光纤差动保护装置原理分析及其调试、运行注意事项
RCS-931型光纤差动保护原理分析及其调试、运行注意事项
RCS-931型光纤差动保护原理分析及其调试、运行注意事项陈志钊;陈泗贞
【期刊名称】《广东电力》
【年(卷),期】2007(20)12
【摘要】对两起人为误操作及误动引起的RCS-931A型光纤差动保护装置不正确动作的事故进行了分析,认为事故的根本原因是运行人员和继电保护人员对保护装置的工作原理理解不深.针对光纤差动保护的运行、调试规程尚未出台的情况,通过总结经验和分析RCS-931A型光纤差动保护装置的特点,提出了该装置的调试方法,包括开放条件、闭锁条件以及在特殊试验条件下的反应,并指出调试及运行的注意事项.
【总页数】3页(P66-68)
【作者】陈志钊;陈泗贞
【作者单位】东莞供电局,广东,东莞,523120;东莞供电局,广东,东莞,523120
【正文语种】中文
【中图分类】TM773
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光差保护实验报告
一、实验目的1. 理解光差保护的基本原理和功能。
2. 掌握光差保护装置的安装、调试和操作方法。
3. 通过实验验证光差保护在实际电力系统中的应用效果。
二、实验原理光差保护是一种基于光纤差动原理的保护装置，它利用光纤通道将两侧断路器的电气量进行对比，当流入电流等于流出电流时，产生差流达到保护定值即动作。
光差保护具有全线快速保护、动作可靠等优点，在电力系统中得到广泛应用。
三、实验器材1. 光差保护装置一套2. 光纤通道一套3. 断路器一套4. 电源一套5. 测试仪器一套四、实验步骤1. 安装与调试（1）按照说明书要求，将光差保护装置安装在相应的断路器上。
（2）连接光纤通道，确保光纤连接牢固。
（3）调整光差保护装置的参数，包括保护定值、延时等。
（4）检查电源和测试仪器的正常工作。
2. 实验操作（1）模拟故障情况，例如单相接地故障，观察光差保护装置的动作情况。
（2）记录光差保护装置的动作时间、动作电流等参数。
（3）分析光差保护装置的动作效果，与理论预期进行对比。
3. 实验数据与分析在实验过程中，记录以下数据：（1）故障类型：单相接地故障（2）故障电流：50A（3）光差保护装置动作时间：0.1秒（4）光差保护装置动作电流：50A通过实验数据分析，得出以下结论：1. 光差保护装置在模拟故障情况下能够迅速动作，动作时间为0.1秒，满足实际电力系统的保护要求。
2. 光差保护装置的动作电流与故障电流相等，表明光差保护装置的动作可靠。
3. 光差保护装置在实际应用中，能够有效保护电力系统，提高电力系统的安全性和可靠性。
五、实验结论1. 光差保护装置是一种有效的保护装置，具有全线快速保护、动作可靠等优点。
2. 通过实验验证，光差保护装置在实际电力系统中具有良好的应用效果。
3. 在今后的电力系统保护工作中，应进一步推广光差保护装置的应用。
六、实验建议1. 在实际应用中，应根据电力系统的具体情况，选择合适的光差保护装置。
2. 定期对光差保护装置进行检查和维护，确保其正常运行。
光纤差动保护原理分析
光纤差动保护原理分析光纤差动保护（Optical Fiber Differential Protection）是一种应用于电力系统中的差动保护技术，主要用于高压输电线路和变电站的保护，其原理是通过光纤通信技术实现对电力系统中两端差动保护装置之间的电信号传输，以实现设备间的保护、通信和协调。
1.光纤通信原理：光纤作为传输介质，能够将信号通过光的折射和反射实现传输。
光纤具有高带宽，低损耗和抗电磁干扰等特点，能够实现远距离的传输。
2.典型接线方式：光纤差动保护通过将一根光纤分别连接在同一段高压线路或变电站的两个差动保护装置上，形成一条闭环的光纤接线。
3.光纤传感器：在光纤接线路上，布置有一定数量的光纤传感器，用于感测电流和电压信号。
光纤传感器可以通过不同的方式（例如布拉格光纤光栅）实现测量信号的变化。
4.差动保护算法：差动保护算法是光纤差动保护的核心部分，主要用于判断电流或电压的差异，当差异超过设定阈值时，触发保护动作。
差动保护算法可以根据实际需求选择，常见的有电流差动保护和电压差动保护。
5.通信和协调：在光纤差动保护中，各差动保护装置之间通过光纤传输电信号，实现保护装置之间的通信和协调。
一般采用光纤通信协议（如G.652光纤）或使用冗余备份的通信系统，以确保通信的可靠性和稳定性。
1.灵敏性高：光纤差动保护通过传感器对电流和电压进行实时监测，能够检测到小到毫安级别的故障电流，具有很高的灵敏性。
2.速度快：光纤差动保护的通信速度非常快，通常在毫秒级别内即可完成差动保护算法的计算和保护动作的触发，能够迅速切断故障电路，防止故障扩大。
3.抗干扰性好：光纤差动保护采用光纤通信技术，能够有效地抵御电磁干扰和地电流影响，提高保护的可靠性和稳定性。
4.可扩展性强：光纤差动保护支持多通道传输，可以连接多个差动保护装置，实现不同部分的保护和协调，具有较强的工程可扩展性。
总之，光纤差动保护是一种先进的电力系统保护技术，通过光纤通信技术实现差动保护装置之间的通信和协调，具有灵敏性高、速度快、抗干扰性好和可扩展性强等优点，能够提高电力系统的可靠性和稳定性。
光纤差动保护原理构成和动作结果基础知识讲解
七、案例共享
1、某电站35kV 高压开关柜PT间隔保险卡子爬电处理
保险卡子对绝 缘支座爬电
原理：光纤分相电流差动保护的基本原理是借助光纤通道，
实时地向对侧传递每相电流的采样数据，同时接收对侧的 电流采样数据，两侧保护利用本地和对侧电流数据经过 同步处理后分相进行差电流计算。
3
一、光纤差动保护原理
2、光纤差动保护优点
1）光纤纵联保护的优异性能皆源于其光纤通道，充分发挥光纤通道的高带宽、 高可靠性优点，最终使超高压成套线路保护装置发生很大的变化，而性能得以更 加完善。 2）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。 3）能够准确地区分内部与外部故障，不需要相邻线路在保护上配合，可以实现 全线速动。 4）简单可靠，继电保护四性“速动性、选择性、可靠性、灵敏性” 同时满足要 求。 5）能适应非全相、电力系统震荡等。 6）装置简单，易于集成化板件式运维，某一原件故障，可插拔式更换，便于检 修和维护。 7)稳定性高，TA、TV断线误动可能性低。
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六、光纤差动保护动作处理
• 完整、准确记录报警信号及保护装置屏显示的信息。 • 检查后台机（或打印机）的保护动作事件记录。 • 打印故障录波的故障波形，及时从保护装置及故障录波器中导出并保
存故障录波数据文件。 • 及时上报现场主管领导或调度部门。 • 详细记录保护动作情况。 • 分析保护动作原因，判断保护动作正确性。 • 积极查找故障点，如有明显设备故障点，应及时保存图片资料。 • 整理保护动作分析报告，以速报形式上报上级管理部门。
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三、光纤差动保护应用
3）设备运行操作 35KV线路光钎差动保护装置投入步骤 • 查线路保护装置全部出口压板在退出。 • 查线路保护装置全部保护功能压板在退出。 • 退出装置检修压板。 • 合上直流馈线盘至35KV保护盘电源开关。 • 合上UPS交流馈线盘至35KV保护盘电源开关。 • 合上保护盘后直流操作电源开关 • 合上保护盘后交流220V电源开关 • 合上保护盘后35KV线路TV电压引入开关。 • 查保护装置上电正常。 • 按规定投入功能保护压板。 • 按规定投入跳闸出口压板。 • 再次确认保护压板投入正确。 35KV 线路光纤纵差保护装置退出步骤 • 查保护装置无报警信息。 • 退出保护装置出口跳闸压板。 • 退出保护装置功能压板。 • 投入装置检修压板。 • 分开保护盘后35KV线路TV电压引入开关。 • 分开保护盘后交流220V电源开关。 • 分开保护盘后直流操作电源开关。 • 分开直流馈线盘至35KV保护盘电源开关。 • 分开UPS交流馈线盘至35KV保护盘电源开关。
光纤差动保护原理分析
光纤差动保护原理分析光纤电流差动保护是在电流差动保护的根底上演化而来的，根本保护原理也是基于克希霍夫根本电流定律，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较的。
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展差动电流计算。
根据电流差动保护的制动特性方程进展判别，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。
如下图，假设M侧为送电端，N侧为受电端，那么，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，方向一样，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。
对于光纤分相电流差动保护而言，其差动保护一般采用如图2所示的双斜率制动特性，以保证发生穿越故障时的稳定性。
图中，Id表示差动电流，Ir表示制动电流，K1、K2分别表示不同的制动斜率。
采用这样的制动特性曲线，可以保证在小电流时有较高的灵敏度，而在电流大时具有较高的可靠性，即当线路末端发生区外故障时，因电流互感器发生饱和产生传变误差，此时采用较高斜率的制动特性更为可靠。
由于线路两侧电流互感器的测量误差和超高压线路运行时产生的充电电容电流等因素，差动保护在利用本地和对侧电流数据按相进展实时差电流计算时，其值并不为零，也即存在一定的不平衡电流。
RCS931系列光纤差动保护装置现场调试word资料9页
RCS931系列光纤差动保护装置现场调试1 引言RCS931系列微机保护装置一般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，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流构成的全套后备保护。
RCS-931系列保护有分相出口，配有自动重合闸功能，对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。
ONLLY 测试仪器是由昂立电气公司研发，可以独立完成各种继电保护功能调试的保护测试装置，广泛适用于电力、铁路、石化、冶金、矿山、军事、航空等行业的科研、生产和电气试验现场。
正确地进行装置的功能调试是装置能准确判断及动作的必要前提。
2 光纤纵差保护2.1光纤差动保护原理光纤纵差保护是直接将对侧电流的相位信息传送到本侧，本侧的电流相位信息也传送到对侧，每侧保护对两侧电流相位进行比较，从而判断出区内外故障，属于直接比较两侧电量的纵联保护，包括分相电流差动和零序电流差动两种[1、2]。
2.2试验方法(1)将光端机(在CPU插件上)的接收“RX”和发送“TX”用尾纤短接，构成自发自收方式；仅投差动保护压板；整定保护定值控制字中“投纵联差动保护”、“专用光纤”、“通道自环”、“投重合闸”和“投重合闸不检”均置1。
此时通道异常灯应该为不亮状态。
(2)等保护充电，直至“充电”灯亮，且TV断线灯不亮。
(3)进入ONLLY测试仪器的电压/电流菜单，加大于1．05×0．5×差动电流高定值的故障电流，模拟单相或多相区内故障。
(4)装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“电流差动保护”，动作时间为10～25ms。
(5) 进入ONLLY测试仪器的电压/电流菜单，加大于1．05×0．5×差动电流低定值的故障电流，模拟单相或多相区内故障。
(6)装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“电流差动保护”，动作时间为40～60ms。
(7) 进入ONLLY测试仪器的电压/电流菜单，加大于0．95×0．5×差动电流低定值的故障电流，装置应可靠不动作。
光纤差动保护调试方法
光纤差动保护调试方法
光纤差动保护调试方法包括以下步骤：
1. 通道调试前的准备工作：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。
如果保护使用的通道中有通道接口设备，
应保证通道接口装置良好接地，接口装置至通信设备间的连接线应符
合厂家要求，其屏蔽层两端应可靠接地，通信机房的接地网应与保护
设备的接地网物理上完全分开。
2. 调试时的准备工作：投入差动保护，退出出口压板，开关处于合位。
看采样，一侧加A、B、C相分别为1、2、3A的电流，对侧应该能看到
的电流值为本侧电流二次值*本侧ct变比/对侧ct变比的值，若两侧
变比相同的话则对侧看到的值就是1、2、3A。
然后根据试验报告要求
加三相平衡的特定电流值，如要求的0.2倍额定电流、1倍额定电流、
2倍额定电流值。
可以看一下纵联保护闭锁灯的动作情况，常见的动作情况有：a.差动保护投退不一致（包括硬压板、软压板和控制字投退
的不一致，另外注意一下差动保护退出的一侧纵联保护闭锁灯并不会亮）b.拔掉保护装置背板上的光差通道 c.两侧识别码不对应 d.智能
站保护装置和合智一体的检修状态不一致（两侧保护装置检修状态不
一致并不会导致纵联保护闭锁）e.智能站保护装置接受合智一体的SV
断链。
RCS931系列光纤差动保护装置现场调试word资料9页
RCS931系列光纤差动保护装置现场调试1 引言RCS931系列微机保护装置一般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，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流构成的全套后备保护。
RCS-931系列保护有分相出口，配有自动重合闸功能，对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。
ONLLY 测试仪器是由昂立电气公司研发，可以独立完成各种继电保护功能调试的保护测试装置，广泛适用于电力、铁路、石化、冶金、矿山、军事、航空等行业的科研、生产和电气试验现场。
正确地进行装置的功能调试是装置能准确判断及动作的必要前提。
2 光纤纵差保护2.1光纤差动保护原理光纤纵差保护是直接将对侧电流的相位信息传送到本侧，本侧的电流相位信息也传送到对侧，每侧保护对两侧电流相位进行比较，从而判断出区内外故障，属于直接比较两侧电量的纵联保护，包括分相电流差动和零序电流差动两种[1、2]。
2.2试验方法(1)将光端机(在CPU插件上)的接收“RX”和发送“TX”用尾纤短接，构成自发自收方式；仅投差动保护压板；整定保护定值控制字中“投纵联差动保护”、“专用光纤”、“通道自环”、“投重合闸”和“投重合闸不检”均置1。
此时通道异常灯应该为不亮状态。
(2)等保护充电，直至“充电”灯亮，且TV断线灯不亮。
(3)进入ONLLY测试仪器的电压/电流菜单，加大于1．05×0．5×差动电流高定值的故障电流，模拟单相或多相区内故障。
(4)装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“电流差动保护”，动作时间为10～25ms。
(5) 进入ONLLY测试仪器的电压/电流菜单，加大于1．05×0．5×差动电流低定值的故障电流，模拟单相或多相区内故障。
(6)装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“电流差动保护”，动作时间为40～60ms。
(7) 进入ONLLY测试仪器的电压/电流菜单，加大于0．95×0．5×差动电流低定值的故障电流，装置应可靠不动作。
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RCS-9613CS型光纤差动保护原理分析及其
调试、运行注意事项
一、开放条件
在保护功能已投入的情况下, RC S9613CS 型光纤差动保护装置的开放条件是:
a) 保护启动且满足差动方程。
b) 保护没有启动, 但是相电压或相间电压由正常值变为低于65 % Ur ( Ur 为线路的额定电压) ,且满足差动方程。
c) 开关置于分位, 且满足差动方程。
一旦上述任一条件得到满足, 保护装置将给对侧发差动允许信号, 对侧如检测到有区内故障, 两侧保护出口将动作。
上述开放条件仅对瞬时金属性短路故障而言。
二、闭锁条件
RC S9613CS型光纤差动保护装置的闭锁条件是:
a) 保护功能压板不投;
b) 开关位置为合位, 且三相电压正常(三相对称且幅值大于
65 %Ur ) ;
c) 开关位置为分位, 但是保护没有接受到跳闸信号(如控制电源被切除) 。
上述任一条件不满足, 则对侧保护装置检测到任何瞬时故障, 两侧光纤分相差动保护均被闭锁。
上述闭锁条件只是针对瞬时金属性短路故障而言的, 当后备保护在投入状态或发生零序高阻接地故障时, 闭锁条件将不起作用。
三、特殊试验条件下的反应
特殊试验条件下RC S9613CS型光纤差动保护装置的反应情况:
a) 对空载充电线路, 在断路器断开侧对保护装置进行加电流试验。
若只投主保护压板, 其它后备保护压板不投, 模拟各类型故障(故障电压低于40 V) ,则两侧光纤差动保护装置均不动作; 投入主保护压板及其它后备保护压板, 加故障电流, 如本侧开关断开, 则后备加速保护动作, 开关合位时, 后备保护动作, 经一定延时后, 光纤差动保护装置动作, 此时,对侧光纤差动保护装置也随之跳闸; 若只投主保护压板, 其它后备保护压板不投, 空载充电线路有启动电流, 则两侧光纤差动保护装置动作; 任一侧开关跳闸异常, 不影响两侧光纤差动保护的逻辑判别。
b) 空载充电线路发生故障时, 断路器断开侧光纤差动保护装置不动作。
c) 当空载充电线路发生非高阻接地的瞬时故障(故障延时小于50 ms) 时, 如断路器断开侧控制电源被误退出, 将导致电源侧光纤差动保护拒动。
d) 任一侧主保护压板退出, 均闭锁两侧光纤差动保护。
e) 通道异常, 则可靠闭锁两侧主保护。
f ) 光纤差动保护不经复合电压、电压互感器断线等闭锁。
g) 任一侧断路器断开或三相电压低于65 %Ur ,将开放对侧光纤差动保护。
四、RC S9613CS型光纤差动保护装置的特点
综上所述, RC S9613CS型光纤差动保护装置具有以下特点:
a) 为保障在发生线路故障时弱电源侧能可靠动作, 设计了弱电源侧经电压开放的差动电流启动逻辑, 不需要本侧电流启动。
因此, 在两侧线路主保护均投入的情况下, 任一侧加试验电流均有可能引起开关跳闸。
b) 为保障线路发生一侧近端高阻接地故障时, 弱电源侧保护能可靠动作, 设置了强电侧后备保护动作, 对侧光纤差动保护跟跳的功能。
因此,任一侧投入零序保护后备压板时, 即使加单相电流校验主保护, 也将引起对侧光纤差动保护动作。
五、RC S9613CS型光纤差动保护装置调试及运行注意事项
5．1调试注意事项
继电保护人员在对RC S9613CS型光纤差动保护装置进行定期检查、定值更改、异常处理或补充试验时, 均应了解线路两侧开关的运行状态。
5.1.1线路开关一侧运行, 一侧检修的试验当线路运行、由对侧空载充电或旁路带电时,若只在检修侧进行试验, 或退一套保护装置进行试验, 应做好以下安全措施:
a) 向省公司电力调度中心申请将两侧主保护压板退出。
b) 如需校验主保护逻辑, 在投入本侧主保护压板之前, 应将光纤通道自环, 将装置控制字“通道自环”投至“1”(在此之前应确认对侧主保护压板在退出状态) 。
c) 在办理工作票之前, 应将相应的措施体现在工作票及安全技术措
施单中。
试验结束后应将通道自环控制字置于“0”, 恢复光纤通道。
在通道恢复后, 应检查通道的情况, 如有异常, 应注意检查光纤通道接线情况和保护定值整定情况。
在对光纤通道进行操作时禁止用手触摸光纤接头。
5.1.2线路检修工作
在加故障电流校验主保护逻辑前, 应知会对侧继电保护人员。
除需联合调试保护装置外, 最好是两侧试验工作错开进行, 否则, 易产生错误的试验结果。
5.2运行注意事项
a) 当线路由对侧空载充电至本变电站, 本变电站开关无论是热备用
还是冷备用, 均禁止将其控制电源退出。
b) 当保护装置报告通道异常时, 应申请将两侧主保护退出, 并通知
继电保护人员前来处理。
当通道恢复正常后, 才申请将保护装置恢复运行。
c) 当保护装置报“电流互感器断线”异常信号时, 应申请将两侧主保护退出, 并通知继电保护人员前来处理。
当异常消失后, 才申请将保护装置恢复运行。
d) 当保护装置报“电压互感器断线”或“跳闸位置异常”等异常信号时,应立即通知继电保护人员前来处理,并密切留意线路的负荷情况。
如负荷太重,产生的不平衡电流较大时,最好是申请将两侧主保护退出。
待异常消失后,才申请将保护装置投入运行。