摘 要：光纖通信在繼電保護中廣泛應用，并取得了較多實踐經驗，但在實際運行中繼電保護裝置與光纖通道連接構成系統(tǒng)時仍然存在缺陷。文章介紹了光纖差動保護帶通道聯(lián)調試驗，探討影響通道正常通信的因素以及常見的通道故障及處理方法。

關鍵詞：光纖差動保護；通道；聯(lián)調

目前我公司線路保護已大批使用光纖差動保護，但光纖差動保護調試無明確的規(guī)程及方法，常出現(xiàn)因通道異常而被迫停用保護的情況?，F(xiàn)場由于設備限制，常采用保護自發(fā)自收來檢驗光纖通道，雖排除了保護裝置本身的問題，但不能查清通道異常原因。完善光纖差動保護帶通道聯(lián)調調試規(guī)程，可有效規(guī)范保護操作行為、及時地查清異常原因并處理。

1 差動保護通道的相關介紹

電流差動保護即通過對比分析線路兩側電流向量，來快速判斷線路故障及故障位置（如圖1）。

差動保護試驗須時刻對所測線路兩側的電流進行采樣、比較與計算，但輸電線路都很長，難以同時從線路兩側通過CT采集電流作比較，須通過數(shù)據(jù)通道把線路對側的電流數(shù)據(jù)轉變?yōu)閿?shù)字信號發(fā)送至本側，再經過光電轉換器解調還原為電流來比較。采用光信號來傳遞保護兩側的電流信號，主要有速度快、抗干擾的優(yōu)點。

光纖縱聯(lián)差動保護采用光纖通道來傳播數(shù)據(jù)，方式主要是以下兩種：

光纖差動保護的通道由保護裝置、光電轉換裝置、PCM通信裝置、OPGW復用光纜以及裝置間連接用光纜、數(shù)據(jù)線構成（如圖2）。本側保護裝置把采集到的電壓電流信號加工成數(shù)字信號，按照規(guī)約編成幀信息，帶上時標和幀標志發(fā)送，光電轉換器的調制成電信號，PCM裝置將收到的電信號加權為2G的信號源，經OPGW復用光纜傳輸?shù)綄鹊腜CM，再經過光電轉換器的解調，把電信號轉化為光信號送到對側保護裝置；反之亦然。這樣，兩側的保護分別把帶上時標和幀標志的幀信息經調制/解調后，進行計算、比較、分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時交換。

當前常用的專用（或復用）光纖保護構成縱聯(lián)的原理與常規(guī)保護無區(qū)別，因而不再敘述分析。

2 光纖保護通道聯(lián)調試驗

通道聯(lián)調前須先完成保護裝置本身自環(huán)試驗，以保證保護裝置采樣精度、出口邏輯、保護功能的正確性。試驗時用FC接頭單膜尾纖將保護的發(fā)信與收信短接，保護裝置的定值按自環(huán)整定。兩側保護通道對調，將兩側保護接入通道，假設M側CT變比為1500/1，N側CT變比為1200/5（如圖1）。

“專用光纖”控制字接PCM復用通道時置0，專用時置1（文章只介紹PCM復用通道）?！爸鳈C方式”一側置1，另一側置0；M側“TA變比系數(shù)”為1，N側為1200/1500=0.8。

（1）精度試驗：在M側加入1A電流，N側顯示（1/0.8）*5=6.25A；在N側加入1A電流，M側顯示（1/5）*0.8*1=0.16A。以上試驗須分相進行，包括零相。（2）跳閘試驗：本試驗只針對線路縱聯(lián)差動保護，試驗時將距離、零序保護等壓板斷開。a.N側斷路器斷開，M側斷路器合閘，如M側模擬單相故障，則M側差動保護動作跳開本側斷路器。（此試驗是模擬合單側開關給線路充電時的故障，保證保護可靠動作。）b.兩側斷路器均合閘，兩側分別進行試驗：N側加入34V（相電壓）三相電壓，如M側模擬單相故障，則差動保護瞬時動作跳開斷路器，然后單相重合。（此試驗是模擬弱饋線路負荷側在故障時，由低電壓輔助元件啟動差動元件，同時允許電源側差動保護動作出口。）c.兩側斷路器均合閘，兩側分別進行試驗：如M側模擬單相故障（故障相電壓應至少降低3V），N側模擬運行狀態(tài)，則M側差動保護動作（動作時間應大于100ms）跳開M側斷路器并聯(lián)跳N側斷路器。（此試驗是模擬線路高阻接地故障，差動保護可靠動作出口。）d.兩側斷路器均合閘，兩側分別進行試驗：M側模擬相間故障的同時N側三相電壓正常，則差動保護不動作。（N側沒有啟動元件，即使有差流保護也不會動作，不能向M側發(fā)允許差動出口信號）兩側斷路器均合閘，N側加入34V（相電壓）三相電壓，如M側模擬相間故障，則兩側差動保護同時動作跳開兩側的斷路器。（N側低電壓作為輔助啟動元件）。e.遠跳：兩側投入遠跳壓板，M側TJR動作發(fā)遠跳信號，N側收到遠跳信號，經或者不經N側啟動元件控制（可整定控制字投退），出口跳閘。（此項試驗出口不經跳閘出口壓板控制。）上述試驗必須兩側配合，兩側輪流進行。

3 光纖保護通道常見故障及維護措施

光纖保護通道常見故障：（1）光纖頭對接不準或光纖頭因插拔

頻繁而粘上灰塵；（2）光電轉換裝置規(guī)約轉換的跳線整錯；（3）保護通信的地址或時鐘整定出錯；（4）“專用光纖”、“通道自環(huán)試驗”、“主機方式”等保護定值中控制字整定出錯。

維護措施：（1）光纖頭對接不準的問題，在維護和處理時先將光纖頭拔下用酒精輕輕擦拭再插上，通常會恢復正常。光纖頭和光口的連接過程中應提高其同心度，縮小光纖頭和光口的間距，減少接續(xù)衰耗；尾纖和長光纜熔接時，對接的兩頭要采用同型號的光纖；調試時盡量減少光纖頭插拔次數(shù)，以免損壞光纖頭。（2）保護通信要求保護裝置兩側數(shù)據(jù)采集的時鐘同步，復接網絡方式的數(shù)據(jù)通信由省調提供統(tǒng)一的時鐘同步信號，保護裝置的信號收、發(fā)都要使用這個時鐘信號，所以保護裝置要整定為外部時鐘。保護裝置通過整定控制字“專用光纖（內部時鐘）”來決定通信時鐘方式，對于復用通道（包括64kbit/s速率和2048kbit/s速率）要將“專用光纖”控制字置“0”。（3）自環(huán)試驗完成后即按照定值通知單修改控制字：“通道自環(huán)試驗”控制字必須置“0”，“主機方式”必須一側置“1”，另一側置“0”。置“1”的一側作為參考端，置“0”的一側作為同步端。以同步方式交換兩側信息，參考端采樣間隔固定，并在每一采樣間隔中固定向對側發(fā)送一幀信息。同步端隨時調整采樣間隔，如果滿足同步條件，就向對側傳輸三相電流采樣值；否則，啟動同步過程，直到滿足同步條件為止。（4）在保護通道調試光纖接好后發(fā)現(xiàn)通道中斷時，如果保護整定和跳線都沒問題，則采用層層自環(huán)的方法查看故障點。在通道聯(lián)調過程中，要注意監(jiān)視通道延時、通道傳輸數(shù)據(jù)丟包率等關鍵數(shù)據(jù)，滿足通道的傳輸要求，保證通道的正常運行。

另外，光纖通道的現(xiàn)場維護也很重要，應保證光纖接口處連接可靠，存放、安裝和通道試驗時都必須保證尾纖完好。

4 結束語

目前光纖電流差動保護為220kV及以上線路保護提供保護配置方案，光纖網絡的應用也為繼電保護采用高性能的通道提供了硬件基礎，但未來如何更高效、更經濟、更穩(wěn)定地為繼電保護提供更好的服務，還需要電力系統(tǒng)的工程設計、運行、維護、通信、保護及其他專業(yè)之間的溝通與協(xié)調。

作者簡介：陳娟（1976，04-），女，大專學歷，技師，現(xiàn)從事變電站二次檢修及繼電保護工作。