浅析光纤电流差动保护通道联调及通道故障处理

浅析光纤电流差动保护通道联调及通道故障处理

(1.国网北京供电公司山西100089;2.内蒙古农业大学山西010000)

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.

作者简介:

赵文辉(1986-),男、汉族、籍贯:山西省阳泉,硕士研究生毕业于华北电力大学电气工程专业。现就职于国网北京海淀供电公司,工程师,主要从事电力系统一次设备检修、继电保护试验。

靳文星、(1996-)男、汉族、籍贯:山西省阳泉,内蒙古农业大学机电工程学院农业电气化专业。

王伟丞、(1996-)男、汉族、籍贯:福建宁德,内蒙古农业大学机电工程学院农业电气化专业。

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