线路光纤差动保护中两侧保护跳闸功能论文

线路光纤差动保护中的两侧保护跳闸功能探讨[摘要] 本文以220kv线路rcs-931dmm光纤差动保护装置为例，介绍线路的光纤电流差动保护两侧保护跳闸的配合问题，同时对3种特殊的双侧保护跳闸逻辑进行讲解，并以两个实例说明在实际系统中对光纤电流差动保护调试时应注意的问题。

[关键词] 线路保护光纤差动两侧保护跳闸

0.引言

线路的光纤差动保护是线路纵联保护的一种，是线路全线速动的主保护，同时采用光纤作为数据交换通道，抗干扰能力强，因此广泛应用于220kv及以上线路之中。光纤电流差动作为纵联保护，安装在线路的两端，因此其动作逻辑是涉及线路两端的，并且在切除故障时，要由保护将线路两侧的开关都切除，才能真正做到隔离故障点。

由于光纤差动保护是涉及线路两端电气量的保护，某一端的保护情况都会影响到另外一端保护的状态，因此当某一端保护进行试验时务必要另外一端的保护也做好相应的防误动措施。

1.光纤电流差动保护动作逻辑

光纤保护通过光纤进行通信，在线路内部发生故障时，通过比较本侧电流与对侧传来电流的矢量和，合成一个电流差流，若差流值大于整定值则保护动作跳闸，跳开线路两侧的开关，从而隔离故障点。

光纤差动保护动作逻辑框图如下

图1 光纤差动保护动作逻辑框图

简单言之，在实际的运行状态下（保护的所有状态均处于正常），一侧差动保护动作跳闸需要同时满足差动元件动作、本侧保护启动以及收到对侧保护发来的动作允许信号。逻辑图如下：图2 实际运行状态下差动保护动作的简要逻辑图

2.三种特殊的配合跳闸逻辑

光纤差动保护存在三个特殊的保护跳闸配合逻辑。

2.1在有弱电源侧的线路中，当线路区内发生三相电流故障，弱电源侧电流启动元件很有可能不动作，此时若收到强电源侧的差动保护允许信号，则弱电源侧判别差动继电器动作相关相电压，若小于60%的额定电压，则辅助电压启动元件动作，开放出口继电器正电源7秒，此时若装置再有差动元件动作，则保护会出口跳闸。逻辑图如下：

图3 电压辅助启动元件启动差动保护逻辑图

2.2在有弱电源侧的线路中，当线路区内发生三相电流故障，弱电源侧电流、电压启动元件很有可能不动作，此时若收到强电源侧的差动保护允许信号，同时也收到其后备保护动作信号，则弱电源侧开放出口继电器正电源，若再有差动元件动作，则保护会出口跳闸。逻辑图如下

图4 后备保护动作启动差动动作逻辑图

2.3 其他保护启动的独立远跳功能

光纤差动保护为使母线故障及断路器与电流互感器之间故障时

对侧保护快速跳闸，装置设有一个远方跳闸开入端子，在本端启动元件启动情况下用于传送母差、失灵等保护的动作信号，对侧保护收到此信号后驱动永跳出口跳闸。

图5 发远跳令逻辑图

若装置控制字“远方跳闸受启动元件控制”控制字整定为“1”时，远方跳闸受启动元件控制，本侧保护启动元件动作且收到对侧发送的远方跳闸信号，才能动作永跳出口，并闭锁重合闸；若整定为“0”时，远方跳闸不受本侧启动元件控制，本侧收到对侧远跳信号后，直接动作永跳出口，并闭锁重合闸。

图6 收远跳令跳闸逻辑图

3.案例分析

3.1事件一：“远跳”引起的误动作

3.1.1事故经过：220kv甲站：在进行同期合上220kv某线4678开关三相时，由于4678开关c相合闸回路辅助节点故障，c相手合不成功，只手合了a、b相，即三相不一致合闸，2011年7月30日15时31分39秒220kv某线两侧主一、主二保护均动作跳开220kv 某线两侧的两个开关，不重合。（220kv某线为220kv甲站与500kv 乙站之间的220kv线路）

两侧保护动作报文如下：

220kv甲站本侧：

2011年7月30日15时31分39秒753毫秒，220kv某甲线4678开关主一保护动作，109ms零序手合加速出口、跳abc相、c相故

障3ⅰ0=0.1572a ；

2011年7月30日15时31分39秒752毫秒，220kv某甲线4678开关主二保护动作，109ms零序手合加速出口、跳abc相、 c相故障3ⅰ0=0.1621a；保护跳开220kv某甲线4678开关三相，重合闸没有动作。

500kv乙站对侧：

2011年7月30日15时31分39秒596毫秒220kv某甲线4678开关主一保护动作，134ms远方跳闸出口、跳abc相；

2011年7月30日15时31分39秒596毫秒220kv某甲线4678开关主二保护动作，138ms远方跳闸出口、跳abc相；保护跳开220kv某甲线4678开关三相，重合闸没有动作。

3.1.2事故分析

220kv某站手动合闸后，启动手动加速模块+经零序iv段保护动作--零序iv段保护压板—经零序保护iv投退（保护控制字，当时处于投入）→实现“零序永跳”出口（见图4-1），并以图3-2中，此时，永跳逻辑开入节点接通，线圈1tjr1励磁动作后节点接通，并经远跳跳闸开入压板，经通道发远跳令传输到对侧。本侧

1tjr1’、1tjr2’线圈励磁，并接通三相跳闸出口，并同时闭锁重合闸。

图7 零序iv段启动永跳出口

图8 经永跳节点发远跳给对侧

3.2 事件二：充电线路的保护误动

3.2.1事故经过：220kv b变电站220kv ab线2764开关在运行中，线路在空充状态，220kv a变电站220kv ab线2764开关在检修状态。ab侧的保护均为rcs-931a,版本为v1.21。a侧保护退出所有跳闸及出口压板，投入主保护及后备保护压板； b侧保护所有压板均在投入状态。此时，在a侧保护进行试验，加入5a试验电流，保护动作情况如下：

a侧保护b侧保护

00106ms零序加速动作133ms电流差动保护动作

00133ms电流差动保护动作

00200ms单相运行三跳

b侧线路主i保护电流差动保护动作，最终引起b侧线路开关跳开，发生保护误动。

3.2.2事故分析

试验人员不清楚对侧变电站开关的运行情况，误以为本侧开关已转检修，在保护屏上做试验，不会引起对侧开关误动。试验人员在a侧保护加入5a电流，导致a侧保护差动元件以及后备保护零序加速都动作，同时本侧开关分位，发允许对侧差动动作信号。b 侧保护在差动元件动作、收到对侧后备保护动作信号以及差动动作允许信号，因此b侧的光纤差动保护动作，跳开了b侧的运行开关。（见图4 后备保护动作启动差动动作逻辑图）

该逻辑比较隐蔽，在产品说明书上并没有相关说明，仅是继保人员在日常定检中细心发现的，这是该类保护所存在的一个问题。