光纤差动保护的应用研究及现场试验(一)

    4．2远方跳闸

    如图4所示系统，由于线路较短，在主变故障时，为避免母线受影响，主变保护动作时既跳开变压器出线断路器，也希望跳开母线处断路器，这时数字式分相电流差动保护的远方跳闸辅助功能即可实现这一目的。同样当母线保护动作时，利用远方跳闸功能也可将变压器出线断路器跳开。

    5应用实例

    湖南涟源变电站至涟源钢厂的220kV系统接线与图3相似。按要求，希望变压器侧的微机分相电流差动保护能够将6个开关量远方传至母线侧，这6个开关量包括：主变跳闸、手动跳闸、主变动作信号、主变异常信号、备用开入1、备用开入2。要在变压器侧差动保护中传输6个远动信号，不可能在数据帧中设6个远动控制字。唯一的办法就是根据开入量的不同进行编码，而传送的远动控制字仍是一个字节，这样才不致影响通讯中一帧数据的长度，即不影响通信传输时间。远动控制软件框图如图5和图6所示：

    这一工程中，主变侧的差动保护仅具备模拟量、数字量的采集、转换及传送，根据采集到的开关量的不同进行编码，母线侧的微机分相电流保护根据接收到的远动控制字的不同，发出不同的保护命令。

    根据以上思路设计的保护系统，经过动模试验及实际运行的考验，效果满意。这一保护系统为这一工程节省一组高压断路器，具有显著的经济效益。

    6差动保护的现场试验

    高压线路分相电流差动保护投运前的现场试验，一直是困扰技术人员的一个问题，由于线路两端距离的限制，现场试验不能象试验室那样方便。线路两端的电源虽然经过不同的变压器转角，但两侧电压之间的相位是相对固定的。针对这一现场的特性，使我们在现场进行两侧差动保护的对调试验成为可能。我们曾经在湖南涟源钢铁公司到娄底变电站一条220kV、800多米长的线路两侧进行对调试验。

    具体的试验方案是一侧将市电经变换，将一5A的电流接入保护，另一侧保护设为单侧运行方式，市电接入移相器，移相器输出经变换，将可改变相位的电流接入本侧保护。接线图如图7所示。

    试验时，相位固定不变的一侧接5A电流不动，这样，这一侧以5A的电流向对侧传输电流向量，另一侧接5A电流，改变相位，采用一侧突加电流的试验方法，这一侧就有相位变化的电流向量供本侧和对侧进行判断。

    按照差动保护通用技术标准，制动特性：区外故障，当不大于50％，保护可靠不动作；当两侧电流幅值相等时，闭锁角不小于＋45°，不大于－45°。

    按照上述试验方法，依据差动保护的技术标准，试验结果与制动特性完全吻合。

    7光纤保护通道联调试验

    光纤保护在现场调试中，除了差动保护在现场做联调试验需要花费一定的精力外，光纤通道的测试也是一项细致工作，只有保证光纤通道正常，才能确保系统试验的进行。现场由于受到设备的限制，常用的通道试验方法是采用保护自发自收来检验光纤通道。具体分以下几步：①从保护的光端机引出的尾纤上经光连接器自发自收，检验保护自身收发是否正常。②将保护尾纤经光连接器与线路光纤连接，在线路的对端，光纤经光连接器自环，检验通道是否正常。对端也可以采用类似步骤测试光纤通道。

    当然，测试光纤通道还可以采用专用测试设备，但这些设备很昂贵，一般情况下现场不具备条件。所以，上述方法是现场测试光纤通道的经济实用的方法。

    另外需要指出的是，光纤通道的现场维护也是很重要的工作。①保证光纤接口处连接可靠；②尾纤不能折，防止损坏玻璃纤维；③现场注意防鼠，以防老鼠咬坏尾纤；④要把多余的尾纤正确盘好，并固定好，防止开关屏门时挤坏尾纤；⑤安装和通道试验时注意保护尾纤。

    8结束语

    从以上对数字式分相电流差动保护的应用阐述和实际工程的应用实例可以看出，随着光纤通信技术的日臻成熟和OPGW架空线路的推广，数字式分相电流差动保护以其独特的优点，在高压线路保护的应用中具有广阔的前景，数字式分相电流差动保护必将在线路保护中占据重要的地位。