馬彥偉+茍小剛
摘 要:光纖通道已成為目前變電站保護(hù)及通訊的主要通道,本文在分析與電纜同通道架設(shè)的光纜受到外力破壞可能對(duì)線路保護(hù)造成嚴(yán)重后果的基礎(chǔ)上,分析和提出了幾種提升與電纜同通道架設(shè)的光纖線路保護(hù)可靠性的措施。
關(guān)鍵詞:光纖差動(dòng)保護(hù);光纖通道;保護(hù)可靠性
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.198
1 引言
目前,隨著光纖通信的成熟,各電壓等級(jí)線路保護(hù)越來越多地采用了光纖差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù),因此光纜運(yùn)行狀況的好壞直接決定了線路保護(hù)主保護(hù)的運(yùn)行可靠性。根據(jù)國網(wǎng)公司反措規(guī)定,同一條220kV及以上電壓等級(jí)線路的兩套保護(hù)裝置在光纖通道上應(yīng)滿足“雙設(shè)備、雙路由、雙電源”的要求[1],但是敷設(shè)通道上則受限于市政建設(shè)資源及成本投入的限制,光纜基本都采取與主電纜和動(dòng)力電纜同通道架設(shè)的方式,給光纜的安全運(yùn)行埋下了較大的隱患,也導(dǎo)致了線路主保護(hù)客觀上存在較大的運(yùn)行不穩(wěn)定性。
2 案例分析
如圖1所示,A、B、C、D四站均為220kV變電站, AB、BC、CD三條220kV線路均配置光纖保護(hù)作為主保護(hù),BC線路光纖與電纜同通道敷設(shè)。
某日,在BC線路上發(fā)生了電纜嚴(yán)重故障,電纜頭炸裂故障同時(shí)將同通道敷設(shè)的光纖燒斷,BC線路兩端保護(hù)2、3光纖主保護(hù)不能第一時(shí)間動(dòng)作,同時(shí)由于BC線路距離較短,線路保護(hù)中距離一段保護(hù)未投入運(yùn)行,只能靠2、3兩處線路保護(hù)的距離二段保護(hù)動(dòng)作隔離故障的BC線路。
由于保護(hù)定值級(jí)差配合較難,1、4兩處保護(hù)距離二段時(shí)間定值跟2、3兩處保護(hù)一致,故障時(shí)刻1、4保護(hù)處故障電流也分別達(dá)到了距離二段定值,導(dǎo)致1、4兩處線路保護(hù)距離二段動(dòng)作,跳開AB及CD線路,擴(kuò)大了停電范圍。
從該案例可以看出,光纖主保護(hù)的意外退出是造成跳閘范圍擴(kuò)大的直接原因,光纜在電纜故障時(shí)的運(yùn)行不可靠是造成該情況的源頭。因此如何合理提升與電纜同通道架設(shè)的光纖線路保護(hù)可靠性具有很高的研究價(jià)值。
3 可行性措施分析
要提升與電纜同通道的光纖線路保護(hù)可靠性,一方面可以從減少保護(hù)用光纜外力破壞,提升光纜運(yùn)行安全性角度考慮,另一方面可以從線路保護(hù)及其配套的光纖接口和切換裝置主動(dòng)應(yīng)對(duì)光纖通道異常所采取的措施方面進(jìn)行思考。
3.1 光纜獨(dú)立通道敷設(shè)
為徹底防止一次高壓電纜或動(dòng)力電纜故障可能給光纜造成的損壞,優(yōu)先考慮在變電站外將保護(hù)用光纜與高壓電纜或動(dòng)力電纜進(jìn)行不同通道布置;在變電站內(nèi)部,也必須將兩套線路保護(hù)的兩條光纜布放在不同的電纜溝內(nèi)。
采取該方案的最大優(yōu)點(diǎn)在于可以完全隔離光纜與高壓及動(dòng)力電纜,最大限度保證光纜運(yùn)行的獨(dú)立性和可靠性。缺點(diǎn)在于為光纜敷設(shè)獨(dú)立溝道成本太高,很少有地方采取該方案。
3.2 防火隔離措施分隔電纜與光纜
對(duì)于受條件限制,如果廠站外保護(hù)用光纜只能與高壓及動(dòng)力電纜在同一電纜溝(隧道) 鋪設(shè), 在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮光纜和電纜之間的防火隔離措施, 提升光纜的阻燃和防火設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 目前,由于沿光纜全線敷設(shè)防火槽盒成本太高,絕大多數(shù)地區(qū)是采用重點(diǎn)在高壓電纜各接頭附近對(duì)光纜安裝防火槽盒進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。該手段可以在較大程度上確保光纜運(yùn)行的可靠性。
3.3 保護(hù)用光纖通道考慮可切換雙通道
對(duì)220kV及以上電壓等級(jí)重要線路,可考慮在光纖通道規(guī)劃時(shí)除主通道外,再額外考慮備用的迂回光纖通道。在兩套保護(hù)裝置中至少有一套裝置具備主、輔光纖通道自動(dòng)相互切換功能,對(duì)于光纖差動(dòng)保護(hù)應(yīng)采用 2M 光纖切換裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)路由切換, 并確保切換過程中保護(hù)通道收、 發(fā)信延時(shí)相同,且該延時(shí)時(shí)間應(yīng)能滿足保護(hù)裝置不報(bào)“光纖通道中斷”的毫秒級(jí)時(shí)間。
3.4 線路保護(hù)裝置可以考慮定值調(diào)整
當(dāng)線路保護(hù)光纖通道異常時(shí),可以從保護(hù)定值上做出調(diào)整:線路保護(hù)在正常運(yùn)行中,一旦監(jiān)測到保護(hù)光纖通道由正常轉(zhuǎn)到異常,兩側(cè)線路保護(hù)自動(dòng)將保護(hù)定值中的距離二段及零序二段時(shí)限定值進(jìn)行壓縮,壓縮后跟相鄰線路保護(hù)二段保護(hù)在時(shí)限上就形成了級(jí)差,可以在本線路上發(fā)生故障時(shí)減少故障切除時(shí)間,避免擴(kuò)大停電范圍。
4 總結(jié)
電力光纖通道在目前是各級(jí)變電站保護(hù)及通訊的主要通道,其運(yùn)行可靠性非常重要。為確保其運(yùn)行可靠性,需要設(shè)計(jì)、基建、信通、運(yùn)檢等各部門在工程建設(shè)前期方案審查、投產(chǎn)驗(yàn)收等環(huán)節(jié)對(duì)設(shè)備配置、通信接入方案、通道建設(shè) 、光纜路徑等方面認(rèn)真把關(guān),嚴(yán)格執(zhí)行各級(jí)反措規(guī)定,消除因光纖通道運(yùn)行不穩(wěn)定給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電帶來的潛在隱患。
參考文獻(xiàn):
[1]國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施[M].中國電力出版社,2012(09).
作者簡介:馬彥偉(1981-),男,碩士,高級(jí)工程師,主要從事變電二次設(shè)備檢修管理。endprint