500kV變電站線路光纖電流差動保護(hù)運(yùn)行與維護(hù)

段雨松

摘要：本文通過對500kV線路日常保護(hù)中，對于光線差動保護(hù)進(jìn)行著重的分析和總結(jié)，并且從介紹主要工作原理以及日常功能特點(diǎn)入手，從日常工作中積累關(guān)于光線差動維護(hù)的措施，提出一些運(yùn)行維護(hù)方案。

關(guān)鍵詞：光纖差動保護(hù)；運(yùn)行；維護(hù)

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）5（c）-0000-00

1. 緒論

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們更加關(guān)注民生工作的進(jìn)展，我國的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也隨著經(jīng)濟(jì)騰飛和科技的進(jìn)步，進(jìn)入了快速變革的時代。我國的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)隨著日益的改善，逐步的完善了高壓以及超高壓的發(fā)展方向。由于目前光纖電流差動保護(hù)的原理相對簡單且可靠性極強(qiáng)，在我國已經(jīng)逐步取代了電力線載波的高頻距離保護(hù)，已經(jīng)成為了我國500kV變電站線路的主要保護(hù)方式。

由于超高壓輸電線路在使用上開始普及，隨之而來會有很多遠(yuǎn)距離線路連接復(fù)雜環(huán)網(wǎng)，并架多回線路等復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)問題，所以光纖差動逐步發(fā)展也是由于自身原理簡單，動作快速等優(yōu)勢。本文通過對REL561和RCS931D的保護(hù)為例子，簡要表述光纖差動保護(hù)運(yùn)行和維護(hù)的問題。

2. 光纖差動保護(hù)的基本原理

光纖分相電流差動保護(hù)借助了線路光纖通道，進(jìn)行實(shí)時的對側(cè)傳遞采樣數(shù)據(jù)，并且也對于對側(cè)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行接收工作，通過對本地以及對側(cè)電流數(shù)據(jù)進(jìn)行差動電流的計(jì)算。由于外部故障造成的不平衡電流，為了能夠有效的躲避，慣常的做法就是采取具有比率制動特性原理的電流繼電器來進(jìn)行工作。但需要注意的是當(dāng)外部的故障開始增多時，差動繼電器自身的動作電流也會開始增加，并且呈現(xiàn)一定比率的變化。通常我們會根據(jù)電流差動保護(hù)的制動特性方程來進(jìn)行有效的判斷，當(dāng)判別為區(qū)內(nèi)故障時需要動作跳閘，如果判別為區(qū)外故障為主因時，保護(hù)不動作。

RCS931D除了能夠穩(wěn)態(tài)相差動繼電器，其本身帶有變化量相差動繼電器以及零序差動繼電器。RCS931D設(shè)有的變化量相差動繼電器自身是不會受到負(fù)荷電流的直接影響和阻礙的，其特點(diǎn)是靈敏度很高。如果遇到高過渡電阻接地故障，能夠有效利用零序差動繼電器自身的高靈敏度，進(jìn)行保護(hù)工作，將零序電流差動進(jìn)行延時，以此來躲避三相合閘引發(fā)的不同因素的影響。

光纖差動保護(hù)的基本原理是非常簡單的，同時也具有絕對的選擇性，在保護(hù)定值整定也具有比較大的優(yōu)勢，除此之外，光纖差動保護(hù)也具有選項(xiàng)功能，不需要傳統(tǒng)的震蕩閉鎖。在任何時候都能夠及時且快速的將故障來源切除，保護(hù)其不受外部故障的影響。在傳統(tǒng)的電路保護(hù)問題上，經(jīng)常由于復(fù)雜的鏈接需要考慮很多功率導(dǎo)向的問題，也需要注意TA斷線等問題，而光纖電流差動則沒有這個后顧之憂。同時能夠抵抗強(qiáng)力感染，保證數(shù)據(jù)接收發(fā)送的正常。

當(dāng)然光纖差動保護(hù)并不是完美的，其只能反應(yīng)兩側(cè)TA之間的線路，僅僅對于主功能進(jìn)行保護(hù)，而其他附帶線路無法顧及，依然需要利用其他后備保護(hù)進(jìn)行不足的補(bǔ)充，比如RCS931D能夠保護(hù)分相電流差動和零序電流差動，但需要依靠其他配置比如由工頻變化量距離元件構(gòu)成的快速I段保護(hù)等。而以REL561為例，其保護(hù)主體外依然需要由包含三段式相間，接地距離以及方向零序保護(hù)構(gòu)成的后備保護(hù)。

3. 光纖差動保護(hù)運(yùn)行中存在的問題和解決辦法

3.1電容性電流的影響

因?yàn)?00kV線路通常因?yàn)殚L度過長會造成電容增大的情況，而我們都知道電容電流的存在是會造成線路兩端的測量值無法滿足基爾霍夫電流定律的，這直接阻礙光纖電流差動保護(hù)的靈敏和可靠性的優(yōu)勢，所以為了能夠有效消除這些阻礙，我們慣常會將差流定值有效的提高來躲避電容電流所造成的影響，但是依然無法解決保護(hù)靈敏度降低的問題。

3.2數(shù)據(jù)同步的接收和處理

光纖差動保護(hù)需要本側(cè)三相電流的同步采樣，但這并不是全部，為了保證線路兩側(cè)電流采樣實(shí)現(xiàn)同步性，還需要補(bǔ)償通道傳輸信號的延時。REL561和RCS931D在實(shí)現(xiàn)保護(hù)的過程中需要采用PCM方式，這樣才能夠提高地方干擾的能力，實(shí)現(xiàn)奪路信息的傳遞。在數(shù)據(jù)采集的問題中，單元獲取電流的瞬間許經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，連同開關(guān)量信號組成適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)格式。再經(jīng)由同樣的編碼方式輸送到奪路復(fù)用通道。當(dāng)接收到數(shù)碼后，經(jīng)過識別進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理。

RCS931D保護(hù)以兩側(cè)裝置中的一側(cè)作為其參考端，也就是主機(jī)，而另外一側(cè)為同步端，也就是從機(jī)，以這樣的方式進(jìn)行兩側(cè)信息的交換，當(dāng)參考端的一側(cè)采用的是間隔固定，并且在每一個采樣間隔當(dāng)中作為固定向?qū)?cè)發(fā)送信息。而作為從機(jī)的一側(cè)，需要隨時調(diào)整采樣的間隔，如滿足同步所需條件，就向?qū)?cè)傳輸三相電流采樣值。在啟動同步過程，直到滿足同步所需一切條件為止。

3.3光纖通道的可靠性

光纖差動保護(hù)自身依賴性比較強(qiáng)，它主要依賴光纖通道進(jìn)行工作運(yùn)行，這就要求在日常工作中保證不中斷或者出現(xiàn)誤碼的情況，盡量降低概率。由于光纖通道無法實(shí)現(xiàn)自環(huán)和交叉，所以雙向傳輸時要保證相等。在500kV電網(wǎng)系統(tǒng)中慣常使用的是OPGW光纜，雖然造價比較昂貴，但是其具有很強(qiáng)的功能性，其具有電力線路的底線和光纖通信的雙重功能，同時OPGW光纜也具有很強(qiáng)的安全性和抵抗強(qiáng)電干擾的能力。但是需要注意的是如果光纖通道發(fā)生了故障，那么REL561保護(hù)為防誤動，設(shè)置了跳閘命令的四取三回路，如果四次中有三次滿足跳閘條件才會由主體進(jìn)行跳閘命令的發(fā)出，保證了安全性。

4. 光線差動保護(hù)對變電運(yùn)行的作用

光纖差動保護(hù)對于變電站的日常運(yùn)行具有非凡的意義，其對于內(nèi)外部故障具有快速的檢測能力，同時能夠精準(zhǔn)的判斷出故障的原因，這樣能夠有效的提高我國變電站自我保護(hù)裝置的準(zhǔn)確性和快速性，減少了電網(wǎng)出現(xiàn)故障的頻率，提高變電站日常運(yùn)行的穩(wěn)定性，保障了民眾用電生產(chǎn)生活等民生問題。同時也能夠減少變電維修人員的工作量，且提高工作效率和準(zhǔn)確性，為工作的進(jìn)行提供了便捷，其主要具有以下幾點(diǎn)：

4.1 RCS光纖差動保護(hù)功能和測控功能的設(shè)計(jì)，使其具有保護(hù)和測功綜合的功能。兩種功能既是相互獨(dú)立存在的，又能夠合理的相互融合。保護(hù)和測控功能依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)交換和處理，大大節(jié)省了數(shù)據(jù)庫的重復(fù)過濾，提高了保護(hù)的安全性和可靠性。

4.2 RCS系列保護(hù)測控功能能夠在相對比較惡劣的環(huán)境下保持長效且可靠的工作，比如在高溫、強(qiáng)電磁場干擾的情況下，依然能夠保證其正常的工作和準(zhǔn)確的計(jì)算數(shù)據(jù)的能力。這在日常實(shí)際工作中大大的降低了工作人員的重復(fù)性工作，提高了工作效率。

4.3 由于靈活性好，可靠性高，變電站的工作人員能夠利用監(jiān)控、控制和管理相關(guān)功能進(jìn)行操作，簡單易于操作，軟件功能非常使用非常的方便，普及了自動化辦公，很好的滿足了工作需要。

5. 結(jié)束語

500kV線路光纖電流差動保護(hù)作為日常線路保護(hù)的主要部分，對于變電站工作人員的專業(yè)技術(shù)要求是比較嚴(yán)苛的，可以說是一種跨專業(yè)的學(xué)科，這不僅僅要求工作人員熟悉掌握電力系統(tǒng)相關(guān)的繼電保護(hù)相關(guān)的專業(yè)知識，同時對于通信學(xué)科的知識，特別是光纖通信需要有一定的了解和掌握，只有這樣才能夠保證變電站工作人員日常工作中能夠正常的操作使用。隨著我國500kV變電站的增多，光纖差動線路裝置自身具有很多的優(yōu)勢，也被越老越多的單位所使用，所以整個變電站的人員需要熟悉相關(guān)的操作原理，避免出現(xiàn)裝置在使用中出現(xiàn)的問題，同時注意運(yùn)行安全正常，消除日常保護(hù)運(yùn)行和維護(hù)中的隱患，只有如此才能夠真正提高供電的安全性以及可靠性。

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