继电保护光纤通道知识培训
保护专业通信培训-光纤通信保护应用
2．64K G703接口 由SDH设备提供2M电接口，通过SDH设备2M支路板引出电缆将2M信号引至DDF（数字配线 架）上的ADM侧（线路侧），一根收，一根发。 DDF的终端侧另有两根同轴电缆连接至PCM设备的2M信号输入、输出口。数字配线架ADM侧 （线路侧）、终端侧通过两个”U”形连接器将ADM侧、终端侧短接，这样两端PCM设备开通。 通过PCM维护软件定义64K板某一端口时隙，两端时隙必须一致。64K接口板引出电缆中对应 该端口的收、发电缆（音频电缆）两对，120欧姆平衡式，不再经过音频配线架，以防止配线 架端子接触不良或者误操作，两对双绞线直接制作成接口装置相应的64K信号输入插头，一般 是RJ45或者其它插头。 64K电信号通过接口装置转换为光信号上传输，接口装置光纤输出接至保护装置。
尾纤
发
熔纤盒
光缆
保护装置 收
熔纤盒
尾纤
保护装置
通信专业、保护专业管理界面
华东调通继【2001】132 号关于印发《华东电网微波、光纤电路传输继电保护信 息通道运行管理办法》的通知 管理界面划分： 4.1光纤电路传输继电保护信息系统有两种形式：一种时公用光缆专用纤，另一种 是复用PCM基群64KBIT/S及以上速率的数字接口（包括数字微波电路）传输通道， 两种通道的公共部分由通信人员负责维护。 4.2公用光缆专用纤方式下，继保（传输）装置至最近的光纤分线盒ODF交接法兰 盘间的尾纤由继保专业负责管理，其它设备和光缆由通信专业负责管理。通信人 员在继保小室或控制室内的光配架等设备上的操作维护，应在办理完各项手续经 批准同意后，在保护专业人员或电气值班人员监护下进行工作。 4.3 复用数字传输通道方式下，以通信机房内的综合配线架MDF（音频配线架VDF/ 光配线架ODF）最外侧端子为专业分工管理界面，继电保护（传输）装置至通信 MDF（VDF/ODF）出口端的传输线缆等设备由继电保护专业负责。
浅谈电力光纤通道复用保护
浅谈电力光纤通道复用保护摘要：电力通信网经过多年来的安全管理，安全生产局面平稳，安全生产指标稳步提高，但随着电网规模迅速扩展，技术复杂性相应增加，客观上需要建立与现代电力工业及其通信系统相适应的现代化管理体系。
1 光纤知识简介光纤为光导纤维的简称，由直径大约为0.1mm 的细玻璃丝构成。
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。
继电保护所用光纤为通信光纤，是由纤芯和包层两部分组成的：纤芯区域完成光信号的传输，包层则是将光封闭在纤芯内，并保护纤芯，增加光纤的机械强度，如图1所示。
光在纤芯中形成全反射，n1（纤芯折射率）＞n2（包层折射率）。
按光在光纤中的传输模式，光纤可分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤（single mode fiber）的中心玻璃芯很细，其纤芯直径一般为：4~10μm，只能传一种模式的光。
多模光纤（multi mode fiber）在一定工作波长下，可传多种模式的光。
多模光纤的中心玻璃芯较粗，其纤芯直径一般为：50~70μm，但其模间色散较大，限制了传输数字信号的频率。
随着距离的增加，其限制效果更加明显。
传输衰耗和色散是光纤的两大特性。
继电保护用光纤对衰耗值要求较高，不同波长的光信号衰耗值不同。
色散是指输入脉冲在传输过程中的展宽，产生码间干扰，增加误码率，限制通信容量及传输距离。
色散包括模式色散、材料色散、波导色散。
模式色散存在于多模光纤中；材料色散由于光纤材料本身的折射率随频率而变化；波导色散是由于光纤的制作工艺（几何结构、形状）的不完善而产生。
综合传输衰耗和色散，可知单模光纤1310nm 波段是最佳传输窗口，所以现在继电保护用光纤均使用单模光纤1310nm 波段。
2 电力网络用光纤目前电力光纤网络使用的光缆主要有 3 种: 普通非金属光缆、自承式光缆（ADSS）和架空地线复合光缆（OPGW）。
架空地线复合光缆虽然造价较高，但在高电压等级及同杆双回和多回线路使用时，占线路综合造价比例较低，并可以兼作继电保护通道。
继电保护4-2
东北电力学院电力工程系
第二节
纵联保护的通信通道
三、微波通道
利用150MHz到20GHz间的电磁波进行无线通信 称为微波通信。 在这样宽的频带内可以同时传送很多带宽为 4kHz 的音频信号。因此微波通道的通信容量非常大， 且经济。
微波通道的突出特点是可靠性高。 微波通道的缺点：微
纵联保护的通信通道
光纤通道用于50～70km以下的短距离输电线， 不需要中继站，没有过电压、电磁干扰等问题。 光纤通道可用于任何长距离的输电线，只是与微 波保护一样每经过50一70km需要设立一个中继站。 光纤通信是单方向的，发送和接收各用一根光纤。 因光纤通信容量很大，也可与其他通信部门复用。
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第二节
纵联保护的通信通道
（2）结合电容器。结合电容器与连接滤过器共同 配合将载波信号传递至输电线路，同时使高频收 发信机与工频高压线路绝缘。 （3）连接滤波器。结合电容器与连接滤波器共同 组成一个四端网络式的“带通滤波器”，使所需 频带的高频电流能够通过。
连接滤波器：起阻抗匹配的作用。从而减小高频 能量的附加衰耗。
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第二节
纵联保护的通信通道
二、输电线载波（高频）通道
1、输电线载波通道的构成
输电线的载波保护在我国和俄罗斯常称为高频保 护，是利用高压输电线载波的方法传送30～ 500kHz的高频信号以实现纵联保护。 高频通道可用一相导线和大地构成，称为“相一 地”通道，也可用两相导线构成，称为“相一相” 通道。
东北电力学院电力工程系
第二节
纵联保护的通信通道
“相一地”通道：经济，能量衰耗和干扰比较大。 在我国得到了广泛的应用。 “相一地”通道的构成如图4－1。
学习继电保护必须掌握的基础知识
学习继电保护必须掌握的基础知识学习继电保护必须掌握的基础知识, 学习继电保护必须掌握的基础知识1(什么是继电保护装置?答:当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。
2(继电保护在电力系统中的任务是什么?答:继电保护的基本任务:(1)当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。
(2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。
反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。
3(简述继电保护的基本原理和构成方式。
答:继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。
大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。
4(电力系统对继电保护的基本要求是什么?答:继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求:这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。
(1)可靠性是指保护该动体时应可靠动作。
不该动作时应可靠不动作。
可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。
(2)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。
继电保护讲义—光纤保护
光纤保护随着国民经济的发展，光纤通信技术在电力系统的应用正在逐步推广，由光纤作为通道构成的光纤保护是输电线路的一种理想保护，光纤通道容量大、抗腐蚀不受潮，敷设、检修方便、还可以节省大量有色金属，并且可以解决纵联保护中导引线保护以及高频保护的通道易受电磁干扰、高频信号衰耗等问题。
由于光纤通道的通信距离不够长，在长距离输电线路中使用时需要中继器和其它附属设备，因此，对于整定配合比较困难的短线路，光纤保护的优点更为突出。
一、光纤保护的基本原理光纤保护是将线路两侧的电气量调制后转化为光信号，以光缆作为通道传送到对侧，解调后直接比较两侧电气量的变化，然后根据特定关系，判定内部或外部故障的一种保护。
光纤保护主要由故障判别元件和信号传输系统（PCM 端机、光端机以及光缆通道）组成，如图4-21所示。
图4-21 光纤保护的组成方框图光端机光端机故障判别元件即继电保护装置，利用线路两侧输入电气量的变化，根据特定关系来区分正常运行、外部故障以及内部故障。
光端机的作用是接收、发送光信号。
光端机的光发部分通过PCM 端机的调制器将发送电气量的模拟信号调制数字信号进行发送，经光缆通道传输到线路对侧；光端机的光收部分收到被保护线路对侧的数字光信号后，通过PCM 端机的解调器还原成电气量模拟信号，然后提供给保护，作为故障判别的依据。
PCM 端机调制器的作用是将各路模拟信号进行采样和模/数转换、编码，与键控信号的并行编码一同转换成适合光缆传输的串行码；PCM 端机解调器的作用是将接收到的PCM 串行码转换成并行码，并将这些并行码经数/模转换和键控解码，解调出各路的模拟信号和键控信号。
光缆通道的作用是将被保护线路一侧反应电气量的光信号，传输的被保护线路的另一侧。
二、信号传输系统光纤传输系统是如图4-16所示除继电保护以外的其余部分，即两侧PCM 端机、光端机和光缆组成光纤数字传输系统。
（一） PCM 端机1. PCM 调制器PCM （Pulse Code Modulation ）调制器的原理是脉冲编码调制。
继电保护培训大纲课件
UB
UC
0
单相接地的电气特征： 线电压保持对称， 接地相电压降为0， 健全相电压升高√3倍， 零序电压由无变有(100V)
继电保护培训大纲
1、继电保护的基本原理及应用 10kV馈线保护 10kV电容器保护 主变保护 备自投及与主变保护的配合接口 110kV/220kV线路保护 母差及失灵保护 2、电压异常的判断处理 3、软硬压板的对应关系 4、旁代主变的保护调整
一、继电保护的基本原理及应用
1、基本任务：被保护一次设备故障时，迅速将故障元件从系统中断开；一次设备不正常工作时，发出信号。 2、基本要求： 可靠性 选择性 快速性 灵敏性
定值清单 压板配置
电容器保护
1、电容器常见故障及异常状态 相间短路故障 系统过电压 电容器内部熔丝熔断或品质因数改变 集合电容油箱内部各种故障
2、10kV电容器保护配置
过电流保护（作用：电容器至断路器之间发生短路故障时动作，切除故障） 过压保护（作用：防止系统电压过高造成电容器击穿或损坏） 欠压保护（作用：） 不平衡电流/不平衡电压保护（作用：） 非电量保护（作用：）
励磁涌流特点
励磁涌流幅值大且衰减，含有非周期分量； 中小型变压器励磁涌流大（可达10倍以上），衰减快；大型变压器一般不超过4.5倍，衰减慢。如不采取相应措施，将导致差动保护误动作！ 励磁涌流波形出现间断特性。（间断角闭锁原理） 励磁涌流中含有明显的二次谐波和偶次谐波。（二次谐波制动原理） 涌流偏于时间轴的一方，非对称性涌流。（波形识别技术）
涌流
比率差动制动曲线
折线型比率制动由启动电流、拐点电流、制动比率斜率等构成 三折线用于提高大电流式抗饱和能力
差动/瓦斯保护范围
差动保护：主变各侧差动CT范围内各种短路故障； （比率差动保护主要防止区外短路时误动作；差动速断保护主要防止大短路电流作用下带谐波制动的差动保护拒动。） 瓦斯保护：主变油箱内部各种短路或其他故障； 两者各有所长，相互补充。
继电保护培训ppt
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工厂设置
压板设置 通信设置 HMI设置
保护设置 开入强制 辅助设置
CT 断线及差流越限 1、CT断线 CT断线瞬间，断线侧的启动元件和差动继电器可能动作，但对侧的启动元件不动作，不会向本 侧发差动保护动作允许信号，从而保证纵联差动不会误动作。 本保护装置在本、对侧 CT 断线时，仍然开放断线相电流差动保护，同时将差动最小动作电流 抬高到“CT断线差动电流定值”。如需在CT断线时闭锁断线相的差动保护，则需将“CT断线差动 电流定值”整定到最大值
当任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作跳开变压器各侧开关。差动速断保护不经任何闭锁条件直接出口。
差动速断保护逻辑图
比率制动
稳态比率差动制动曲线
稳态比例差动保护采用经傅氏变换后得到的电流有效值进行差流计算，用来区分差流是由于内部故障还是外部故障引起。 Id---差动电流，Ir---制动电流，Iop.min---最小动作电流； Is1---制动电流拐点1（取0.8Ie），Is2---制动电流拐点2（取3Ie）；K1---斜率1（取0.5），K2--斜率2（取0.7）； Ie---基准侧额定电流（即高压侧）。
继电保护基本原理
二、发生故障可能引起的后果是：
不正常运行状态：过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。
故障点通过很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障设备烧坏； 系统中设备，在通过短路电流时所产生的热和电动力使设备缩短使用寿命； 因电压降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量；破坏系统并列运行的稳定性，产生振荡，甚至使整个系统瓦解。 事故：指系统的全部或部分的正常运行遭到破坏，以致造成对用户的停止送电、少送电、电能质量变坏到不能容许的程度，甚至毁坏设备等等。
继电保护光纤通道知识培训
通道延时对保护的影响
复用通道方式
复用通道为64K时，由于接口复接PCM设备，通道延时主要是PCM设备终端设备延时、中继复用延时、SDH传输设备延时及光区间延时。 复用通道为2M时，通道延时主要是中继复用延时，SDH传输设备延时及光区间延时。
通讯说明（以RCS900系列为例）
RCS-900系列光纤保护装置（内置光端机），按其通信速率可分为64Kbit/s和2Mbit/s两类，传输速率为2Mbit/s的装置型号是在传输速率为64Kbit/s的装置型号后面增加字母M以示区别，如RCS-931A表示是传输速率为64Kbit/s的装置，而RCS-931AM表示是传输速率为2Mbit/s 的装置，对于两个光纤通信接口的装置，以KK（两个64K接口）或MM（两个2M接口）表示，RCS-901/2的F型保护装置内置光端机，带M的为2M接口，缺省为64k接口。 继电保护光纤通信接口装置FOX-40只有64Kbit/s接口，无2Mbit/s接口； FOX-41A即可以支持64Kbit/s速率，也可以支持2Mbit/s。
黄色丝状物为芳纶纱
OPGW光缆，也称光纤复合架空地线。 把光纤放置在架空高压输电线的地线中，安装在输电线路杆塔顶部用以构成输电线路上的光纤通信网，这种结构形式兼具地线与通信双重功能，一般称作OPGW光缆。 特点：抗电磁干扰、自重轻等特点，不必考虑最佳架挂位置和电磁腐蚀等问题。 应用：OPGW光缆主要在500KV 、220KV 、110KV电压等级线路上使用，受线路停电、安全等因素影响，多在新建线路上应用。
专用通道方式
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光缆接续用金具
光缆接头包
塔 上 夹 具 用 于 固 定 接 光缆接头包用于存放保护接续头包 好的光纤
接续好的光纤存放在这里
精品课件
OPGW光缆在线路铁塔上的实际位置
OPGW（光纤复合架空地线）位于铁塔顶部
精品课件
光纤通道在继电保护中的应用 介绍
精品课件
光纤保护和通道设备说明
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RCS- 901/ 2F、 FM RCS- 931/ 943/ 953
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A
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64Kb/ s、 2Mb/ s A
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RCS- 931/ 943/ 953
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RCS- 901/ 2F、 FM RCS- 931/ 943/ 953
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MUX64 B
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RCS- 901/ 2F、 FM 、 、 A RCS- 931/ 943/ 953 、 、
继电保护光纤通信接口装置FOX-40只有64Kbit/s接口， 无2Mbit/s接口； FOX-41A即可以支持64Kbit/s速率， 也可以支持2Mbit/s。
精品课件
通道方式
目前国内保护与光纤通道的配合方式主要有 两种方式，一是为保护装置敷设专用的光纤 通道，二是复用现有的数字通信网络。相应 的系统连接方式有专用方式和复用方式两种。
精品课件
检查通道时，不能仅观察装置通道异常灯或告警接 点，应注意通道状态中的各个状态计数器是否正确。
精品课件
通讯说明（以RCS900系列为例）
RCS-900系列光纤保护装置（内置光端机），按其通 信速率可分为64Kbit/s和2Mbit/s两类，传输速率为 2Mbit/s的装置型号是在传输速率为64Kbit/s的装置型 号后面增加字母M以示区别，如RCS-931A表示是传输 速率为64Kbit/s的装置，而RCS-931AM表示是传输速 率为2Mbit/s 的装置，对于两个光纤通信接口的装置， 以KK（两个64K接口）或MM（两个2M接口）表示， RCS-901/2的F型保护装置内置光端机，带M的为2M 接口，缺省为64k接口。
精品课件
电力特种光缆
光纤通信是利用纤芯和包层两种材料的折射率大小差异，使光信号在光导纤维中 传输的一种通信技术。
电力特种光缆是有别于传统光缆，架设在10～500kV不同电压等级的电力杆塔上 和输电线路上的一种光缆，是电力系统通信的主要传输通道。 电力特种光缆分类：
电力特种光缆主要包括全介质自承式光缆ADSS、架空地线复合光缆OPGW、缠 绕式光缆GWWOP、捆绑式光缆AL-Lash、相线复合光缆OPPC。但主要使用的 是ADSS、OPGW。
电力特种光缆介绍
精品课件
电力通信的作用
电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而 应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、 调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运 行的三大支柱。
电力通信是电网调度自动化、网络运营市场化和管 理现代化的基础；是确保电网安全、稳定、经济运 行的重要手段；是电力系统的重要基础设施。
精品课件
电力特种光缆架挂位置示意图
OPGW/光纤复合架空地线 OPPC/导线
ADSS/ 全介质自承式光缆
OPGW位于电力杆塔顶部
ADSS位于输电线的下方
精品课件ADSS光缆在电Fra bibliotek杆塔上的实际位置
ADSS光缆
精品课件
ADSS光缆
ADSS光缆在电力杆塔上的实际位置
ADSS光缆
光缆接头精包品课件
ADSS光缆
精品课件
黄色丝状物为芳纶纱
OPGW光缆
OPGW光缆，也称光纤复合架空地线。 把光纤放置在架空高压输电线的地线 中，安装在输电线路杆塔顶部用以构成输电线路上的光纤通信网，这种结构形 式兼具地线与通信双重功能，一般称作OPGW光缆。
特点：抗电磁干扰、自重轻等特点，不必考虑最佳架挂位置和电磁腐蚀等问题 。 应用：OPGW光缆主要在500KV 、220KV 、110KV电压等级线路上使用，受 线路停电、安全等因素影响，多在新建线路上应用。
精品课件
专用通道方式
专用方式的通信距离一般在80km以内， 专用方式的优点是光缆的纤芯经熔纤后 由光缆终端箱直接接入保护设备的光端 机，不需附加其它设备，可靠性高而且 由于不涉及通信调度，管理也较方便
精品课件
专用通道方式分为两种，一种是配有光纤接线盒的专用 光纤通道，另一种是没有光纤接线盒的专用光纤通道
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MUX2M B
SDH C E1、 、
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LFP- 900 、 、 RCS- 900 、 、
、 、 FOX- 40 、 、 FOX- 41 A
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精品课件
ADSS光缆
ADSS 光缆，也称全介质自承式光缆。
自承式是指光缆自身加强构件（主要靠芳纶纱承受张力）能承受自重 及外界负荷，使用全介质材料是因为光缆处于高压强电环境中，必须 能耐受强电的影响；由于是在电力杆塔上架空使用，所以必须有配套 的挂件将光缆固定在杆塔上。
特点：抗电磁、自重轻、需考虑最佳架挂位置和电腐蚀影响。 应用：主要架挂在110KV电压等级线路，施工不需停电。
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注意事项
首先要检查光纤头是否清洁，光纤连接时，一定要 注意检查FC连接头上的凸台和砝琅盘上的缺口对齐， 然后旋紧FC连接头。当连接不可靠或光纤头不清洁 时，仍能收到对侧数据，但收信裕度大大降低，当 系统扰动或操作时，会导致通道异常，故必须严格 校验光纤连接的可靠性。
MUX装置可有公司组屏，也有用户自己组屏，现场 必须检验装置接地的可靠性。64Kbit/s时接口装置 与PCM机的连接线要求选用屏蔽双绞线，且屏蔽层 必须可靠单点接地。
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LFP- 900 、 、 RCS- 900 、 、
、 、 FOX- 40 、 、 FOX- 41 A
64Kb/ s MUX64 B
C PCM、 、
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LFP- 900 、 、 RCS- 900 、 、
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FOX- 41 A
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MU精X2品M 课B件
SDH C E1、 、