影响线路光纤电流差动保护的若干因素

王冬

国网山西省电力公司晋中供电公司，山西 晋中 030600

摘要：随着电力系统实际运行中光纤电流差动保护的使用越来越普及，以及光纤通信技术的飞速发展，我国的光纤通信已经在许多领域得到应用。 其中，光纤通信骨干网的电力通信网已被采用。 快速发展和普及。 与电力线和微波通道相比，光纤通道具有误码率低、频带宽、传输质量高、容量大、抗电磁干扰等优点。 光纤电流差动保护灵敏度高、操作简单、可靠、动作迅速。 广泛应用于电力系统的主变压器、电路和母线。 本文具体阐述了光纤电流差动保护的分析。

关键词：线路光纤电流；差动保护；因素

引言

为了从根本上促进光纤网络系统的稳定运行，要对影响光纤线路的影响因素进行合理分析，只有保证光纤线路稳定运行，才能够为人民提供更好的保障，光纤线路运行过程当中需要引入更多新的技术元素，加强技术的先进性和稳定性，保证光纤线路能够在运行当中避免出现故障和问题。

1光纤技术介绍

科学技术快速发展的背景下，使得光导纤维更加完善与成熟，并被广泛的应用到电力、电子等多个领域当中，从而促进社会更好的发展。在光导纤维应用程度提升的同时，催生出了全新的光纤技术。光纤技术指的是在发射终端位置上，安装相应的半导体激光二极管，通过该二极管将电能转为为激光，并从光纤中传递。当激光进入到接收终端后，利用太阳能电池将其接收，同时将激光转化成电能，从而达到了信息传输的目的。

2通信线路存在的主要问题

2.1光纤光缆结构不合理

目前很多光缆在运行过程当中采用普通架空的方式，特殊光缆的应用比较少，不能够充分发挥出电力系统杆路的特征。主环光缆与OPGW光缆相比，安全性能比较低，有着关键节点光缆资源有限，在实际运行中光缆道路运行方式单一，并且运行稳定，安全性能比较高

2.2光线线路被动物损坏和施工损坏

通信光纤线路经过长时间的使用存在许多光线路线老化和问题，线路在实际运行过程当中会经过山区等复杂的地形环境，在运行不成当中还会被动物咬坏，导致光缆传输能力下降。甚至有部分线路在施工过程当中遭到损坏，导致线路设备出现故障，现在更多线路运行中因为故障出现接头，损耗程度比较大。

2.3外力因素损坏光纤通信

普通光缆位于高空地区，并且与道路实行交换分布，在施工过程当中，因为翻斗车的不注意会对通信光缆线路造成影响。

3光纤电流差动保护分析

3.1三种差动保护的配合使用

故障分量电流差动保护在具体应用中可以不受相关负荷电流的影响，而且还具有着极高的灵敏度，但必须要注意到，这种电流差动保护时间较短，而且会受到过渡电阻等影响，进而降低自身灵敏度，可以在全相或非全相过程中使用。而零序电流差动只对接地故障发挥作用，一旦出现接地故障，应确认故障分量差流和零序差流为相等的状态，零序差动保护灵敏度并不高于故障分量电流差动。在相关场合中，如果无法使用故障分量电流差动保护机制，如故障频繁和间隔短等，在这种情况下使用，可以有效弥补全电流差动保护灵敏度不够高的缺陷。零序差动保护装置需要一定的延迟时间，从而避免受到相关因素的影响。至于后备保护，可以采取具体的方法进行保护，并以此构成后备保护系统，同时需要配置自动重合闸，对于故障的解决具有着十分重要的作用。因此，在超高压线路运行中，可以通过三种差动保护的配合使用来解决故障问题，保障供电的安全性和有效性。

3.2保护中差动继电器的特点

多数情况下，故障附加网络中电源只有一个，在其区域内发生故障后，两侧电流变化量方向基本相同，矢量则接近二者之和。差动继电器在使用中可以不用受负荷电流的影响，因此不会由于故障而出现制动电流，同时对过渡电阻的影响也不高。在具体串联回路中，电源线路两侧产生的电流变化量与过度电阻呈现线性关系。一旦单侧电源线路出现短路，只有在此前有负荷电流，当其短路后会产生负荷电流，并逐渐形成动作电流。正是因为这一原因，差动继电器在使用过程中十分灵敏，而且使重负荷线路发生经高电阻短路时的灵敏度也得到了明显提升。因此，当线路出现短路后，可以通过差动继电器进行处理，而且具有极高的灵敏度，可以快速解决故障问题。

3.3零序差动继电器的主要特点

零序差动继电器是零序差动保护装置中十分重要的部件。由于其所具有的独特性，继电器内的负荷电流不会形成制动电流，因此，零序差动继电器对过度电阻的影响也相对较小，能在使用中更好地发挥作用。因此，当重负荷线路中出现经高电阻短路故障时，零序差动继电器具有极高的灵敏度，能够进行快速反应，有效解决故障问题，保障线路的正常运行。

3.4对通信系统的要求

在光纤差动电流保护过程中，光纤是重要的通道介质，而通信通道是完成差动电流保护装置的重要渠道。因此，应对通信系统进行分析，探讨其在差动保护中应该符合哪些要求，从而更好地设计通信系统，使其更加完善，在光纤电流差动保护中更好地发挥作用，提升故障的解决能力。光纤差动保护装置在应用过程中需要采用通信通道，从而完成电流数据的双向传输，并需要实时计算。而差动保护装置采用的通信方式包括两种类型。首先是将保护装置按照一定的速率和相关规定，采用专用光纤进行双向传输。该方式只能在时钟同步的前提下实现，并进行同步采样。而差动保护往往针对两侧进行保护，而且在应用过程中还需要对其进行正确划分，分别为参考端和同步端。其中，可以将参考端看做进行参考的基准，通过同步调整同步端，使二者保持一致。详细来说，为了保证两端能够进行同步采样，需要对其中一方进行设定，具体过程为同步端可以向参考端发送相关的请求命令和采样标号，参考端收到命令后会向同步端返回一帧数据，里面应该包含相关的标号和时间等信息。同步端收到数据后，通过对通信传输延时和两侧采样时间差进行计算，从而得出具体的调整次数，经过调整处理后，确认两侧采样时间差为0，则实现了两侧同步采样的目标。需要注意，通信通道专用光纤或复用PCM通道需要将其一侧作为参考端，同时另一侧设置为同步端。而采用复用PCM过程中，差动保护装置与其并非直联关系，其所采用的连接方式为：依次连接保护装置、光电转换接口、数字配线架以及复用光纤通道。运行中，可以通过环路实验对差动保护装置和光电转换接口的连接完好性做相关的检查工作。而在采用复用PCM设备后，工作人员可以使用光纤网管来开展检查工作。由于这种连接方式具有一定的不可靠性，因此容易发生光纤通道告警等现象，且在故障发生后，相关维修人员缺乏处理该问题的经验，而且也没有应用先进的检测手段，将无法顺利恢复光纤差动保护装置，也无法快速找到问题所在。

结语

线路光纤电流差动保护简单、可靠，而且不受线路运行方式的影响，具有天然的选相能力，同时又不受非全相运行、系统震荡的影响，可以反映出各类故障，是理想的线路主保护，目前大量应用在110kV及以上的高压输电线路保护中。

参考文献

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