定位在通信光纤电路上,从而延长了通道恢复时间,使光纤保护不能及时投入。
3 线路光纤保护注意事项
(1)施工工艺方面。
光纤保护是超高压线路的主保护,通道的安全可靠对电力系统的安全、稳定运行起到重要的作用。
由于光缆传输需要经过转接端子箱、光缆机、电缆层和高压线路等连接环节,并且光纤的施工工艺复杂、施工质量要求高,因此如果在保护装置投入运行前的施工、测试中存在误差,则会导致保护装置的误动作,进而影响全网的安全稳定运行。
(2)通道双重化方面。
光纤保护用于220kV及以上电网时,按照220kV及以上线路主保护双重化原则的要求,纵联保护的信号通道也要求双重化,高频保护由于是在不同的相别上耦合,因此能满足双通道的要求,如果使用2套光纤保护作为线路的主保护,通道双重化的问题则一直限制着光纤保护的大规模推广应用。
(3)光纤保护管理界面的划分。
随着保护与通信衔接的日益紧密,继电保护专业与通信专业管理界面日益难以区分,如不从制度上解决这一问题,将直接影响到光纤保护的可靠运行。
对于独立纤芯的保护,
通信专业与继电保护专业管理的分界点在通信机房的光纤配线架上。
4 结语
尽管目前光纤保护在长距离输电线路上的应用还有一定的局限性,但是从长远看,随着光纤网络的逐步完善、施工工艺和保护产品技术的不断提高,光纤保护将占据线路保护的主导地位。
并随着区域光纤网络建立和完善,摒弃其它通道方式,采用光纤专用与复用结合的通道方式,显然是切实可行的。