[最新]論文 范文【 精品】光纖電流差動保護的原理及應用

1、光纖電流差動保護的原理及應用光纖電流差動保護的原理及應用 【摘要】：光纖保護目前已在國內部分地區(qū)得到較為廣泛的使用，對已投入運行的光纖保護，按原理劃分主要有光纖電流差動保護和光纖縱聯保護兩種，其中光纖縱聯保護又分閉鎖式和允許式。本文就光纖電流差動保護的原理及應用進行解析。 【關鍵詞】：光纖 電流差動保護原理 中圖分類號：o361.4 文獻標識碼：a 文章編號： 【引言】：光纖作為傳導載體有著非常好的抗干擾性，利用光纖傳導信號可大大加強繼電保護動作行為的快速性。隨著光纖技術、通信技術技術的迅速發(fā)展和光纖等通信設備的成本下降，電力通信網絡的發(fā)展和普及為光纖保護的大規(guī)模應用提供了充足的通道資源。目前

2、我國大部分電網220kv以上線路保護采用光纖作為保護通道，光纖保護在各類故障時，均能快速準確判斷故障并正確出口動作，具有良好的選擇性和快速性。 差動保護是利用基爾霍夫電流定理工作的，根據“電路中流入節(jié)點電流的總和等于零”原理，差動保護把被保護的電氣設備看成是一個接點，那么正常時流進被保護設備的電流和流出的電流相等，差動電流等于零，差動繼電器不動作。當設備出現故障時，流進被保護設備的電流和流出的電流不相等，當不平衡電流大于差動保護裝置的整定值時，保護動作，將被保護設備的各側斷路器跳開，使故障設備斷開電源。 縱聯差動保護與光纖通道相結合，就形成了光纖差動保護。光纖差動保護原理簡單、使用電氣量單純，

3、但可以保護線路全長，能實現線路全范圍內故障的快速、準確切除。 一、光纖縱聯差動保護的基本工作原理 光纖差動保護的原理和一般的縱聯差動保護原理基本上是一樣的，都是保護裝置通過計算三相電流的變化，判斷三相電流的向量和是否為零來確定是否動作，當接在電流互感器的二次側的電流繼電器（包括零序電流）中有電流流過達到保護動作整定值是，保護就動作，跳開故障線路兩側的開關。不同的是光纖電流差動保護借助于線路光纖通道，實時地向對側傳遞采樣數據，同時接收對側的采樣數據，電流采樣信號通過編碼變成碼流形式后轉換成光信號經光纖送至對側保護，保護裝置收到對側傳來的光信號先解調為電信號，各側保護利用本地和對側電流數據按相進行

4、差流計算。根據電流差動保護的制動特性方程進行判別，判為區(qū)內故障時動作跳閘，判為區(qū)外故障時保護不動作。如圖1所示，雙側測量線路保護的基本原理主要以基爾霍夫電流定律為基礎的差流測量，不考慮ta誤差和線路電容電流的影響，在正常運行或外部故障時id= 0，差動保護可靠不動作，在內部故障時id=ik，差動保護可靠動作。 光纖電流差動保護是在電流差動保護的基礎上演化而來的，基本保護原理也是基于基本電流定律，它能夠理想地使保護實現單元化，原理簡單，不受運行方式變化的影響。 光纖縱聯差動保護是將被保護線路各端電流的大小和相位送至對端并進行比較，從而判定本線路范圍內是否發(fā)生短路故障的保護方法。由于這種保護無須與

5、相鄰線路的保護在動作參數上進行配合，因此不光可以實現全線速動，還不用與其它保護相配合，降低了繼電保護整定的難度，減少了整定計算人員的工作量。 二、光纖保護的通信原理 光纖通信的原理是將電氣量編碼后送入光發(fā)送機控制發(fā)光的強弱，光在光纖中傳送，光接收機則將收到的光信號的強弱變化轉為電信號，其構成原理如下圖所示： 按照光纖通道的構成不同，根據現場的需要與實際條件，光纖差動保護的光纖系統(tǒng)可采用兩種通道方式，一種是專用光纖通道，一種是復用光纖通道。兩種通道方式在實際應用中各有優(yōu)缺點，均得到廣泛應用。 電流信號由光纖通道傳輸時會有延時，通道雙向延時相等是采樣同步的前提，需考慮兩側保護信息的同步問題。兩側裝

6、置一側作為同步端，另一側作為參考端，以同步方式交換兩側信息，參考端采樣間隔固定，并在每一采樣間隔中固定向對側發(fā)送一幀信息，同步端隨時調整采樣間隔，如果滿足同步條件，就向對側傳輸三相電流采樣值，否則，啟動同步過程，直到滿足同步條件為止。 三、光纖電流差動保護的應用 光纖電流差動微機保護裝置是由高性能硬件系統(tǒng)、模塊化軟件、靈活的通信系統(tǒng)組成的的數字式輸電線路成套快速保護裝置，常被用作220kv及以上輸電線路的主保護及后備保護。 3.1光纖電流差動保護裝置的組成 光纖電流差動保護裝置包括以分相電流差動和零序電流差動為主體的快速主保護，由三段式距離保護、四段式零序電流保護構成的全套后備保護裝置，并配有

7、綜合重合閘功能，裝置還帶有斷路器分相操作箱及交流電壓切換回路。 3.2光纖電流差動保護裝置性能特點： (1) 友好的人機界面、漢字顯示、中文報告打印。 (2)高速數據通信接口、線路兩側數據同步采樣、兩側電流互感器變比可以不一致。 待添加的隱藏文字內容1(3) 靈活的后臺通信方式，配有rs485通信接口及以太網接口。 (4) 電路板采用表面貼裝技術，減少了電路體積、減少發(fā)熱，提高了裝置可靠性。 (5) 設有分相電流差動和零序電流差動繼電器。 (6)先進可靠的振蕩閉鎖功能，保證距離保護在系統(tǒng)振蕩加區(qū)外故障時能可靠閉鎖，而在振蕩加區(qū)內故障時能可靠切除故障。 (7) 通道自動監(jiān)測、通信誤碼率在線顯示、通道故障自動閉鎖差動保護。 (8)各種保護原理的綜合應用，如突變量、穩(wěn)態(tài)量保護，振蕩閉鎖等，使保護裝置實現了在任何時候、任何故障情況都有全線快速保護。 【結束語】：光纖電流差動保