【摘要】在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的取得顯著進(jìn)步的態(tài)勢(shì)下，光纖作為新型的通信材料和技術(shù)逐漸成為了通信的主流技術(shù)，但是，在不同的通道類型下，其保護(hù)裝置也是不一樣的。本文主要對(duì)光纖通信通道的220kV線路繼電保護(hù)裝置進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】光纖通信；220kV線路；保護(hù)裝置

在現(xiàn)代社會(huì)中，光纖技術(shù)在電力通信行業(yè)的廣泛應(yīng)用背景下，使用光纖通道傳輸繼電保護(hù)信息逐漸成為現(xiàn)實(shí)，這與過(guò)去傳統(tǒng)的技術(shù)相比，在通道類型差異化下，保護(hù)裝置必然會(huì)發(fā)生變化。近些年來(lái)，在社會(huì)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，220kV超高壓線路的主要保護(hù)裝置是以高頻方向保護(hù)和高頻閉鎖距離保護(hù)為主保護(hù)構(gòu)成的雙向微機(jī)保護(hù)，這種保護(hù)裝置對(duì)于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的作用。

上個(gè)世紀(jì)，無(wú)錫地區(qū)根據(jù)要求，高浪變至500kV斗山變?yōu)镾DH光纖通道，采用了光纖復(fù)合架空地線方式，光纜芯線總共有16，8芯供保護(hù)使用。這樣就使高浪變環(huán)入了當(dāng)?shù)氐腟DH光纖通信系統(tǒng)，不僅使變電所的通信更加優(yōu)質(zhì)可靠，而且也給220kV線路的繼電保護(hù)提供了專有的通道。怎樣選擇專門針對(duì)于光纖通信通道的220kV線路繼電保護(hù)裝置是電力通信需要解決的問(wèn)題，在對(duì)其他地區(qū)的供電通信研究后，了解到LFP-931A型光纖電流縱差保護(hù)裝置在很多條220kV線路上都有很好的保護(hù)應(yīng)用，而且效果也十分不錯(cuò)。線路的長(zhǎng)度在20km以下時(shí)，就不需要中繼設(shè)備的添加。高浪變220kV的進(jìn)線長(zhǎng)度最大為11km，光纖保護(hù)裝置在這種類似的短距離線路中應(yīng)用是非常適合的。

1.裝置的概述

1.1性能方面的特征

根據(jù)相關(guān)文件的要求，LFP-931A型的微機(jī)保護(hù)裝置主要是由16位微處理器實(shí)現(xiàn)的全數(shù)字式超高壓線路的快速保護(hù)裝置，主要的保護(hù)對(duì)象是電流縱差的保護(hù)，而且它還具有較為完整的后備距離保護(hù)、三相一次自動(dòng)重合閘和故障測(cè)距功能。因?yàn)檫@種設(shè)置有專門的光纖通道，因此，可以利用光纖作為通道，同時(shí)對(duì)三相模擬電流和部分開關(guān)信號(hào)進(jìn)行傳送，在結(jié)構(gòu)方面大多是微處理器形式，一般是由3個(gè)獨(dú)立的單片機(jī)構(gòu)成的。第一個(gè)單片機(jī)在其內(nèi)部有相關(guān)的設(shè)備，一般是三相電流差動(dòng)繼電器以及零序后備差動(dòng)繼電器兩種，這兩個(gè)設(shè)備的作用就是在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可以使全線以最快的速度跳閘，對(duì)線路起到一定的保護(hù)作用。此外，它與專用的通信控制器之間有很好的聯(lián)系銜接，這樣就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和通道的監(jiān)測(cè)功能，能夠在線顯示出通信的誤碼率。第二個(gè)單片機(jī)是三個(gè)段式之間是相間的關(guān)系，并且與接地距離的后備保護(hù)。最后一個(gè)單片的功能主要是負(fù)責(zé)啟動(dòng)和管理的。在它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)成中，有一個(gè)整機(jī)總啟動(dòng)元件，它是和前兩個(gè)單片機(jī)是不相沖突的。從另一個(gè)層面來(lái)講，根據(jù)最后一個(gè)單片機(jī)的原理特點(diǎn)，它還可以發(fā)揮人機(jī)對(duì)話的通信接口的作用，在所有的保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行整組復(fù)歸后，這個(gè)單片機(jī)還可以發(fā)揮第二個(gè)單片機(jī)的功能，實(shí)現(xiàn)距離方面的精確計(jì)算。

除了對(duì)總啟動(dòng)元件的設(shè)置外，它在差動(dòng)以及距離的保護(hù)方面自身都具備相應(yīng)的啟動(dòng)元件，這樣的模式就使它的保護(hù)功能較為完整，有一定的獨(dú)立性。它的這些啟動(dòng)元件的主體實(shí)現(xiàn)主要是在反映工頻的變化量的過(guò)流繼電器上，而且它還配置有零序電流也可能是過(guò)流繼電器，兩者可以在工作時(shí)起到相互補(bǔ)充的作用。

1.2通信接口方面

通信線路兩側(cè)差動(dòng)保護(hù)之間的電流數(shù)據(jù)交換是數(shù)字差動(dòng)保護(hù)的關(guān)鍵所在，它所采取的通信方式主要是64kbit/s模式的高速數(shù)據(jù)通道同時(shí)通信，其他的大都是采用光纖傳輸?shù)耐ㄐ沤涌诜绞竭M(jìn)行傳輸?shù)?。通過(guò)對(duì)LFP-931A型光纖電流縱差保護(hù)裝置技術(shù)的性能分析，并根據(jù)它在通信系統(tǒng)中安全運(yùn)行的實(shí)際狀況，可以很明顯的看出，它對(duì)采用光纖通信后的220kV線路的保護(hù)是十分有效的。

2.保護(hù)裝置方案的制定

根據(jù)對(duì)繼電保護(hù)裝置出臺(tái)的相關(guān)文件可知，對(duì)于新建立的220kV線路保護(hù)，適合同時(shí)采取兩種運(yùn)行原理不同的而且又有相對(duì)獨(dú)立的選相的功能性質(zhì)的雙微機(jī)保護(hù)裝置，對(duì)于跳閘的回路方面可以根據(jù)實(shí)際采取具有兩組跳閘回路的分相操作箱。針對(duì)于上述的要求，可以對(duì)兩種不同的選型方案進(jìn)行綜合的分析探討以確定。

方案一，選擇LFP-931A型光纖電流縱差微機(jī)保護(hù)裝置和LFP-902C型距離縱聯(lián)保護(hù)裝置。這個(gè)保護(hù)裝置也就是PLP31-02型光纖電流縱差微機(jī)線路保護(hù)柜和PLP02-19型微機(jī)線路保護(hù)柜。前者包含有LAP-931A、雙跳線圈分相操作箱、打印機(jī)；后者包含LFP-902C失靈啟動(dòng)保護(hù)裝置LFP-923A、繼電保護(hù)光纖接口裝置、打印機(jī)。

LFP-902C型距離縱聯(lián)保護(hù)裝置相對(duì)其他來(lái)說(shuō)，所采用的方式主要是分相式通道，它與繼電保護(hù)光纖接口裝置相配合，共同構(gòu)成了光纖的縱聯(lián)保護(hù)。

光纖復(fù)合架空地線對(duì)繼電保護(hù)具有十分良好的作用，也就說(shuō)明對(duì)自身的可靠性要求有進(jìn)一步的提高。但是由于其使用較少，因此便有了第二種方案。

方案二，選擇WXB-11C型高頻閉鎖微機(jī)保護(hù)裝置和LFP-931A型保護(hù)裝置。也就是GXW11C-112W型微機(jī)線路保護(hù)柜和PLP31-05型光纖電流縱差微機(jī)線路保護(hù)柜，前者包含有WXB-11C交流電壓切換箱YQC-11N、雙跳線圈分相操作箱FCX-12N、打印機(jī)；后者包含有LFP-931A、失靈啟動(dòng)保護(hù)裝置LFP-923A、打印機(jī)。其中，前者的微機(jī)保護(hù)是電力線載波通道，后者的是就是文中所講的光纖式通道。

3.上述的配置保護(hù)方案的對(duì)比

上述中在光纖復(fù)合架空地線的廣泛采用為220kV線路保護(hù)采用了專門的光纖通道構(gòu)建了良好的條件環(huán)境，它所具有的顯著特點(diǎn)如下：

第一，它在進(jìn)行高壓電器的維護(hù)檢修過(guò)程中中不用像其他的形式一樣需要先退出光纖保護(hù)才可以，它的裝置設(shè)備中沒(méi)有高頻通道設(shè)備。

第二，它的電能傳送速度相對(duì)于其他來(lái)說(shuō)十分高效，而且它具有一定的獨(dú)立性，可靠性比較高，受到的外界影響較小。

第三，光纖通道的頻帶較寬，傳輸?shù)目側(cè)萘渴志薮?，它的這個(gè)優(yōu)勢(shì)在一定程度上為超高壓線路的分相比較創(chuàng)造了十分良好的環(huán)境。

第四，它的最后一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是由于它自身的因素對(duì)于光纖通道的損耗非常的小，可以對(duì)其他高頻通道因損耗過(guò)大出現(xiàn)的閉鎖式的高頻保護(hù)錯(cuò)誤操作有十分好的處理效果。

光纖復(fù)合架空地線對(duì)高壓架空線路結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的桿塔進(jìn)行了綜合的利用，不會(huì)輕易受到外力的破壞，解決了抗拉強(qiáng)度和光纖的應(yīng)變問(wèn)題，而且在從它的技術(shù)參數(shù)選擇以及加工的工藝方面來(lái)說(shuō)，要對(duì)它所能荷載的故障電流以及持續(xù)的時(shí)間進(jìn)行全面考慮，提高光纖的耐高溫性。

另一個(gè)層面來(lái)說(shuō)，也就是經(jīng)濟(jì)的角度上來(lái)看，方案2的采用就需要在220kV線路兩側(cè)的同一相上都設(shè)置一個(gè)具有保護(hù)作用的電力載波高頻通道設(shè)備。還需要根據(jù)實(shí)際設(shè)置具有很高保護(hù)效用的高頻發(fā)信機(jī)和高頻加工設(shè)備，這種做法在投資上是重復(fù)使的，這明顯是不合理的，會(huì)給后來(lái)的運(yùn)行和維護(hù)工作帶來(lái)很大的不便。高頻加工設(shè)備主要有阻波器、結(jié)合濾波器設(shè)備等等。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，采用光纖通信后的220kV線路保護(hù)配置是具有很好的應(yīng)用效果的，對(duì)于220kV線路中雙微機(jī)的保護(hù)，需要考慮到光纖通道這一方面，盡可能的使兩者達(dá)成一致?？傮w來(lái)說(shuō)，方案一較為適合，它具有很好的發(fā)展空間，值得推廣。

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