光纤纵差保护在城市配网短线路保护中的应用综述

摘要光纤纵差保护以其原理可靠、整定简单、抗干扰能力强的特点在城市配网短线路保护中尤为适用。对光纤纵差保护在城市配网中的应用现状及存在问题给出说明,并结合现场运行情况给出有针对性的建议。

关键词光纤纵差保护;短线路保护;城市配网

随着城市的发展和规模的扩大,出现高层楼宇密集,重要用户集中的情况,一栋楼就相当于一个负荷结点,楼与楼之间距离缩短,随之而来的必然是城市电网的改造。用电负荷密度的增大,高压输电线路越来越密集,在城市电网中出现了越来越多的短距离输电线。在新型大型企业中,出现了越来越多的短线路、超短线路,尤其是在中、低压电力系统中更加常见,短线路故障造成的影响也越来越大,相应地对短线路供电的可靠性提出了越来越高的要求。因此研究与解决短线路保护,如何合理地对短线路进行保护配置,使线路故障能被快速准确地切除就成为一个突出的问题。

1短线路保护应用的背景及现状

对城市配网中的线路来说,因为线路短,无论从理论上还是实践上都说明,在3～4km以下的短线路上,无论是电流、电压、保护还是距离保护都不能满足选择性、速动性和灵敏性的要求。阶梯式电流保护乘以可靠系数后通常没有瞬时动作段,对快速切除故障极为不利;距离保护的阻抗元件一般是方向阻抗继电器或偏移特性的阻抗继电器,躲过渡电阻性能较差,而短线路本身线路阻抗较小,过渡电阻的影响会更大,一般对于6km以下的线路保护就起不了作用。随着微机保护的发展及大范围的应用,短线路保护的问题得到了缓解。由于微机保护的阻抗特性采用四边形阻抗特性,对躲弧光电阻的能力较好,因此部分短线路保护更换为微机保护后,其灵敏度得到提高,基本上也能满足系统运行要求。

但随着电力负荷需求的增长,负荷密度大,短线路或极短线路将越来越普遍。对短至2甚至1km内的线路,普通微机保护也满足不了要求,特别是环网运行的线路。因此国家标准“电力装置的继电保护和自动装置设计规范”规定在这种情况下,应当采用纵差保护作为主保护。可见,给线路配置快速纵联保护已不单是220kV 线路为满足系统稳定性的需要,也是110kV及以下短线路或环网线路运行的需要,电信技术的迅猛发展与成熟为纵联保护应用于输电线路提供了必要的条件。

2短线路纵联保护的比较

纵联保护按照所用通道的不同类型可分为电力线载波纵联保护(简称高频保护/载波保护),导引线纵联保护(简称导引线保护),微波纵联保护(简称微波保护),光纤纵联保护(简称光纤保护)。光纤电流差动保护具有以下优点:

1)与微波保护具有类似的优点,但能够用于较远距离线路。

KV线路光纤差动保护原理

首先，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是，保护就动作，跳开故障线路的开关。即使是微机保护装置，其原理也是这样的。但是，光纤差动保护采用分相电流差动元件作为快速主保护，并采用PCM光纤或光缆作为通道，使其动作速度更快，因而是短线路的主保护！另外，光纤差动保护和其它差动保护的不同之处，还在于所采用的通道形式不同。纵联保护的通道一般有以下几种类型： 1.电力线载波纵联保护，也就是常说的高频保护，利用电力输电线路作为通道传输高频信号； 2.微波纵联保护，简称微波保护，利用无线通道，需要天线无线传输； 3.光纤纵联保护，简称光纤保护，利用光纤光缆作为通道； 4.导引线纵联保护，简称导引线保护，利用导引线直接比较线路两端电流的幅值和相位，以判别区内、区外故障。差动保护差动保护是输入CT（电流互感器）的两端电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。保护范围在输入CT的两端之间的设备（可以是线路，发电机，电动机，变压器等电气设备）。

中文名差动保护外文名 Differential protection 目录 1.1概述 2.2原理 3.3技术参数 4.?环境条件 1.?工作电源 2.?控制电源 3.?交流电流回路 4.?交流电压回路 5.?开关量输入回路 1.?继电器输出回路 2.4功能 3.5主要措施 4.6缺点概述编辑

电流差动保护是继电保护中的一种保护。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是 A 超前C,C超前B各是120度。有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序[1]。差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，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。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，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，上位机报警保护出口动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。原理编辑差动保护

110kV光纤纵差线路保护

风电场110kV升压站 110kV光纤纵差微机保护调试报告变电站名：风力发电场 110kV升压站设备名称： 110kV利风房线微机保护装置型号： RCS-943AM 直流电压： DC220V 交流电压： 57.7V 交流电流： 1A 校验类型：整组试验调试日期：

一、外观检查：装置外观无破损、划伤，机箱及面板表面处理，喷涂均匀，字符清晰，紧固件无破损，安装牢固。各回路对地及相互间绝缘电阻≥20MΩ。二、上电检查： 1.各插件外观焊接良好，所有芯片插接紧。 2.液晶显示正常，按键灵活，版本号： 3.00，校验码：EF51。 3.装置外形端正，无损坏和变形现象。 4.保护装置的各部件固定良好，无松动现象。三、零漂及采样线性度检查： 1.零漂： IA IB IC I0 UA UB UC UX 0.001 0.003 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001 0.002 2.采样线性度： IA IB IC I0 UA UB UC UX 外加量0.2A 0.2A 0.2A 0.2A 11.5V 11.5V 11.5V 11.5V 330 0 210 0 90 0 330 0 0 0 240 0 120 0 0 0 显示值0.203A 0.201A 0.199A 0.202A 11.52V 11.52V 11.51V 11.51V 330 0 210 0 90 0 330 0 0 0 240 0 120 0 0 0 外加量0.6A 0.6A 0.6A 0.6A 28.5V 28.5V 28.5V 28.5V 330 0 210 0 90 0 330 0 0 0 240 0 120 0 0 0 显示值0.599A 0.599A 0.601A 0.599A 28.49V 28.51V 28.49V 28.49V 330 0 210 0 90 0 330 0 0 0 240 0 120 0 0 0 外加量 1A 1A 1A 1A 57.7V 57.7V 57.7V 57.7V 330 0 210 0 90 0 330 0 0 0 240 0 120 0 0 0 显示 1.003A 1.004A 1.002A 1.004A 57.75V 57.73V 57.73V 57.74V

南瑞RCS-931B光纤差动保护浅析

南瑞RCS-931B光纤差动保护浅析一、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CT（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是，保护就动作，跳开故障线路的开关。即使是微机保护装置，其原理也是这样的。★★★但是，光纤差动保护采用分相电流差动元件作为快速主保护，并采用PCM光纤或光缆作为通道，使其动作速度更快，因而是短线路的主保护！ RCS-931B保护装置包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及四个延时段零序方向过流构成全套后备保护。正常和外部故障时：Im＝－In，制动量≥动作量，保护可靠不动作，内部故障时：Im＝In时，制动量为零，动作最灵敏。动作判据如下式（1）、（2），两式同时满足程序规定的次数即跳闸。 | Im + In | > ICD（1）| Im + In | > k | Im - In | （2）式（1）为基本判据，ICD 表示线路电容电流，式（2）为主判据。式（1）、（2）的动作特性如图1 所示，制动量随两侧电流大小、相位而改变，Im = In 时，制动量为零，动作最灵敏，区外故障，Im = - In，制动量》动作量，保护可靠不动作。

二、整组动作时间：1.工频变化量距离元件：近处3～10ms 末端＜20ms222 2.差动保护全线路跳闸时间：＜25ms（差流＞1.5 倍差动电流高定值） 3.距离保护Ⅰ段：≈20ms 三、保护程序结构及跳闸逻辑：

DMP317微机光纤纵差保护测控装置

DMP—300 变电站、发电厂综合自动化系统DMP317线路光纤纵差保护测控装置技术使用说明书曲阜华能电气制造有限公司 2003年10月

目录 1 适用范围 1 2 主要功能 1 2.1保护功能 1 2.2远动功能 1 2.3录波功能 1 3 技术指标 1 3.1额定数据 1 3.2功率消耗 1 3.3过载能力 2 3.4测量误差 2 3.5温度影响 2 3.6安全与电磁兼容 2 3.7绝缘耐压 3 3.8光纤接口指标 3 4 保护逻辑原理 3 4.1线路差动保护 3 4.2差流越限告警 5 4.2 PT断线告警 5 5 整定说明 5 5.1整定清单 5 5.2整定说明 6 6 厂家设置 6 7 CT接线方式 6 8 通讯设置 6 附图1. DMP317微机线路光纤纵差保护装置背板端子图 7附图2. DMP317微机线路光纤纵差保护装置原理图 8

光纤保护的基本方式及其特点

光纤保护的基本方式及其特点光纤保护目前已在国内部分地区得到较为广泛的使用，对已投入运行的光纤保护，按 3.1光纤电流差动保护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克希霍夫基本电流定律，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主变压器、线路和母线上大量使用，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。差动保护的优点有：原理简单，基于基尔霍夫定律；具有天然的选相功能，同杆双回线跨线故障；弱电源,保护自动投入,自适应系统运行方式；不受振荡影响,任何故障快速动作；不受PT断线影响，优于方向保护；耐受过渡电阻能力强；不受功率倒向影响；适应于串补线路；适用于短线路。差动保护的缺点有：对光纤通道的依赖性强，要求通道不中断、误码率要低；不同光纤差动保护需要不同的通道；只能和同型号的光纤差动构成整套主保护，用旁路开关代线路开关时不易配合；一个半接线方式，CT饱和，有原理上的缺陷，解决办法：引入两组CT的电流。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。同步方式有数值同步、硬件采样同步、模型同步、GPS同步。在复用通道的光纤保护上，保护与复用装置时间同步的问题对于光纤电流差动保护的正确运行起到关键的作用，因此目前光纤差动电流保护都采用主从方式，以保证时钟的同步，以国电南京自动化股份有限公司的PSL603差动保护为例介绍基于主从方式的时钟同步，如图2所示：

(完整版)CSC-103B光纤差动保护装置检修规程

CSC-103B光纤差动保护装置检修规程 1 主题内容与适用范围本标准规定了CSC-103B光纤差动保护装置的检验类型、周期、检验的原则性要求、检验方法及质量标准的主要技术标准本标准适用于继电保护人员对CSC-103B光纤差动保护装置进行调试、检验 2 引用标准《继电保护及电网安全自动装置检验条例》《继电保护和安全自动装置基本试验方法》GB/T 7261-2016 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285-2006 《继电保护和电网安全自动装置检验规程》DL/T 995-2016 《继电保护及二次回路安装及验收规范》GB/T 50976-2014 《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》Q/GDW 267-2009 《继电保护和安全自动装置通用技术条件》DL/T 478-2013 《继电保护微机型试验装置技术条件》DL/T624-2010 《继电保护测试仪校准规范》DL/T 1153-2012 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》【国家能源局】《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》中华人民共和力工业部《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》《CSC-103B数字式超高压线路保护装置说明书》 3 主要技术参数 3.1 装置简介 CSC-103B线路保护装置包括以纵联距离和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护由三段式相间和接地距离及四个延时段零序方向过流构成全套后备保护 3.2 额定参数 a) 交流电压Un：100/ 3 V ；线路抽取电压Ux：100V 或100/ 3 V b) 交流电流In ：1A c) 交流频率：50Hz d) 直流电压：220V e) 开入输入直流电压：24V 3.3 交流回路精确工作范围 a) 相电压：0.25V ～70V b) 检同期电压：0.4V ～120V c) 电流：0.05In ～30In

光纤差动保护

光纤差动保护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克希霍夫基本电流定律，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主变压器、线路和母线上大量使用，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 1 原理介绍光纤分相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，各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算。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。光纤电流差动保护系统的典型构成如图1所示。当线路在正常运行或发生区外故障时，线路两侧电流相位是反向的。如图所示，假设M侧为送电端，N侧为受电端，则，M侧电流为母线流向线路，N侧电流为线路流向母线，两侧电流大小相等方向相反，此时线路两侧的差电流为零；当线路发生区内故障时，故障电流都是由母线流向线路，方向相同，线路两侧电流的差电流不再为零，当其满足电流差动保护的动作特性方程时，保护装置发出跳闸令快速将故障相切除。 2 对通信系统的要求光纤电流差动保护借助于通信通道双向传输电流数据，供两侧保护进行实时计算。其一般采用两种通信方式：一种是保护装置以64Kbps／2Mbps速率，按

ITU-T建议G.703规定于数字通信系统复用器的64Kbps／2Mbps数据通道同向接口，即复用PCM方式；另一种是保护装置的数据通信以64Kbps／2Mbps速率采用专用光纤芯进行双向传输，即专用光纤方式。(详见图3) 光纤电流差动保护要求线路两侧的保护装置的采样同时、同步，因此时钟同步对光纤电流差动保护至关重要。当电流差动保护采用专用光纤通道时，保护装置的同步时钟一般采用"主-从"方式，即两侧保护中一侧采用内部时钟作为主时钟，另一侧保护则应设置成从时钟方式。设置为从时钟侧的保护装置，其时钟信号从对侧保护传来的信息编码中提取，从而保证与对侧的时钟同步。当采用复用PCM方式时，复用数字通信系统的数据通道作为主时钟，两侧保护装置均应设置为从时钟方式，即均从复用数字通信系统中提取同步时钟信号：否则保护装置将无法与通信系统数据通道进行复接。

光纤纵差保护远传远跳功能的应用分析

光纤线路保护远传远跳功能的应用分析摘要：光纤通道具有传输速度快，抗干扰能力突出，稳定可靠的优点，越来越多地应用到线路保护中。本文分析比较了光纤线路保护中的远传、远跳功能，同时给出具体的应用范例，并结合实际工程设计中容易出现的问题，进行讨论分析，有利于技术人员深刻理解线路保护中的远传、远跳功能。关键词：光纤、远传、远跳引言由于光纤通道独立于输电线路，采用纤芯传输信号，其信号传输速度快，抗干扰能力突出，故障概率低，并且调试成功后比较稳定可靠，因此越来越多继电保护设备采用光纤通道传输保护信号。目前，220kV及以上变电站绝大多数输电线路采用了具有光纤通道的数字式线路保护。采用数字光纤通道，不仅可以交换两侧电流数据，同时也可以交换开关量信息，实现一些辅助功能，其中就包括远传、远跳功能。目前，大多数厂家在远传、远跳信号传输实现上采用类似的原理：保护装置在采样得到远传、远跳开入为高电平时，经过编码， CRC校验，作为开关量，连同电流采样数据及CRC校验码等，打包成完整的一帧信息，通过数字通道，传送到对侧保护装置。同样，接收到对侧数据后，经过CRC校验，解码提取出远传、远跳信号。唯一的区别在于：保护装置确认收到对端远跳信号后，经由可选择的本侧装置启动判据，驱动出口继电器出口跳闸。保护装置在收到对侧远传信号后，并不作用于本装置的跳闸出口，而只是如实的将对侧装置的开入节点反映到本侧装置对应的开出接点上，其接点反映开出并开入开入 M N 910 914 916 918 } 909 913 915 917 }远传2（开出）远传1 （开出）图1 远传功能示意图不经装置启动闭锁。以RCS-900系列保护装置为例，远传功能实现方式如图1所示。一、远跳功能应用对于如图2所示典型220kV系统接线，当母线K2 发生故障，本侧断路器失灵或者K1发生故障时，母差保护虽动作切除本侧开关，故障依然没有切除，由于故障点不在线路纵联差动保护范围之内，故障不能快速切除，只能通过线路后备保护经延时跳开对侧开关来切除故障，这将延长故障切除时间，对系统造成很大冲击。侧图2 典型220kV系统接线 220kV系统通常借助远跳功能，瞬时跳开对侧断路器，减小故障对系统稳定的影响。具体实现逻辑如图3所示，利用母差或失灵保护动作启动本侧断路器的TJR永跳重动继电器，当TJR触发后，在跳开本侧断路器的同时， TJR重动接点开入本侧线路保护的远跳端子，经光纤通道，对侧保护装置收远跳开入后，经可选择的本地启动判据，远跳开入图3 远跳功能通过保护跳闸出口接点，瞬时跳开对侧断路

110KV短线路光纤纵差保护

110KV短线路光纤纵差保护【摘要】本文介绍了某污水处理厂110KV主变电站由于与电源侧220KV 变电站相距过近，其110KV进线属于超短联络线，而导致的相应的继电保护配置方面与常规线路保护的一些不同之处。【关键词】继电保护；超短线路；光纤；保护配置引言随着电力系统的发展和对城市电网的优化和改造工程的进行，几公里及十几公里的中低压线路和短线路群的出现，这些短线路若选用传统的电流保护或距离保护，在整定值与动作时间上都难以配合，因此选择光纤纵差保护成为一种必然，其原理简单、运行可靠、动作快速准确且不需要与相邻线路的保护进行配合等诸多优点，使其在线路保护中得到广泛应用。 1 保护配置方案 2000年重庆市第一大污水处理厂开始建设，其承担电源任务的两个110KV 主变电所有两回电源进线，其中一回电源进线来自重庆市电力公司下属城区供电局220KV某变电站。该线路长度不超过1KM，属于超短线路，根据《继电保护和安全自动装置技术规程》（DL400-91）规定：“如电力网的某些主要线路采用全线速动保护后，不仅改善本线路保护性能，而且能够改善整个电网的保护性能，应装设一套全线速动保护”。在为该线路配置保护时不宜选用高频闭锁式纵联保护。110KV超短线路采用高频闭锁式纵联保护，开设电力线载波通信时，高频信号可能产生差拍，导致收信不正确而误动作。虽然在理论上可采用人为接入固定衰耗的方法来消除频拍，但目前这种设备尚无成熟产品。参照《规程》的2.6.5节，该线路也可考虑采用短引线差动保护或导引线为通道的纵联差动保护，但是短引线差动保护二次回路由于引线较长，TA的二次负载较大，从而引起线路两侧的TA特性不匹配，并且TA的二次回路接线也较复杂，这些都将直接影响差动保护的动作特性和安全性。而以导引线为通道的纵联差动保护，其导引线通道易受外界干扰，抗干扰能力差，易受线路故障影响，影响差动保护的安全可靠运行。目前，光纤通道技术已逐渐成熟，由于光纤传输不受电磁干扰的影响，通信误码率低，工作稳定，在安全性和可靠性方面与导引线通道相比有显著优势。同时，光纤通道频带宽，容量大，可以缓解电力系统的通道拥挤问题。因此，利用光纤传输的微机线路纵联差动保护得到了越来越广泛的研究和应用。与此同时，由重庆电力调度通信中心在对相关电力系统网络进行周密细致的分析计算后得出的结论是在两变电站之间线路：在电源侧装一套带失灵启动微机线路保护和光纤线路纵差保护。”综合以上意见，本工程的110KV线路保护采用了由国家电力自动化研究院南瑞继保所开发生产的RCS-943A型高压输电线路成套保护装置。 2 保护装置及保护通道 RCS-943A型保护装置包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由三段相间和接地距离保护、四段零序方向过流保护构成的全套后备保护；装置配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能；装置还带有跳合闸操作回路和交流电压切换回路，具有全线速跳功能。数字差动保护的关键是线路两侧差动保护之间电流数据的交换，本装置中的数据采用64Kb/s高速数据通道、同步通信

南瑞RCS-9613CS线路光纤纵差保护装置操作指

南瑞RCS-9613CS线路光纤纵差保护装置操作指导书一：应用范围： RCS-9613CS适用于110kV以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的线路光纤纵差和电流保护及测控装置。在大庆石化公司范围内6kV变电所进线普遍使用，化工区光差改造项目涉及10个二级单位的36个变电所175套综保装置。二、使用说明： 2.1装置的正面面板布置图。

2.2指示灯说明 “运行”灯为绿色，装置正常运行时点亮。 “报警”灯为黄色，当发生报警时点亮。 “跳闸”灯为红色，当保护跳闸时点亮，在信号复归后熄灭。 “合闸”灯为红色，当保护合闸时点亮，在信号复归后熄灭。 “跳位”灯为绿色，当开关在分位时点亮。 “合位”灯为红色，当开关在合位时点亮。 2.3键盘说明： “△”光标上移一行或上翻一页 “ “”光标左移动一格，或启动装置，启动打印 “”光标右移一格，或启动装置，或启动打印 “＋”修改,增加数值 “－”修改,减小数值 “确定”进入下一级菜单或确认当前修改,执行当前操作 “取消”返回上一级菜单或取消当前修改,取消当前操作 “复位”系统重新启动,正常运行时请勿随意触按 2.4液晶显示说明 2.4.1主画面液晶显示说明装置上电后，正常运行时液晶屏幕将显示主画面，格式如下：

2.4.2保护动作时液晶显示说明本装置能存储64次动作报告，当保护动作时，液晶屏幕自动显示最新一次保护动作报告，当一次动作报告中有多个动作元件时，所有动作元件将滚屏显示，格式如下： 2.4.3运行异常时液晶显示说明本装置能存储64次运行报告，保护装置运行中检测到系统运行异常则立即显示运行报告，当一次运行报告中有多个异常信息时，所小数点前三位为整组动作的序号，由装置启动到装置返回为一次整组动作。小数点后两位为在一次整组中各动作（返回）元件的排列次序，在跳闸报告显示中仅显示动作元件。 □□□·□□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□□□ □□□ □□□·□□A □□□□□□ 动作元件的动作时刻年、月、日时、分、秒、毫秒前三个方框为故障相显示(ABC)，后五个方框为最大故障相电流（以过流保护动作为例）保护动作元件系统频率显示装置当前运行的定值区号实时保护CT 的 A 、C 相电流平均值实时线电压平均值保护实时时钟，年、月、日、时、分、秒有“.”显示时，表示装置正在硬件对时重合闸充电标记，实心时表示重合闸充电

一种适用于中低压短线路的光纤纵差保护方案

一种适用于中低压短线路的光纤纵差保护方案贺敏!，陆于平!，宋斌"，相咸政" （!#东南大学电气工程系，江苏南京"!$$%&；’"#电力自动化研究院深圳所，江苏南京"!$$$(）摘要：分析了中低压短线路纵差保护的现状，对电流综合量继电器与普通电流继电器在各种短路情况下的灵敏度比较，复式比率差动继电器与常规比率差动继电器在各种短路电流情况下的动作性能比较等进行了研究。提出了一种适用于中低压短线路的复式比率电流综合量差动保护原理方案。此方案可提高保护的灵敏度，同时为光纤纵差保护采用异步通信方式提供可能，达到降低保护装置成本的目的。关键词：短线路；’异步通信；’纵差保护；’光纤中图分类号：)*++(’’’文献标识码：,’’’文章编号：!$$(-./%+（"$$(）$%-$$(!-$. !’引言随着电力事业的飞速发展，尤其是我国各大城市陆续开工的城市地铁项目，电力系统中出现了越来越多的中低压短线路。这些短线路若采用传统的电流保护或距离保护，在整定值与动作时间上都难以配合。因此采用纵联差动保护就成为一种必然选择［!］。电流纵差保护由于原理简单、运行可靠、动作快速准确且不需要与相邻线路的保护进行配合等诸多优点，使其在线路保护中得到广泛应用。对于距离较短的输电线路可以采用短引线差动保护［"］，但短引线差动保护二次回路由于引线较长，),的二次负载较大，从而引起线路两侧的),特性不匹配，并且),的二次回路接线也较复杂，这些都将直接影响差动保护的动作特性和安全性。当然也可采用以导引线为通道的纵联差动保护，但导引线通道易受外界干扰，抗干扰能力差，易受线路故障影响，影响差动保护的安全可靠运行。目前，光纤通道技术已逐渐成熟，由于光纤传输不受电磁干扰的影响，通信误码率低，工作稳定，在安全性和可靠性方面与导引线通道相比有显著优势。同时，光纤通道频带宽，容量大，可以缓解电力系统的通道拥挤问题。因此，利用光纤传输的微机线路纵联差动保护得到了越来越广泛的研究和应用［(］。本文分析了电流综合量继电器与普通电流继电器在各种短路情况下的灵敏度比较，复式比率差动继电器与常规比率差动继电器在各种短路电流情况下的动作性能比较，采用复式比率电流综合量差动保护原理、方案的优点以及光纤纵差保护采用异步通信方式的可能性，并给出了具体的保护方案与逻辑框图。"’光纤纵差保护的基本原理纵联差动保护，就是利用某种通信通道将输电线路各端的保护装置纵向连结起来，将输电线各端的电气量传送到对端进行比较，以判断是本输电线路内部故障还是外部故障，从而决定是否动作切除本线路。电流纵联差动保护就是将被保护线路各端电流的大小和相位送至对端并进行比较，从而判定本线路范围内是否发生短路故障的保护方法［.］。由于这种保护无须与相邻线路的保护在动作参数上进行配合，因而可以实现全线速动。目前已经广泛应用的光纤纵差保护通过高速数据通信接口，实现线路两侧数据同步采样。同步采样的原理就是将线路两侧装置中的一侧作为同步端，另一侧作为参考端。以同步方式交换两侧信息，参考端采样间隔固定，并在每一采样间隔中固定向对侧发送一帧信息。同步端随时调整采样间隔，如果满足同步条件，就向对侧传输三相电流采样值；否则，启动同步过程，直到满足同步条件为止。因为同步通信方式所要求的外围辅助电路较为复杂且装置的整体造价较高，所以不太适用于中低压短线路的光纤纵差保护。因此采用异步通信方式就成为一种可能。但采用异步通信方式的通信波特率较低（一般为%&$$012），为提高纵联差动保护可以利用的数据采样密度（一般为每个周波!"点采样），就必须压缩线路两侧需要交换的数据量。为此可以采用电流综合量的纵联差动保护，这样需要传输的数据量就很小，而且使用电流综合量，还可以提高故障时电流继电器的灵敏度。 (’电流综合量继电器与普通电流继电器的’灵敏度分析 ’’电流综合量的基本原理是：电流综合量继电器 !( 第(!卷’第%期"$$(年%月!3日’’’’’’’’’’’’ 继电器 456,7’’’’’’’’’’’’ 89:#(!’;9#% <=1#!3，"$$( 万方数据

光纤差动保护动作原因分析

关于线路光纤差动保护误动的原因分析 1、摘要 2014年5月30日晚22：57分，在内蒙杭锦旗源丰生物热电厂，发生两条线路光纤差动保护动作跳闸事故；后经调度同意恢复线路供电，在操作1#主变进行冲击合闸时，本条线路光纤差动保护动作跳闸，经检查1#主变没有任何故障，申请调度令再次恢复供电，调度同意并仅限最后一次恢复供电，当又一次次操作1#主变进行冲击合闸时，本条线路光纤差动保护动作跳闸。至此，不能正常运行。 2、基本概况及事故发生经过内蒙杭锦旗源丰生物热电厂有两台发电机变压器组，主变高压侧为35KV系统，两路进线由上级220KV变电站引来，两路进线之间有母联开关，启动备用变压器由Ⅰ段母线供电。由于两路进线在上级变电站为同段母线输送，所以正常运行时母联合环，两台机组并列运行。听当值运行人员讲，5月30日晚22:08分，事故发生之前系统报出过TV断线、零序过压、主变过负荷故障，并且C相系统电压均为零的状况，即刻到35KV配电室巡视，最终发现在Ⅱ段主变出线柜跟前闻见焦糊味。当即汇报调度采取措施，申请调度断开35KV母联开关310，保证Ⅰ段发电机变压器组正常运行。然后意在使Ⅱ段发电机变压器组退出运行，以便检查Ⅱ段主变出线柜焦糊味的来源情况。结果在间隔50分钟后，当晚22:57分左右，2#主变差动保护动作,跳开高低压侧开关,发电机解列.Ⅰ段、Ⅱ段线路光纤差动保护莫名其秒的同时动作跳闸，1#主变高低压侧开关紧跟着也跳闸,造成全厂停电事故。

上述情况发生后，向调度汇报，申请恢复线路供电，以保厂用系统不失电安全运行。调度要求自行检查故障后在送电,在晚上23:50分,检查出2#主变出线柜C相CT接地烧毁,后向调度汇报并经调度同意恢复了供电。厂用电所带设备运转正常后，计划启动Ⅰ段发电机变压器组,调度同意.在3:49分,操作1#主变冲击合闸时，本条线路光纤差动保护动作跳闸，同时向调度汇报。在检查1#主变没有任何故障后，申请调度令,恢复杭源一回线供电.调度同意并仅限最后一次恢复供电, 4:52分, 操作1#主变冲击合闸时, 本条线路光纤差动保护再次动作跳闸,11:33分申请调度恢复本厂厂用电系统,经调度同意,在11:39分恢复了厂用电系统. 根据其它运行人员反映，在此次事故之前，也有光纤差动保护动作跳闸的事情发生，而且不只一次。并且奇怪的是，在两台机组并列运行时，想让两台机组分段运行。在分断联络开关时，线路光纤差动保护也会同时动作跳闸,两条线路全部失电。或是正常操作断开一条线路时,也会使另一条线路光纤差动保护动作跳闸，说明光纤差动保护动作非常不可靠,存在着巨大引患. 3、光纤差动保护误动的原因分析经过认真检查,2#主变出线柜C相CT接地烧毁（一次对二次及地绝缘为零）,B相CT也有严重拉弧现象,C相CT二次侧也有拉弧过的痕迹.A、B、C相CT一次触头螺丝没有紧死，有不同程度的虚接现象。必须重新更换CT.这也说明相关装置报出TV断线、零序过压、主变过负荷故障的原因所在, C相CT接地并存在严重拉弧现象,那么 C相系

一起220KV线路光纤纵差保护装置误动原因分析

摘要：文章介绍一起由于单侧电流互感器饱和引起的光纤差动保护误动事故，通过对保护误动原因的查找、分析，给出了几种防止电流互感器饱和的方法，以提高光纤差动保护的正确动作率。关键词：光纤差动保护；电流互感器；ta饱和；保护误动引言光纤作为继电保护的通道介质，具有不怕超高压与雷电电磁干扰、对电场绝缘、频带宽和衰耗低等优点。电流差动保护原理简单，不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相运行方式的影响。差动保护本身具有选相能力，而且动作速度快，最适合作为主保护。因此利用光纤通道构成的电流差动保护具有一系列的优点，得到了广泛的应用。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，基本原理也是基于克希霍夫基本电流定律，是测量两侧电气量的保护，能快速切除被保护线路全线范围内的故障，不受过负荷及系统振荡的影响，灵敏度高。它的主要缺点是对电流互感器的要求较高，即要求线路两侧光差保护所使用电流互感器的传变特性一致，防止任一侧电流互感器饱和导致保护误动作。本文通过对光差保护误动原因的查找、分析，给出了几种防止电流互感器饱和的方法，以提高光差保护动作的正确率。 1 故障简介线路ⅰ第一套保护（rcs-931）61ms b相电流差动保护动作、171ms 三相电流差动保护动作、208ms远方起动跳闸，第二套保护（csc103d）216ms远方跳闸出口；133ms断路器b 相跳闸、268ms断路器a、c相跳闸。线路ⅰ对侧第一套保护（rcs-931）61ms b相电流差动保护动作、173ms远方起动跳闸、188ms 三相电流差动保护动作，第二套保护（csc103d）183ms 远方跳闸出口；110ms断路器b相跳闸、223ms断路器a、c相跳闸。 2 故障分析由于母线保护动作跳开两段母线，各断路器均三相跳开，因此未引起值班人员的重视。对线路ⅰ两侧保护动作报告提取后，发现rcs-931保护b相电流差动保护动作，断路器b相先于a、c两相跳闸，初步判断为母线故障引起的光纤差动保护误动作。光纤电流差动保护误动作的原因主要有：保护装置误整定、保护装置电流回路采样不精确、电流互感器饱和、电流互感器二次回路接线错误、电流互感器二次回路中性线两点接地等。首先，对线路ⅰ两侧保护装置的定值与最新的定值通知单进行了核对，均未发现问题。其次，对线路ⅰ两侧保护装置的带负荷检验报告进行检查， a站：ta变比1200：5，二次电流1.2a，b站：ta变比2500：1，二次电流0.19a，差流只有几个毫安，这就排除了电流二次回路接线错误的原因。然后，对现场反事故措施执行情况进行了检查，光差保护使用的电流回路中性线均在保护屏一点可靠接地，使用电缆也均为屏蔽电缆，并且屏蔽层两端接地，符合反措要求。最后，把检查的重点放到了电流互感器饱和及传变特性不一致方面上。结合调取线路ⅰ两侧保护装置的内部录波图，发现线路ⅰ变电站a侧电流二次录波中，b相电流明显发生畸变，发生严重ta饱和。变电站b侧电流波形基本良好，但b相含有较大直流分量。为说明变电站a侧ta饱和的严重程度，将a侧电流按ta变比折算至b侧并反向比较波形。如图4所示：变电站a侧b相电流波形用实线表示，变电站b侧b相电流波形用虚线表示。从图4可见，在第三个周波的时候，a侧的ta快速进入饱和，而b侧仍能正确进行电流的传变，从而造成在第三个周波的时候产生较大的差流。rcs-931bm差动保护采用了较高的制动系数和自适应浮动制动门槛相结合的方法，保证在发生比较严重ta饱和情况下不会误动。

线路光纤保护联调方案

光纤差动保护联调方案摘要：光纤电流差动保护是高压和超高压线路主保护的发展趋势。根据光纤分相电流差动保护的基本原理，详细阐述了光纤电流差动保护联调方案，其中包括检查两侧电流及差流、模拟线路空充时故障或空载时发生故障、模拟弱馈功能以及模拟远方跳闸功能。同时分析了光纤电流差动保护定检中存在的危险点，并提出了相应对策。关键词：光纤分相电流差动：联调；充电；弱馈；远方跳闸 0 引言近年来，随着通信技术的发展和光缆的使用，光纤分相电流差动保护作为线路的主保护之一得到了越来越广泛的应用。而且这种保护在超高压线路的各种保护中，具有原理简单，不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相、单侧电源等方式的影响，动作速度快，选择性好，能可靠地反应线路上各种类型故障等突出优点。目前由于时问、地域、通信等条件限制，继电人员常常无法密切配合进行两侧纵联差动保护功能联调，造成联调项目简化，甚至省略的现象时有发生，这样极为不利于继电人员对保护功能的细致了解，因此本文将结合南瑞RCS一931和四方CSC一103型光纤差动保护装置简要说明两侧差动保护联调的试验步骤。数字电流差动保护系统的构成见图1。 M N 图1电流差动保护构成示意图上图中M、N为两端均装设CSC-103高压线路保护装置，保护与通信终端设备间采用光缆连接。保护侧光端机装在保护装置的背板上。通信终端设备侧由本公司配套提供光接口盒CSC-186A/CSC-186B。 1 光纤分相电流差动保护基本原理光纤分相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，各侧保护利用本侧和对侧电流数据按相进行差动电流计算。动作电流(差动电流)为： I D=│(ìM-ìMC)+( ìN-ìNC)│ 制动电流为：I B=│(ìM-ìMC)-( ìN-ìNC)│ 比例制动特性动作方程为： ID﹥ICD ID﹥K*IB 式中：IM、IN分别为线路两侧同名相相电流，IMC、INC为实测电容电流，并以由母线流向线路为正方向；ICD为差动保护动作门槛；K为比例制动系数，一般K<1。线路内部故障时，两侧电流相位相同，动作电流远大于制动电流，保护动作；线路正常运行或区外故障时，两侧电流相位反向，动作电流为零，远小于制动电流，保护不动作。南瑞公司的RCS

光纤纵差保护的特点

光纤作为继电保护的通道介质，具有不怕超高压与雷电电磁干扰、对电场绝缘、频带宽和衰耗低等优点。而电流差动保护原理简单，不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相运行、单侧电源运行方式的影响，差动保护本身具有选相能力，保护动作速度快，最适合作为主保护。近年来，光纤技术、DSP技术、通信技术、继电保护技术的迅速发展为光纤电流差动保护的应用提供了机遇。 1 光纤保护的基本方式及其特点光纤保护目前已在国内部分地区得到较为广泛的使用，对已投入运行的光纤保护，按原理划分，主要有光纤电流差动保护和光纤闭锁式、允许式纵联保护两种。光纤电流差动保护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主变压器、线路和母线上大量使用，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。在复用通道的光纤保护上，保护与复用装置时间同步的问题，对于光纤电流差动保护的正确运行起到关键的作用，因此目前光纤差动电流保护都采用主从方式，以保证时钟的同步；由于目前光纤均采用64Kbit/s数字通道，电流差动保护通道中既要传送

电流的幅值，又要传送时间同步信号，通道资源紧张，要求数据的误码校验位不能过长，这样就影响了误码校验的精度。目前部分厂家推出的2Mbit/s数字接口的光纤电流差动保护，能很好地解决误码校验精度的问题。光纤闭锁式、允许式纵联保护光纤闭锁式、允许式纵联保护是在目前高频闭锁式、允许式纵联保护的基础上演化而来，以稳定可靠的光纤通道代替高频通道，从而提高保护动作的可靠性。光纤闭锁保护的鉴频信号能很好地对光纤保护通道起到监视作用，这比目前高频闭锁保护需要值班人员定时交换信号，以鉴定通道正常可靠与否灵敏了许多，提高了闭锁式保护的动作可靠性。此外，由于光纤闭锁式、允许式纵联保护在原理上与目前大量运行的高频保护类似，在完成光纤通道的敷设后，只需更换光收发讯号机即可接入目前使用的高频保护上，因此具有改造方便的特点。与光纤电流纵差保护比较，光纤闭锁式、允许式纵联保护不受负荷电流的影响，不受线路分布电容电流的影响，不受两端TA特性是否一致的影响。如光纤网络能有效解决双重化的问题，光纤闭锁式、允许式纵联保护就将逐步代替高频保护，在超高压电网中得到广泛应用。 2 光纤电流差动保护的基本原理光纤电流差动保护主保护由故障分量差动、稳态量电流差动及零序差动保护构成。差动保护采用每周波96点高速采样、由于采样速率高，可以进行短窗矢量算法实现快速动作，使典型动作时间小于15ms。三种差动保护的配合使用

浅谈光纤差动保护

浅谈光纤差动保护发表时间：2016-08-29T10:27:38.213Z 来源：《电力设备》2016年第12期作者：杜易霏徐晓玥李泽方 [导读] 由于只能反应两侧TA 之间的线路全长，在原理上讲光纤差动保护并不是完整的保护。杜易霏徐晓玥李泽方（山东核电有限公司山东烟台 265116）摘要：随着我国经济以及科技的快速发展，超高压输电线路也得到了一定的发展。近年来，光纤通信技术发展迅速，光纤差动保护因其保护原理简单、动作快速、能可靠地反映线路上各种类型故障等优点，在220kV 及以上电压等级的输电线路中作为主保护被广泛应用。本文主要从光纤差动保护原理入手，结合实际经验，对其功能的应用和实现做了相应的介绍。关键词：光纤差动、原理、注意事项光纤差动保护基本原理由于只能反应两侧TA 之间的线路全长，在原理上讲光纤差动保护并不是完整的保护，通常还需附带其他后备保护以弥补不足。如RCS-931保护以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，还配有工频变化量距离元件构成快速的Ⅰ断保护，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流保护构成后备保护，保护有分相出口。光纤差动保护需注意的问题 TA饱和 TA 的饱和使得电流二次值与一次值的误差超出规定值范围，在区外故障时，会影响差动保护的正确动作。克服TA 饱和可选用合适的电流互感器，宜尽量选用有剩磁限值的互感器如TPY 型；此外，保护装置本身也应采取措施减缓互感器暂态饱和影响，如采用变制动特性比率差动原理等。在RCS-931保护中，由于采用了较高的制动系数和自适应浮动制动门槛，从而保证了在较严重的饱和情况下不会误动。通道数据同步性光纤差动线路保护装置对两侧数据的实时性、同步性要求较高，若两侧采样不同步，会使不平衡电流加大，产生差流。通道两侧采用一主一从方式，用于测量通道延时，主机侧为参照侧，从机侧为调整侧，若两侧不同步，参与计算的交流采样值不是同一时刻的，就会出现差流。解决该问题必须统一时钟，改变时钟方式。RCS931 系列保护通过控制字“主机方式”和“专用光纤”进行整定，可防止因数据传输中产生周期性滑码，出现差流。若差动保护装置的通信时钟方式控制字设置错误，保护装置也会报通道异常，使光纤差动保护退出运行。因此现场调试及运行中要特别注意正确设置装置的通信时钟方式。 CT极性母差保护用CT一般为反极性接入；测量用CT为0.5 级，极性应指向母线；计量用CT极性端应指向母线；保护用CT按保护装置的工作原理，严格按照定值单执行。所有的CT 次级除母差保护应在母差保护屏一点接地，其余均应在端子箱内经过击穿保险接地，保护屏内一点接地。现象：送电带负荷试验时，发现母差保护总差回路中有差流，且值为两倍新安装间隔的电流。原因分析：母差用CT 副边极性接反，从而导致二次电流在总差回路中不能被平衡掉，总差电流不能平衡，其值为两倍该间隔电流。处理方法：在CT 接线前，应先进行运行间隔的带负荷试验，测出母差保护的极性及其他组副边的实际使用极性，多测几组，结合各变比的不同，从而得出本间隔得接线图。光纤通道检查由于光纤熔接点的质量、尾纤接头，法兰盘的表面不够清洁、光纤接头的缺口未完全卡入缺口、光缆或尾纤的弯曲半径太小（弯曲半径小于3cm）等原因，造成光纤通道的总衰耗增大，使保护装置频繁发通道告警。在日常的现场维护工作中应利用保护装置检修的机会，