光纤保护联调在500kV输电线路的探讨

光纤保护联调在500kV输电线路的探讨

刘文明李修金

（山东网源电力工程有限公司276000）

摘要：光纤保护是高电压输电线路当中的主要保护技术，其本身传输容量大、安全性高，在现代输电线路当中得到了广泛应用。本文主要对在500kV输电线路当中光纤保护联调的相关问题进行了分析探讨，以期能够不断提升高电压输电线路的运行稳定性和安全性。

关键词：光纤；保护联调；输电线路

光纤保护在线路主保护当中应用广泛，由于距离远在线路两侧联调时会出现很多问题，影响联调进度和保护作用的发挥，因而需要加强对光纤保护的研究，同时对于通道调试应该加强方案设计，并对调试过程中出现的问题进行分析解决，从而提升光纤保护的稳定性和安全性。

一、光纤保护原理概述

光纤保护的基本原理是输电线的纵联保护借助光纤通道将线路两端的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量或质量零传送给对方，然后对故障发生范围进行判断，决定是否进行跳闸操作，现在常见的光纤保护当中主要有光纤距离保护和光纤差动保护两种类型，其中光纤差动保护主要是通过光纤通道将一侧的电流波形或是数字信号用光纤传导另一侧，两侧所安装的保护装置根据传递过来的信号来对其进行相应比对处理，通过计算结果来对线路当中的三相电流变化进行判断，并对内部发生故障还是外部发生故障来确定是否使保护装置发生动作。光纤距离保护则是在高频纵联巨鹿保护基础上利用距离保护启动元件和距离方向元件来对高频信号进行控制，从而决定两侧保护是否发生动作，用光纤通道来代替高频通道，保证保护动作可靠性。而在这种保护当中可以分成闭锁式和允许式，这种保护方式不会受负荷电流影响，也不会受线路分布电容影响，因而在超高压电网当中的应用逐渐广泛。在现代500kV电网当中应用比较多的就是允许式光纤距离保护，在出现故障的时候能够通过距离元件、电流元件来向对侧发出跳闸信号，这样能够有效保证两侧都能够实现快速跳闸。

二、专用光纤通道测试

在使用专用光纤通道进行光纤保护的时候，由于通道比较单一，因而出现的问题也是比较少的，在对光纤通道进行解决时也比较方便，对光功率计两侧的发光功率进行检测，并对测试值进行记录，尤其是再是长线路的测试当中，熔接点比较多，而熔接点质量会直接影响线路衰耗，因而需要对专用光纤通道进行调试：一是将本侧保护装置设置成光纤自环方式，保护装置内外部光端机光纤接口收发相互连接，并对光端机运行情况进行检测；二是在光端机运行正常的情况下，对本侧保护装置进行设置，改成近程通信机光纤自环方式，对近程通道运行是否正常进行检测；三是在近程通道正常的情况下，对本侧保护装置进行设置，改成远程光纤自环方式，对远程通道是否正常进行检测；四是对侧进行测试工作。在两侧都进行测试之后并且确定通道运行正常之后，再将保护装置连接到相关通道当中，如果出现某一环节异常，则能够根据异常则将故障进行排除。

三、复用通道测试

在对复用通道进行测试过程中，因为中间传输环节比较多，时间延时比较长，因而出现问题的概率也是比较大，在实施光纤保护通道联调之前，应该对通道进行测试，来确定通道是否符合应用要求，从而减少在通道联调当中可能会出现的一些问题。在对通道进行联调过程中，应该先用误码仪对通道进行测试，在测试过程中要根据保护实际运行的指标来进行，如果保护设备的速率控制在64kbit/s，那么测试就应该在这个速率上，如果保护设备的工作速率在2048bit/s，那么测试也应该在这个速率上进行，这样才能保证测试的准确性。只有对线路两侧测试均无误之后，才能够将保护设备接入到通道当中，对线路进行跨通道保护调试。具体的步骤包括以下几点：一是将两侧保护装置设置成光纤自环方式，内外部光端机光纤接口收发互联，然后对光端机运行是否正常进行检测；二是在检测光端机运行正常之后，将两侧的保护装置改成近程电子环方式，实现光电转换装置电接口收发互联，对近程通道是否正常进行检测；三是在确定近程通道运行正常的情况下，对复用通道传输质量进行测试，可应用误码仪来进行测试，所测得的误码率越低越好，一般来说要控制在1.0E-6以上。对于通道的测试时间应该控制在一天以上；四是如果测试人员没有准备误码仪，则需要应用保护装置当中的自环测试功能对通道进行多次测试以便对故障进行判断和排除，具体方法是。先将本侧保护装置的方式改为远程自环方式，对远程通道是否运行正常进行检测，并对通信时钟进行切换。然后在确定远程通道正常的情况下，再将本侧保护装置工作方式调整为远程MUX64自环方式，对远程通道当中的MUX64装置是否运行正常进行检测，并注意对通信时钟进行切换。然后在对侧重复本侧的检测方式，在两侧都进行了测试之后，再将保护设备连接到通道当中来判断是哪一个环节出现故障，然后对故障进行排除。完成故障排除之后将自环方式退出，将通道恢复成运行时的设置连接。

四、光纤保护联调当中的问题和解决措施

(一)、启动远跳回路

在500kV线路当中对于远跳回路的启动可以采取三种方式，一种是传输距离比较远，在线路一侧设置并联电抗器来抑制过电压，在电抗器电量保护发生动作之后可以对远跳回路进行启动；二是其为三分之二主接线方式，因此边开关和中开关的失灵保护动作可启动远跳回路；三是线路一端出现过电压和电抗器内部出现短路故障时，可以设置过电压启动远跳回路，而由另一端远眺保护根据收信逻辑和相应的就地判据出口跳开本端断路器。

(二)、光纤自环模式

在实际对线路进行保护调试过程中，两侧调试进度不一样就会影响调试的内容，那么对两侧就无法进行远方跳闸动作逻辑的实现，加上在对各侧保护装置进行调试时没有和对侧进行联调就会影响调试的真实性。因而为了能够保证调试的真实性和避免联调过程中可能引起的对侧跳闸现象，在测试过程中应该选择光纤自环模式来进行测试，在上面的测试步骤当中也提到了，从而保证测试的真实和安全性。

结语：

对于高电压线路在投运之前为了确定保护能够正常动作，对于联调一定要做到准确无误。联调工作的好坏直接影响着线路运行的稳定性，尤其是在超高压500kV线路当中，对于光纤保护联调当中存在的问题应该及时进行排除，保证光纤保护能够及时发生动作，减少故障的出现，维持线路运行的正常。

参考文献：

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[6]布文哲,董海山,娄华薇.输电线路光纤保护技术的应用及问题分析[J].河北电力技术,2007,(3):35-38.

作者简介：

刘文明（1988.06-），男，山东枣庄人，单位：山东网源电力工程有限公司，研究方向：500kv及以上电压等级输电线路相关题材。

李修金（1978.04-），男，山东日照人，单位：山东网源电力工程有限公司，研究方向：500kv及以上电压等级输电线路相关题材。