光纖保護(hù)的基本方式及其特點(diǎn)

光纖保護(hù)的基本方式及其特點(diǎn)光纖保護(hù)目前已在國(guó)內(nèi)部分地區(qū)得到較為廣泛的使用，對(duì)已投入運(yùn)行的光纖保護(hù)，按原理劃分主要有光纖電流差動(dòng)保護(hù)和光纖閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護(hù)兩種。3.1光纖電流差動(dòng)保護(hù)光纖電流差動(dòng)保護(hù)是在電流差動(dòng)保護(hù)的基礎(chǔ)上演化而來(lái)的,基本保護(hù)原理也是基于克?；舴蚧倦娏鞫桑軌蚶硐氲厥贡Ｗo(hù)實(shí)現(xiàn)單元化，原理簡(jiǎn)單，不受運(yùn)行方式變化的影響，而且由于兩側(cè)的保護(hù)裝置沒(méi)有電聯(lián)系，提高了運(yùn)行的可靠性。目前電流差動(dòng)保護(hù)在電力系統(tǒng)的主變壓器、線路和母線上大量使用，其靈敏度高、動(dòng)作簡(jiǎn)單可靠快速、能適應(yīng)電力系統(tǒng)震蕩、非全相運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)是其他保護(hù)形式所無(wú)法比擬的。光纖電流差動(dòng)保護(hù)在繼承了電流差動(dòng)保護(hù)的這些優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，以其可靠穩(wěn)定的光纖傳輸通道保證了傳送電流的幅值和相位正確可靠地傳送到對(duì)側(cè)。差動(dòng)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)有：原理簡(jiǎn)單，基于基爾霍夫定律；具有天然的選相功能，同桿雙回線跨線故障；弱電源，保護(hù)自動(dòng)投入，自適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式；不受振蕩影響，任何故障快速動(dòng)作；不受PT斷線影響，優(yōu)于方向保護(hù)；耐受過(guò)渡電阻能力強(qiáng)；不受功率倒向影響；適應(yīng)于串補(bǔ)線路；適用于短線路。差動(dòng)保護(hù)的缺點(diǎn)有：對(duì)光纖通道的依賴性強(qiáng)，要求通道不中斷、誤碼率要低；不同光纖差動(dòng)保護(hù)需要不同的通道；只能和同型號(hào)的光纖差動(dòng)構(gòu)成整套主保護(hù)，用旁路開(kāi)關(guān)代線路開(kāi)關(guān)時(shí)不易配合；一個(gè)半接線方式，CT飽和，有原理上的缺陷，解決辦法：引入兩組CT的電流。時(shí)間同步和誤碼校驗(yàn)問(wèn)題是光纖電流差動(dòng)保護(hù)面臨的主要技術(shù)問(wèn)題。同步方式有數(shù)值同步、硬件采樣同步、模型同步、GPS同步。在復(fù)用通道的光纖保護(hù)上，保護(hù)與復(fù)用裝置時(shí)間同步的問(wèn)題對(duì)于光纖電流差動(dòng)保護(hù)的正確運(yùn)行起到關(guān)鍵的作用，因此目前光纖差動(dòng)電流保護(hù)都采用主從方式，以保證時(shí)鐘的同步，以國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司的PSL603差動(dòng)保護(hù)為例介紹基于主從方式的時(shí)鐘同步，如圖2所示：主時(shí)鐘側(cè) 主時(shí)鐘側(cè)主時(shí)鐘側(cè) 主時(shí)鐘側(cè)主時(shí)鐘PCM設(shè)備PSL603

差動(dòng)保護(hù)PSL603差動(dòng)保護(hù)PCM設(shè)備2Mb/s2Mb/s內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)時(shí)鐘PCM設(shè)備PSL603

差動(dòng)保護(hù)PSL603差動(dòng)保護(hù)PCM設(shè)備2Mb/s2Mb/s內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)時(shí)鐘收時(shí)鐘圖2PSL603通信的時(shí)鐘由于目前光纖均采用64Kbit數(shù)字通道，電流差動(dòng)保護(hù)通道中既要傳送電流的幅值，又要傳送時(shí)間同步信號(hào)，通道資源緊張，要求數(shù)據(jù)的誤碼校驗(yàn)位不能過(guò)長(zhǎng)，這樣就影響了誤碼校驗(yàn)的精度。目前部分廠家推出的2Mbit數(shù)字接口的光纖電流差動(dòng)保護(hù)能很好地解決誤碼校驗(yàn)精度的問(wèn)題。3.2光纖閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護(hù)光纖閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護(hù)是在目前高頻閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護(hù)的基礎(chǔ)上演化而來(lái),以穩(wěn)定可靠的光纖通道代替高頻通道從而提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性。光纖閉鎖保護(hù)的鑒頻信號(hào)能很好地對(duì)光纖保護(hù)通道起到監(jiān)視作用，這比目前高頻閉鎖保護(hù)需要值班人員定時(shí)交換信號(hào)以鑒定通道正?？煽颗c否靈敏了許多，提高了閉鎖式保護(hù)的動(dòng)作可靠性。此外由于光纖閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護(hù)在原理上與目前大量運(yùn)行的高頻保護(hù)類似，在完成光纖通道的敷設(shè)后只需更換光收發(fā)訊機(jī)即可接入目前使用的高頻保護(hù)上，因此具有改造方便的特點(diǎn)。與光纖電流縱差保護(hù)比較，光纖閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護(hù)不受負(fù)荷電流的影響，不受線路分布電容電流的影響，不受兩端TA特性是否一致的影響。44.1施工工藝問(wèn)題光纖保護(hù)是超高壓線路的主保護(hù)，通道的安全可靠對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行起到重要的作用。由于光纜傳輸需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)接端子箱、光纜機(jī)、電纜層和高壓線路等連接環(huán)節(jié)，并且光纖的施工工藝復(fù)雜、施工質(zhì)量要求高，因此如果在保護(hù)裝置投入運(yùn)行前的施工、測(cè)試中存在誤差，則會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，進(jìn)而影響全網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。需注意并杜絕以下兩類問(wèn)題的出現(xiàn)：斷點(diǎn)的熔接質(zhì)量不高，往往使斷點(diǎn)附近的光纖纖芯受到應(yīng)力的作用，導(dǎo)致光纖的衰耗指標(biāo)不穩(wěn)定，影響光纖保護(hù)的正常運(yùn)行。光纖活接頭積灰造成通道衰耗增加，進(jìn)而引起保護(hù)裝置通道告警，造成光纖保護(hù)退出運(yùn)行。4.2通道雙重化問(wèn)題光纖保護(hù)用于220kV及以上電網(wǎng)時(shí)，按照220kV及以上線路主保護(hù)雙重化原則的要求，縱聯(lián)保護(hù)的信號(hào)通道也要求雙重化，高頻保護(hù)由于是在不同的相別上耦合，因此能滿足雙通道的要求，如果使用2套光纖保護(hù)作為線路的主保護(hù)，通道雙重化的問(wèn)題則一直限制著光纖保護(hù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。同一光纜的不同纖芯能否構(gòu)成通道的雙重化需要根據(jù)光纜的型式來(lái)確定。對(duì)于普通光纜和自承式光纜，由于其可靠性較差，同一光纜內(nèi)的光芯不同不能視為通道雙重化，只能通過(guò)光纜的雙重化達(dá)到通道雙重化的要求。對(duì)于架空地線復(fù)合光纜，由于其具有較高的可靠性，在目前光纖網(wǎng)絡(luò)未能形成環(huán)網(wǎng)的現(xiàn)狀下，同一光纜纖芯不同可視為通道雙重化；當(dāng)形成了光纖網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)后，架空地線復(fù)合光纜也應(yīng)實(shí)現(xiàn)兩條路由的雙重化，能在一條光纜損壞后通過(guò)另一個(gè)路由正常運(yùn)行。隨著波分復(fù)用技術(shù)的逐步應(yīng)用和光纖容量的大幅增加，光纖保護(hù)將來(lái)還要實(shí)現(xiàn)在同一根光纜里的多重化、在傳輸波長(zhǎng)上的多重化，以及在傳輸路由上的多重化，從而最大限度地提咼光纖保護(hù)運(yùn)行的可靠性。4.3光纖保護(hù)管理界面的劃分問(wèn)題隨著保護(hù)與通信銜接的日益緊密，繼電保護(hù)專業(yè)與通信專業(yè)管理界面日益難以區(qū)分，如不從制度上解決這一問(wèn)題將直接影響到光纖保護(hù)的可靠運(yùn)行。對(duì)于獨(dú)立纖芯的保護(hù)，通信專業(yè)與繼電保護(hù)專業(yè)管理的分界點(diǎn)在通信機(jī)房的光纖配線架上。配線架以上包括保護(hù)裝置的那段尾纖，屬于繼電保護(hù)專業(yè)維護(hù)，這就要求繼電保護(hù)專業(yè)人員具備一定的光纖校驗(yàn)維護(hù)技能；配線架以下，一直到對(duì)側(cè)變電站通信機(jī)房的配線架，均屬通信專業(yè)管理維護(hù)，通信專業(yè)在配線架上工作要開(kāi)第二種工作票，如果影響到保護(hù)用纖芯的可靠性，要通知繼保管理人員，由繼保管理人員決定是否將光纖保護(hù)退出運(yùn)行。對(duì)于使用復(fù)用通道的保護(hù)，通信專業(yè)與保護(hù)專業(yè)管理的分界點(diǎn)在通信機(jī)房脈沖編碼調(diào)制(PCM)的數(shù)字電接口上。接口以上包括數(shù)字接口裝置、機(jī)房到保護(hù)裝置的光纖均屬繼電保護(hù)專業(yè)管理維護(hù)；PCM設(shè)備屬通信專業(yè)管理維護(hù)，在PCM設(shè)備上進(jìn)行工作需要開(kāi)第二種工作票，如果影響到保護(hù)用接口的可靠性，要通知繼保人員決定是否將光纖保護(hù)退出運(yùn)行。4.4光纖保護(hù)在旁路代路上的問(wèn)題線路光纖保護(hù)在旁路代路時(shí)不方便操作，由于光纖活接頭不能隨便拔插，每次拔插都需要重新作衰耗測(cè)試，而且經(jīng)常性拔插也容易造成活接頭的損壞，因此不宜使用拔插活接頭的辦法實(shí)現(xiàn)光纖通道的切換。在我國(guó)部分省、市的電網(wǎng)中并沒(méi)有單獨(dú)的旁路保護(hù)，旁路代路時(shí)是切換交流回路，因此不存在通道切換問(wèn)題，但在廣州地區(qū)有獨(dú)立的旁路保護(hù)，對(duì)于光纖閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護(hù)暫時(shí)可以采用切換二次回路的方式，但對(duì)于光纖差動(dòng)電流保護(hù)則無(wú)法代路，目前都是采取旁路保護(hù)單獨(dú)增設(shè)一套光纖差動(dòng)保護(hù)的方法解決。已有部分