光纤通信差动保护

洛阳理工学院

毕业设计（论文）任务书

填表时间：2015年 1 月20 日（指导教师填表）

学生姓名徐文昂专业

班级

B110404

指导教

师

张玉柱

课题

类型

工程

设计

题目基于光纤通信的电力线路差动保护设计

主要研究目标(或研究内容) 1. 研究光纤电流差动保护的原理及故障分量电流差动保护原理与差动保护的配置,影响差动保护灵敏度的因素；

2. 研究光纤电差动保护的各种通信方式以及实现的方法；

3. 研究光纤电流差动保护装置硬件的实现；

4. 掌握差动保护的的一般设计步骤，完成差动保护的基本设计方案。

课题要

求、主要任务及数量（指图纸规格、张数，说明书页数、论文字数等）1. 撰写设计说明书一份，着重阐明设计任务与依据，各部分的设计原则、方法、设计方案与成果，必要的数据、步骤、表格、插图等，并力求论证充分、简明通顺、条理清晰、逻辑性强。

2. 电气图应用计算机绘图，所用图形符号、文字符号及制图方法等均应遵从国家规定，且力求比例适当，图面正确、整洁、美观。

3. 外文文献翻译。

进度计划第1 - 2 周研究课题内容，查找资料，完成开题报告。

第3 - 5 周学习熟悉差动保护的一般设计步骤。

第6- 8 周掌握差动保护的系统构成，确定差动保护一般设计方案。第9- 11 周设计方案运行及修正其中问题。

第12-13周撰写毕业设计说明书及英文翻译。

第14周按照要求修改毕业设计说明书并准备答辩。

主要参考文献[1]李雅杰景伟梁玉山REL-561型线路光纤分相电流差动保护运行分析[J]黑龙江电力,2004,26

[2]庞海燕郭超腾.光纤电流差动保护及其相关问题研究［J］.机电信息，2012

[3] 王志亮.光纤保护通道故障处理方法[J] 电力系统通信，2011,31

[4]李瑞生.光纤电流差动保护与通道试验技术[M]北京：中国电力出版社，2006.

指导教师签字：系主任签字：年月日

光纤差动保护

光纤差动保护 光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的，基本保护原理也是基于克希霍夫基本电流定律，它能够理想地使保护实现单元化，原理简单，不受运行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联系，提高了运行的可靠性。目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用，其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的。光纤电流差动保护在继承了电流差动保护的这些优点的同时，以其可靠稳定的光纤传输通道保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧 1 原理介绍 光纤分相电流差动保护借助于线路光纤通道，实时地向对侧传递采样数据，同时接收对侧的采样数据，各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算。根据电流差动保护的制动特性方程进行判别，判为区内故障时动作跳闸，判为区外故障时保护不动作。光纤电流差动保护系统的典型构成如图1所示。 当线路在正常运行或发生区外故障时，线路两侧电流相位是反向的。如图所示，假设M侧为送电端，N侧为受电端，则，M侧电流为母线流向线路，N侧电流为线路流向母线，两侧电流大小相等方向相反，此时线路两侧的差电流为零；当线路发生区内故障时，故障电流都是由母线流向线路，方向相同，线路两侧电流的差电流不再为零，当其满足电流差动保护的动作特性方程时，保护装置发出跳闸令快速将故障相切除。 2 对通信系统的要求 光纤电流差动保护借助于通信通道双向传输电流数据，供两侧保护进行实时计算。其一般采用两种通信方式：一种是保护装置以64Kbps／2Mbps速率，按

ITU-T建议G.703规定于数字通信系统复用器的64Kbps／2Mbps数据通道同向接口，即复用PCM方式；另一种是保护装置的数据通信以64Kbps／2Mbps速率采用专用光纤芯进行双向传输，即专用光纤方式。(详见图3) 光纤电流差动保护要求线路两侧的保护装置的采样同时、同步，因此时钟同步对光纤电流差动保护至关重要。当电流差动保护采用专用光纤通道时，保护装置的同步时钟一般采用"主-从"方式，即两侧保护中一侧采用内部时钟作为主时钟，另一侧保护则应设置成从时钟方式。设置为从时钟侧的保护装置，其时钟信号从对侧保护传来的信息编码中提取，从而保证与对侧的时钟同步。当采用复用PCM方式时，复用数字通信系统的数据通道作为主时钟，两侧保护装置均应设置为从时钟方式，即均从复用数字通信系统中提取同步时钟信号：否则保护装置将无法与通信系统数据通道进行复接。

KV线路光纤差动保护原理

首先，光纤差动保护的原理和一般的纵联差动保护原理基本上是一样的，都是保护装置通过计算三相电流的变化，判断三相电流的向量和是否为零来确定是否动作，当接在电流互感器的二次侧的电流继电器（包括零序电流）中有电流流过达到保护动作整定值是，保护就动作，跳开故障线路的开关。即使是微机保护装置，其原理也是这样的。 但是，光纤差动保护采用分相电流差动元件作为快速主保护，并采用PCM光纤或光缆作为通道，使其动作速度更快，因而是短线路的主保护！另外，光纤差动保护和其它差动保护的不同之处，还在于所采用的通道形式不同。纵联保护的通道一般有以下几种类型： 1.电力线载波纵联保护，也就是常说的高频保护，利用电力输电线路作为通道传输高频信号； 2.微波纵联保护，简称微波保护，利用无线通道，需要天线无线传输； 3.光纤纵联保护，简称光纤保护，利用光纤光缆作为通道； 4.导引线纵联保护，简称导引线保护，利用导引线直接比较线路两端电流的幅值和相位，以判别区内、区外故障。 差动保护 差动保护是输入CT（电流互感器）的两端电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。保护范围在输入CT的两端之间的设备（可以是线路，发电机，电动机，变压器等电气设备）。

中文名 差动保护 外文名 Differential protection 目录 1.1概述 2.2原理 3.3技术参数 4.?环境条件 1.?工作电源 2.?控制电源 3.?交流电流回路 4.?交流电压回路 5.?开关量输入回路 1.?继电器输出回路 2.4功能 3.5主要措施 4.6缺点 概述编辑

电流差动保护是继电保护中的一种保护。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是 A 超前C,C超前B各是120度。有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序[1]。 差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。 差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，上位机报警保护出口动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。 原理编辑 差动保护

输电线路纵联保护中光纤通信的应用

输电线路纵联保护中光纤通信的应用 发表时间：2018-08-16T16:49:38.460Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：胡念恩 [导读] 摘要：为了在电网或者电气设备发生故障，或出现影响电网正常运行的异常情况时能及时切除故障，消除异常情况，保证电网的正常运行，就需要电力系统继电保护与安全自动装置发挥作用。 （西北民族大学电气工程学院甘肃兰州 730124） 摘要：为了在电网或者电气设备发生故障，或出现影响电网正常运行的异常情况时能及时切除故障，消除异常情况，保证电网的正常运行，就需要电力系统继电保护与安全自动装置发挥作用。因此本文主要介绍继电保护中的输电线路纵联保护中光纤通信的应用。 关键词：输电线路纵联保护；信息交换；光纤通信 1.输电线路纵联保护 1.1纵联保护的概念 电力系统的稳定运行与国民的生产生活有着密不可分的关系，为保证电力系统的正常运行，就需要加装电力系统继电保护装置，目前在输电线路中运用最多的是纵联保护。研究和实践表明，利用线路两侧的电气量可以快速、可靠地区分本线路内部任意点短路与外部短路，达到有选择、快速地切除全线路任意点短路的目的。为此需要将线路一侧电气量信息传到另一侧去，安装于线路两侧的保护对两侧的电气量同时比较、联合工作，也就是说在线路两侧之间发生纵向的联系，以这种方式构成的保护称之为输电线路的纵联保护[1]。 输电线路纵联保护一般构成如图1所示。图中TV为电压互感器，TA为电流互感器，它们分别获取本端的电压、电流，两端的保护根据不同的保护原理分别从中提取用来比较的电气量特征，通过通信设备将本端电气量特征传送到对端，并接收来自对端的电气量特征，将两端的电气量特征进行比较，如果满足动作条件则本端断路器跳开，并发送信号告知对端；若不符合动作条件则不会动作。 图1输电线路纵联保护结构框图 1.2输电线路纵联保护两侧信息的交换 在电力系统中输电线路的纵联保护需要相应通道和通信设备进行信息交换与传递，目前常用的通信方式有：导引线通信、电力线路载波通信、微波通信、光纤通信，利用以上通信方式构成的保护分为导引线纵联保护、电力线路载波纵联保护、微波纵联保护、光纤纵联保护[2]。 2.光纤通信 光纤通道由于其在性能和经济上的优势，逐渐成为目前在输电线路纵联保护中最常用的通信通道。 2.1光纤通信的组成 在这里以点对点单向光纤通信系统为例，图2是示意图。 图2 单向点对点光纤通信系统 2.1.1光发射机 使用光发射机可以把电信号转变为光信号进行传输。光发射机也称光发送器，包含电调制器和光调制器。一般是由铝石钕榴石激光器或砷镓铝二极管或者砷化镓发光二极管构成。发光二极管的寿命很长，能达到百万小时左右，所以是简单便宜但又可靠的光电转换元件。 2.1.2光纤 光导纤维简称光纤，是一种由玻璃或塑料制成的纤维。主要是由保护和加强光纤机械强度的包层和传输光信号的光芯组成。因其具有抗干扰能力强、节约金属材料、不易受潮、通道容量大、无感应性能等特点，所以被广泛应用于通信方面。 2.1.3中继器 信号经过光纤传输后会有一定程度的衰减，这个时候就需要用中继器对衰减信号进行放大。常用的中继器有全光中继器和光-电-光中继器，可以根据不同的需求选择相应的继电器对信号进行处理。 2.1.4光接收机 通过光纤传过来的是光信号，光接收机对接收到的光信号进行处理，将光信号转变成电信号，通常是由接收光信号的光探测器和处理信号的电解调节器组成。 2.2 继电保护中光纤通信的应用方式 光芯通信在继电保护中的通信方式主要有专用光纤通信方式和复用光纤通信方式。 2.2.1专用光纤通信方式 在继电保护光纤通信中有一种专门负责传输继电保护信息，不传输其他信息的通道，这种传输方式称为专用光纤通信方式。这种通信方式使用的光纤的光芯经过融纤技术的处理，直接连接继电保护设备的接口，没有经过任何其它中间设备，保证了其通信的可靠性。因此这种通信方式具有简单可靠、便于管理等特点。但是这种方式受到光的接发距离和敷设专用光纤费用等因素的限制，其通信距离通常限于

继电保护中光纤通信技术应用

继电保护中光纤通信技术应用 发表时间：2017-06-28T17:15:09.173Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：余章和翔宇[导读] 摘要：随着社会的发展和时代的进步，我国的社会主义现代化建设取得了非常优异的成绩，在社会建设和发展的各个方面取得了较大的成功和改革。 （云南电网责任有限公司昆明供电局 650000） 摘要：随着社会的发展和时代的进步，我国的社会主义现代化建设取得了非常优异的成绩，在社会建设和发展的各个方面取得了较大的成功和改革。其中电力是人们正常生活和工作必不可少的成分，随着社会的发展呈现出越来越重要的作用。我国一直致力于现代化电网事业的建设，希望可以更大程度地保障人们的工作和社会的发展，近年来，人们将光纤技术普遍用到继电保护中去，为我国电力事业的发展作出了巨大的贡献，但是在光纤技术的运用中还存在许多问题，本文就关于这些问题作了一些分析。 关键词：继电保护；光纤技术；应用分析 前言：光纤技术作为一种新兴的现代化技术，在我国的继电保护领域中发挥着越来越重要的作用。在现在的电力工作系统中，光钎已经成为了继电保护的通道介质，并且经过人们长时间的探索和研究不怕超高压和雷电电磁的干扰，随着电力光纤系统的逐步建设和完善，存在对电厂绝缘、耗能较低等优点。目前看来，光纤通道运行可靠并且传输容量大，存在着许多先进的技术特点，越来越被人们关注和喜爱，人们为了提高工作的效率和生活水平，逐渐地将光纤通道技术作为信息传输的主要通道和手段运用到各行各业的建设和发展中去。 一、光纤技术的工作原理 由于光纤技术自身的专业性，人们对于它的了解并不是很深，但是人类的正常生活和工作离不开电力系统的保障，因此人们近年来越来越关注高新技术在继电保护中的实施和作用，并且随着我国现代化事业的建设，各行各业都加快了发展的脚步，也对我国电力系统的建立和完善提出了较高的水准和要求，因此如何科学合理地使用光纤技术，如何加大研究的力度、改革和创新这一技术成为了人们面临的主要问题。 1 光纤的结构和分类 光纤技术其实就是光导纤维技术的简称，是我国电力系统中的重要组成部分，就是经过人们的研究和开发使电力纤维性能可以通过光波导来对信号进行传输和应用，具有通信容量大、通信质量高、应用范围广并且便于操作和日常管理等特点。其中本文讲述的是继电保护中所需要的光纤技术，也就是俗称的通信光纤。通常由纤芯和包层两部分来构成，光纤可以分为单模光纤和多模光纤，其中现在继电保护中运用最多的是单模光纤，具有较强的稳定性。 2 继电保护中光纤技术的特点 在目前电力行业的发展中，继电保护所要采取的光纤技术需要进行大量的消耗值，并且需要根据不同波长的光信号来确定实际所要进行的消耗。经过了大量的研究和分析，我们发现在各种模式中，单模光纤的传输消耗最小，这也是为什么现在继电保护中普遍存在着应用单模光纤的原因。 3 光纤技术的发展趋势 对目前电力发展中继电保护工作来说，所选用光纤技术的可靠性和稳定性是人们普遍关注和研究的问题，并且随着我国各行各业建设的需要，当前的发展现状势必不能满足之后的生产需要，因此对于继电保护中电力光纤技术的运用还有待研究和开发。 二、光纤保护应用存在的问题 1 首先我们进行的是施工问题的研究，作为继电保护中重要的技术和组成部分，光纤通道一定要保证绝对的安全性稳定性。在进行施工的过程中，光缆需要经过多个环节，如转换端子箱、光缆机、电缆层和高压线路的连接环节，光纤技术的施工工艺复杂，对施工人员的专业技术和施工质量要求较高，如果在施工过程或者测试中存在一点误差，将会不利于全网继电保护的稳定运行。 2 通道双重化问题也是目前继电保护中光纤技术应用存在的主要问题，在近些年的光纤技术研究和开发中一直限制继电保护进行大规模的推广和应用。光纤保护的应用主要适用于在220KV以上的电网，但是如果电网在220KV以上，则需要对线路实施双重通道保护。但我国目前的光纤技术来说，单模光纤运用较多，因此通道双重化的问题一直限制着我国光纤技术的开发和推广。依照目前我国光纤技术的发展现状来说，尚未形成比较完备的光纤网络环网体系，因此无法满足大规模推行通道双重保护。 3 光纤保护管理界面的划分问题也是相关专业人士一直研究的主要问题，近年来，随着社会发展和科学进步，人们的工作和生活越来越离不开电力，电力的发展与通信之间有着日益紧密的联系。就目前的光纤技术发展来说，继电保护的工作无法和通信专业管理界面进行明确的管理页面划分，不利于对独立纤芯的保护。 三、光纤技术在继电保护中的应用方式 光纤应用技术经过近年来的不断探索和不断创新，已经取得了较大规模的发展和改革，越来越适应于现代化建设的需要，在当前的电力系统和通信系统中发挥的作用越来越明显，人们对于光纤通道技术自身的优势不断开发，并且通过光纤技术的应用为我国电力发展中线路保护问题提供了比较丰富的光纤通道资源，主要有以下几种方式。 1 专用光纤通道 专用光纤通道就是指使用专用的光缆或者专用的纤芯为我国电力行业中继电保护提供帮助，实际上就是通过对于光纤技术的应用，实现将两个变电站之间的保护设备连接在一起的作用。通常的光纤数量为两根，一根用于发送数据信息，那么相对的另外一根可以进行接收信息数据的工作。在继电保护中，光纤技术通常采用半导体光源，但是半导体光源发光功率很小，并且很容易受到光传输的影响，如果人们想要进行长距离通信的话，可能会会造成通信质量的问题。对于光缆的长度也有限制，如果进行长距离的通信，则保证光缆的长度一定要在30千米的范围。 2 复用光纤通道 针对光纤专用通道无法进行长距离通信的问题，人们又在对过去的技术以及经验进行了反思与总结之后，进行了大量的改革与探索，并且发展出了复用光纤通道。复用光纤通道的发明以及应用有效地缓解了无法进行长距离信号传输的问题。在复用纤维通道的应用中，人们通过2M接口对数字网络进行连接，并且可以达到电路自由切换的程度。

南瑞RCS-931B光纤差动保护浅析

南瑞RCS-931B光纤差动保护浅析 一、光纤差动保护的原理和一般的纵联差动保护原理基本上是一样的，都是保护装置通过计算三相电流的变化，判断三相电流的向量和是否为零来确定是否动作，当接在CT（电流互感器）的二次侧的电流继电器（包括零序电流）中有电流流过达到保护动作整定值是，保护就动作，跳开故障线路的开关。即使是微机保护装置，其原理也是这样的。★★★但是，光纤差动保护采用分相电流差动元件作为快速主保护，并采用PCM光纤或光缆作为通道，使其动作速度更快，因而是短线路的主保护！ RCS-931B保护装置包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及四个延时段零序方向过流构成全套后备保护。正常和外部故障时：Im＝－In，制动量≥动作量，保护可靠不动作，内部故障时：Im＝In时，制动量为零，动作最灵敏。 动作判据如下式（1）、（2），两式同时满足程序规定的次数即跳闸。 | Im + In | > ICD（1）| Im + In | > k | Im - In | （2） 式（1）为基本判据，ICD 表示线路电容电流，式（2）为主判据。 式（1）、（2）的动作特性如图1 所示，制动量随两侧电流大小、相位而改变，Im = In 时，制动量为零，动作最灵敏，区外故障，Im = - In，制动量》动作量，保护可靠不动作。

二、整组动作时间：1.工频变化量距离元件：近处3～10ms 末端＜20ms222 2.差动保护全线路跳闸时间：＜25ms（差流＞1.5 倍差动电流高定值） 3.距离保护Ⅰ段：≈20ms 三、保护程序结构及跳闸逻辑：

继电保护光纤通道管理规定

500kV系统继电保护光纤通道管理规定 一．总则 1.为加强继电保护光纤通道管理，进一步提高继电保护光纤通道可靠性，制定本规定。 2.本规定主要依据《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB/T 14285-2006）、《线路保护及辅助装置标准化设计规范》（Q/GDW 161-2007）、《继电保护和电网安全自动装置检验规程》（DL/T 995—2006）和《光纤通道传输继电保护信息通用技术条件》等制定。 3.本规定适用于500kV继电保护光纤通道的调度、设计、基建、运行维护等。220千伏及以下系统可参照执行。 二.专业管理职责划分 1.专用纤芯方式 1.1保护用光纤直接由龙门架接续盒引出到线路保护装置的，接续盒至保护装置的光缆由继电保护专业负责维护。通信专业协助进行光纤的测试及熔接工作。 1.2保护用光纤由通信机房光配线架(ODF)引出到线路保护装置的，通信专业与继电保护专业以光配线架为分工界面。龙门架接续盒至通信机房光配线架的光缆及光配线架由通信专业负责维护。光配线架至保护装置的光缆由继电保护专业负责维护，通信专业协助进行光纤的测试及熔接工作。 2.复用接口方式 保护装置复用通道以配线架（数字配线架或音频配线架）作为继电保护专业和通信专业的分工界面。继电保护接口设备（保护用光电转换器）至配线架间的电

缆由保护专业维护，配线架和复用通信设备及其连接线由通信专业负责维护，继电保护接口设备由继电保护专业负责维护。 3.传输保护信号的光缆、数字电缆、音频电缆在通信侧各配线架的接线或改线方案由通信专业、继电保护专业的双方负责人签字确认，接线由通信专业人员负责。接线时，继电保护专业人员应到场配合。 三.管理规定和技术要求 1.对于配置双套光纤差动保护的线路，要求至少一套光纤差动保护使用双通道。 2.线路两套光纤纵联保护通道应使用两条完全独立的路由。 3.采用复用光纤通道的线路两侧继电保护设备，其使用的继电保护接口设备应采用同型号、同版本的产品。 4.采用2M方式传输的继电保护业务通道不得设置通道保护方式。 5.对于主干线光纤网络长度小于30km且建设有OPGW光缆的线路，宜优先采用专用纤芯作为保护通道。 6.对于传输继电保护信息的迂回光纤通道，迂回路由的站点应在500kV、220kV系统OPGW光纤通信骨干环网上。 7.传输保护的迂回光纤通道，通道传输收发延时应相同，且单向传输延时不得超过10ms，所经过的站点不宜超过6个站点，迂回所经线路长度不宜超过 1000km。 8.继电保护通道中任一设备故障，不应造成多于6条线路的一套主保护信号同时中断。

(完整版)NSR-303A-G-R型光纤差动保护装置检修规程

NSR-303A-G-R型光纤差动保护装置检修规程 1 主题内容与适用范围 本标准规定了NSR-303A-G-R型光纤差动保护装置的检验类型、周期、检验的原则性要求、检验方法及质量标准的主要技术标准 本标准适用于继电保护人员对NSR-303A-G-R型光纤差动保护装置进行调试、检验 2 引用标准 《继电保护及电网安全自动装置检验条例》 《继电保护和安全自动装置基本试验方法》GB/T 7261-2016 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285-2006 《继电保护和电网安全自动装置检验规程》DL/T 995-2016 《继电保护及二次回路安装及验收规范》GB/T 50976-2014 《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》Q/GDW 267-2009 《继电保护和安全自动装置通用技术条件》DL/T 478-2013 《继电保护微机型试验装置技术条件》DL/T624-2010 《继电保护测试仪校准规范》DL/T 1153-2012 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》【国家能源局】 《继电保护及安全自动装置运行管理规程》中华人民共和国电力行业标准中华人民共和国电力工业部《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》 《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》 《NSR-303系列超高压线路保护装置技术使用说明书》 3 主要技术参数 3.1 装置简介 NSR-303A-G-R光纤差动保护装置以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流构成的全套后备保护 交流电压Un： 相电压：100/ V 线路抽取电压：100/ V或100V 交流电流In： 1A 频率:50Hz 额定直流电压：220V 打印机工作电压：AC 220V 50Hz

基于光纤差动保护的新型智能配电网设计

基于光纤差动保护的新型智能配电网设计 摘要：本文主要阐述了我国配网自动化建设的现状和发展趋势，并分析光纤差 动保护在10kV线路应用的优势，从而提出了一种基于光纤差动保护的新型智能 配电网设计，并分析这种配网自动化设计的应用优势。 关键词：配网自动化；光纤差动保护；新型智能电网设计 1 配网自动化建设的发展趋势 随着城市现代化建设的脚步不断向前，社会对用电可靠性的要求越来越高。传统意义上 的“集中控制型”、就地控制型”、“运行监测型”无法满足用电用户“零停电”的要求。而基于面 保护判断逻辑的“智能分布式”逻辑过于复杂，运行维护难度高，难以大范围运用。除了满足 用电用户的要求，配网自动化建设方案还要考虑到运行维护、检修、改造难度等方面的问题。 因此，寻找一种可靠性高、设计原理简单、便于运行维护检修且易于改造的配网自动化 方案，是我国配网自动化建设的发展趋势。 2光纤差动保护的优势 光纤差动保护相对比与其它类型的保护，其优势主要有： （1）光纤差动保护的原理简单，运用的是基尔霍夫电流基本定律，根据其原理本身，就可以正确判断区内故障与区外故障，具有成熟可靠的保护判断逻辑。 （2）光纤差动保护被广泛运用于220kV及以上电压等级的输电线路中，并作为主保护。因此，对于光纤差动保护，国内有着成熟的运行管理经验以及检修、维护经验。 （3）光纤差动保护中，线路两侧的保护装置不存在电联系，提高了系统运行的可靠性。 （4）光纤差动保护其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等情况，可适应各种不同的电力运行系统。 （5）光纤差动保护由于其原理简单，并且不受运行方式变化的影响，能更好地实现保护单元化，可灵活应用于线路改造、线路整改、开闭所改造。 纤差动保护技术在世界电力系统中广泛应用，其保护逻辑日益成熟、完善。并且，随着 光纤通讯技术的不断发展，使光纤差动保护的实施变得更加简单，其应用的领域将变得更加 广泛。 3一种基于光纤差动保护的新型智能配电网设计方案 3.1 新型智能配电网设计方案总述 新型智能配电网的主干线设计采用简单、可靠的单环网结构，单环网结构可以为开环系 统或者闭环系统。当为开环系统时，需要设置一个常开点作为转供电的联络开关。 智能配电网的高压开关均采用紧凑、环保型的真空断路器开关，故障发生时可实现快速 就地分闸隔离故障。 智能配电网的主保护采用光纤差动保护，并且设计后备保护。当光纤通讯异常，主保护 失效时，智能配电网主干线路的保护将自主切换为后备保护。 3.2 智能配电网保护设计 （1）主保护设计 主干线采用光纤差动保护。光纤接口采用FC型接口，采用单模双纤，发送器件为 1310nm InGaAsP/InPMQW-FP激光二极管（简称LD），光接收器件采用InGaAs光电二极管 （简称PIN），光纤传输距离可达10km。 保护装置与保护装置之间采用“专用光纤通道”传输数据，即保护装置与保护装置之间的 数据交互单独采用一组光纤，且为直接连接的方式，中间不经过任何转换。这样设计的好处 在于可保证数据传输的速度足够快，且稳定可靠。 光纤差动保护为分相电流保护，可分别检测A、B、C三相的差动电流。设计具备二次谐 波闭锁光纤差动保护功能，此功能是为了防止励磁涌流引起光纤差动保护误动。 主干线保护设计确保线路发现大电流的短路故障以及小电流的接地故障时，保护装置均 能灵敏检测并且可靠动作。光纤差动保护、光纤零序差动保护的逻辑判断及继电器出口动作 时间总和为≦40ms，开关的固有分闸时间为≦40ms，故障总处理时间为≦80ms。

(完整版)CSC-103B光纤差动保护装置检修规程

CSC-103B光纤差动保护装置检修规程 1 主题内容与适用范围 本标准规定了CSC-103B光纤差动保护装置的检验类型、周期、检验的原则性要求、检验方法及质量标准的主要技术标准 本标准适用于继电保护人员对CSC-103B光纤差动保护装置进行调试、检验 2 引用标准 《继电保护及电网安全自动装置检验条例》 《继电保护和安全自动装置基本试验方法》GB/T 7261-2016 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285-2006 《继电保护和电网安全自动装置检验规程》DL/T 995-2016 《继电保护及二次回路安装及验收规范》GB/T 50976-2014 《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》Q/GDW 267-2009 《继电保护和安全自动装置通用技术条件》DL/T 478-2013 《继电保护微机型试验装置技术条件》DL/T624-2010 《继电保护测试仪校准规范》DL/T 1153-2012 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》【国家能源局】《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》中华人民共和力工业部《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》 《CSC-103B数字式超高压线路保护装置说明书》 3 主要技术参数 3.1 装置简介 CSC-103B线路保护装置包括以纵联距离和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护由三段式相间和接地距离及四个延时段零序方向过流构成全套后备保护 3.2 额定参数 a) 交流电压Un：100/ 3 V ；线路抽取电压Ux：100V 或100/ 3 V b) 交流电流In ：1A c) 交流频率：50Hz d) 直流电压：220V e) 开入输入直流电压：24V 3.3 交流回路精确工作范围 a) 相电压：0.25V ～70V b) 检同期电压：0.4V ～120V c) 电流：0.05In ～30In

RCS931与LFP931线路光纤电流纵差保护调试及通道联调精品

LFP/RCS-900系列分相电流差动线路保护 装置调试及通道联调 一、保护装置自环调试 首先用FC 接头单膜尾纤将保护的光发与光收短接，将保护装置定值按自环整定。LFP-900系列CPU1定值中CT变比系数Kct=1、TEST=1; RCS-900系列定值中“投纵联差动保护” 、“专用光纤”、“通道自环试验”均置“ 1”。 1)LFP-900 系列保护装置 1 、将电容电流整定为0，模拟任一相故障，在“ 10”秒时间内缓慢将电流从0 增 加，直至跳闸为止，此时动作电流即为起动电流值，允许误差10%； 2、将启动元件定值，电容电流整定为0.5A 以上，但启动电流定值应小于 2 倍 电容电流整定值。由任一相缓慢将电流从0增加，监视CPU1 犬态菜单中相应的相差动继电器动作标记DIF，直至由“ 0”变“1”，此时所加电流的一半即为电容电流整定。允许误差10%。 3、LFP-931/943零序差动的作法， 自环时：ICD > 0.15IN+浮动门槛，零序差动动作。 对环时：本侧ICD>1.5IC对侧I 0 V本侧10，本侧零差动作。 2)RCS-900系列保护装置 1、加入 1.05 倍Ih/2 单相电流，保护选相单跳，动作时间30 毫秒以内, 此时 为稳态一段差动继电器动作。Ih为“差动电流高定值”、“4Un/Xcl”中的高值2、加入 1.05 倍Im/2 单相电流保，保护选相单跳，动作时间大于40 毫秒, 此时 为稳态二段差动继电器动作。Im 为“差动电流低定值” 、“1.5Un/Xcl ”中的高值 3、零序差动较复杂一点，不满足补偿条件时，零差灵敏度同相差U段灵敏度一样； 满足补偿条件后，只要差流〉max (零序起动电流，0.6U/XC1，0.6实测差流)，零差即能动作； 因此，若要单独做零差，可按以下方法实验： i.需将差动电流咼定值IH”，差动电流低定值I M”整定到2.0In，降低相差 灵敏度。 ii.通道自环，再加负荷电流等于U/2Xc1（＞0.051 n）,并且超前于电压90°的

电力系统继电保护总结归纳张保会尹项根

精心整理第一章、绪论 不正常运行状态： 1、负荷潮流超过额定上限造成电流升高（过负荷） 2、系统出现功率缺额导致频率降低 3、发电机甩负荷引起发电机频率升高 4、中性点不接地或者非有效接地系统中单相接地引起非接地相对地电压升高 5、电力系统振荡 1 2 3 4 1 2、单相接地时，相当于故障点产生与故障前相电压等大反向的零序电压，全系统出现零序电压 3、非故障线路零序电流为线路本身的电容电流，容性无功由母线流向线路 4、故障线路零序电流等于全系统非故障元件对地电容电流之和，容性无功由线路流向母线 第三章、距离保护 距离保护的构成：启动部分、测量部分、振荡闭锁部分、电压回路断线部分、配合逻辑部分、出口部分（P-68）距离保护优点：同时利用电压电流特征，保护区稳定，灵敏度高，受运行方式影响小，在复杂网络中使用，可作为变压器发电机后备保护。

缺点：只利用一侧短路电压电流特征，保护I段整定范围80%-85%，在双侧电源中有30%-40%范围故障时，只一侧无延时动作，另一侧延时跳闸；220KV及以上线路，无法满足快速切除故障要求，还应配备全线快速切除的纵联保护；构成接线算法复杂，可靠性差。 电力系统振荡与短路时电气量差异（P-101） 距离保护振荡闭锁措施： 1、全相非全相振荡时，不应误动作 2、全相非全相振荡时，发生不对称故障，应选择性跳闸 3、全相振荡，再发生三相故障，应可靠动作跳闸，允许短延时 克服过渡电阻影响措施（P-108） 减小串补电容影响措施（P-109） 衰减直流分量对距离保护影响及克服措施（P-110） 1 2 3 4 5 双侧电源重合闸特点P-152 1、存在两侧电源是否同步，是否允许非同步合闸的问题 2、两侧保护可能以不同时限跳闸，为保证电弧熄灭绝缘强度恢复，应在两侧都跳闸后重合 双侧电源重合闸主要方式P-152 1、快速自动重合闸 2、非同期重合闸 3、检同期的自动重合闸 单侧电源三相重合闸整定原则P-156 双侧电源三相重合闸最小时间P-156 双侧电源三相重合闸最佳重合时间P-156

光纤差动保护原理分析

光纤差动保护原理分析 光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的，基本保护原理也是基于克希霍夫基本电流定律，它能够理想地使保护实现单元化，原理简单，不受运行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联系，提高了运行的可靠性。目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用，其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的。光纤电流差动保护在继承了电流差动保护的这些优点的同时，以其可靠稳定的光纤传输通道保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧 1 原理介绍 光纤分相电流差动保护借助于线路光纤通道，实时地向对侧传递采样数据，同时接收对侧的采样数据，各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算。根据电流差动保护的制动特性方程进行判别，判为区内故障时动作跳闸，判为区外故障时保护不动作。光纤电流差动保护系统的典型构成如图1所示。

当线路在正常运行或发生区外故障时，线路两侧电流相位是反向的。如图所示，假设M侧为送电端，N侧为受电端，则，M侧电流为母线流向线路，N侧电流为线路流向母线，两侧电流大小相等方向相反，此时线路两侧的差电流为零；当线路发生区内故障时，故障电流都是由母线流向线路，方向相同，线路两侧电流的差电流不再为零，当其满足电流差动保护的动作特性方程时，保护装置发出跳闸令快速将故障相切除。

对于光纤分相电流差动保护而言，其差动保护一般采用如图2所示的双斜率制动特性，以保证发生穿越故障时的稳定性。图中，Id 表示差动电流，Ir表示制动电流，K1、K2分别表示不同的制动斜率。 采用这样的制动特性曲线，可以保证在小电流时有较高的灵敏度，而在电流大时具有较高的可靠性，即当线路末端发生区外故障时，因电流互感器发生饱和产生传变误差，此时采用较高斜率的制动特性更为可靠。 由于线路两侧电流互感器的测量误差和超高压线路运行时产生 的充电电容电流等因素，差动保护在利用本地和对侧电流数据按相进行实时差电流计算时，其值并不为零，也即存在一定的不平衡电流。光差动保护必须按躲过此电流值进行整定，这也是在上面所示的图2中最小差电流整定值Isl不为零的原因所在。如何躲过该不平衡电流对差动保护的影响，不同类型的保护装置其采用的整定方法也不尽相同，一般采用固定门坎法进行整定，即将在正常运行中保护装置测量到的差电流作为被保护线路的纯电容电流，并将该电流值乘以一系数(一般为2-3)作为差动电流的动作门坎。 当差动元件判为区内故障发出跳闸命令时，除跳开线路本侧断路器外，还借助于光纤通道向线路对侧发出联跳信号，使得对侧断路器快速跳闸。 2 对通信系统的要求

电力系统继电保护总结

第一章、绪论 不正常运行状态： 1、负荷潮流超过额定上限造成电流升高（过负荷） 2、系统出现功率缺额导致频率降低 3、发电机甩负荷引起发电机频率升高 4、中性点不接地或者非有效接地系统中单相接地引起非接地相对地电压升高 5、电力系统振荡 短路的危害： 1、短路电流及燃起的电弧，使故障元件损坏 2、短路电流流经非故障元件，由于发热和电动力，导致非故障元件损坏 3、导致部分地区电压水平降低，使电力用户正常工作遭到破坏或者产生废品 4、破坏发电厂之间并列运行稳定性，引起系统振荡甚至瓦解 电力系统继电保护泛指：继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 包括继电保护的原理设计、配置、整定、调试等技术 也包括电压、电流互感器二次回路，经过继电保护装置到断路器跳闸线圈的一整套具体设备，通信设备 第二章、电流保护 整定电流的意义是：当被保护线路的一次侧电流达到这个数值时，安装在该处的这套保护装置能够动作。 电流速断保护的优点：简单可靠、动作迅速， 缺点：不能保护线路全长，保护范围受运行方式影响 电流保护的接线方式指电流继电器与电流互感器之间的接线方式，目前广泛使用三相星形、两项星形接线。 功率方向元件的基本要求： 1、明确的方向性，正方向故障可靠动作，反方向故障不动作 2、足够的灵敏度 功率方向元件接线方式要求： 1、正方向任何短路都能动作，反方向不动作 2、Ir、Ur尽可能大一些，ψk接近最大灵敏度角ψsen，减小消除动作死区 中性点直接接地系统： 零序电流的分布：主要取决于输电线路零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，与电源数目和位置无关 零序功率方向：与正序功率方向相反，由线路流向母线 中性点非直接接地系统零序分量分布特点： 1、对地电容构成通路，零序阻抗很大 2、单相接地时，相当于故障点产生与故障前相电压等大反向的零序电压，全系统出现零序电压 3、非故障线路零序电流为线路本身的电容电流，容性无功由母线流向线路 4、故障线路零序电流等于全系统非故障元件对地电容电流之和，容性无功由线路流向母线第三章、距离保护

光纤差动保护装置原理分析及其调试、运行注意事项

RCS-9613CS型光纤差动保护原理分析及其 调试、运行注意事项 一、开放条件 在保护功能已投入的情况下, RC S9613CS 型光纤差动保护装置的开放条件是: a) 保护启动且满足差动方程。 b) 保护没有启动, 但是相电压或相间电压由正常值变为低于65 % Ur ( Ur 为线路的额定电压) ,且满足差动方程。 c) 开关置于分位, 且满足差动方程。 一旦上述任一条件得到满足, 保护装置将给对侧发差动允许信号, 对侧如检测到有区内故障, 两侧保护出口将动作。上述开放条件仅对瞬时金属性短路故障而言。 二、闭锁条件 RC S9613CS型光纤差动保护装置的闭锁条件是: a) 保护功能压板不投; b) 开关位置为合位, 且三相电压正常(三相对称且幅值大于 65 %Ur ) ; c) 开关位置为分位, 但是保护没有接受到跳闸信号(如控制电源被切除) 。上述任一条件不满足, 则对侧保护装置检测到任何瞬时故障, 两侧光纤分相差动保护均被闭锁。上述闭锁条件只是针对瞬时金属性短路故障而言的, 当后备保护在投入状态或发生零序高阻接地故障时, 闭锁条件将不起作用。

三、特殊试验条件下的反应 特殊试验条件下RC S9613CS型光纤差动保护装置的反应情况: a) 对空载充电线路, 在断路器断开侧对保护装置进行加电流试验。若只投主保护压板, 其它后备保护压板不投, 模拟各类型故障(故障电压低于40 V) ,则两侧光纤差动保护装置均不动作; 投入主保护压板及其它后备保护压板, 加故障电流, 如本侧开关断开, 则后备加速保护动作, 开关合位时, 后备保护动作, 经一定延时后, 光纤差动保护装置动作, 此时,对侧光纤差动保护装置也随之跳闸; 若只投主保护压板, 其它后备保护压板不投, 空载充电线路有启动电流, 则两侧光纤差动保护装置动作; 任一侧开关跳闸异常, 不影响两侧光纤差动保护的逻辑判别。 b) 空载充电线路发生故障时, 断路器断开侧光纤差动保护装置不动作。 c) 当空载充电线路发生非高阻接地的瞬时故障(故障延时小于50 ms) 时, 如断路器断开侧控制电源被误退出, 将导致电源侧光纤差动保护拒动。 d) 任一侧主保护压板退出, 均闭锁两侧光纤差动保护。 e) 通道异常, 则可靠闭锁两侧主保护。 f ) 光纤差动保护不经复合电压、电压互感器断线等闭锁。 g) 任一侧断路器断开或三相电压低于65 %Ur ,将开放对侧光纤差动保护。 四、RC S9613CS型光纤差动保护装置的特点

光纤差动保护动作原因分析

关于线路光纤差动保护误动的原因分析 1、摘要 2014年5月30日晚22：57分，在内蒙杭锦旗源丰生物热电厂，发生两条线路光纤差动保护动作跳闸事故；后经调度同意恢复线路供电，在操作1#主变进行冲击合闸时，本条线路光纤差动保护动作跳闸，经检查1#主变没有任何故障，申请调度令再次恢复供电，调度同意并仅限最后一次恢复供电，当又一次次操作1#主变进行冲击合闸时，本条线路光纤差动保护动作跳闸。至此，不能正常运行。 2、基本概况及事故发生经过 内蒙杭锦旗源丰生物热电厂有两台发电机变压器组，主变高压侧为35KV系统，两路进线由上级220KV变电站引来，两路进线之间有母联开关，启动备用变压器由Ⅰ段母线供电。由于两路进线在上级变电站为同段母线输送，所以正常运行时母联合环，两台机组并列运行。听当值运行人员讲，5月30日晚22:08分，事故发生之前系统报出过TV断线、零序过压、主变过负荷故障，并且C相系统电压均为零的状况，即刻到35KV配电室巡视，最终发现在Ⅱ段主变出线柜跟前闻见焦糊味。当即汇报调度采取措施，申请调度断开35KV母联开关310，保证Ⅰ段发电机变压器组正常运行。然后意在使Ⅱ段发电机变压器组退出运行，以便检查Ⅱ段主变出线柜焦糊味的来源情况。结果在间隔50分钟后，当晚22:57分左右，2#主变差动保护动作,跳开高低压侧开关,发电机解列.Ⅰ段、Ⅱ段线路光纤差动保护莫名其秒的同时动作跳闸，1#主变高低压侧开关紧跟着也跳闸,造成全厂停电事故。

上述情况发生后，向调度汇报，申请恢复线路供电，以保厂用系统不失电安全运行。调度要求自行检查故障后在送电,在晚上23:50分,检查出2#主变出线柜C相CT接地烧毁,后向调度汇报并经调度同意恢复了供电。厂用电所带设备运转正常后，计划启动Ⅰ段发电机变压器组,调度同意.在3:49分,操作1#主变冲击合闸时，本条线路光纤差动保护动作跳闸，同时向调度汇报。在检查1#主变没有任何故障后，申请调度令,恢复杭源一回线供电.调度同意并仅限最后一次恢复供电, 4:52分, 操作1#主变冲击合闸时, 本条线路光纤差动保护再次动作跳闸,11:33分申请调度恢复本厂厂用电系统,经调度同意,在11:39分恢复了厂用电系统. 根据其它运行人员反映，在此次事故之前，也有光纤差动保护动作跳闸的事情发生，而且不只一次。并且奇怪的是，在两台机组并列运行时，想让两台机组分段运行。在分断联络开关时，线路光纤差动保护也会同时动作跳闸,两条线路全部失电。或是正常操作断开一条线路时,也会使另一条线路光纤差动保护动作跳闸，说明光纤差动保护动作非常不可靠,存在着巨大引患. 3、光纤差动保护误动的原因分析 经过认真检查,2#主变出线柜C相CT接地烧毁（一次对二次及地绝缘为零）,B相CT也有严重拉弧现象,C相CT二次侧也有拉弧过的痕迹.A、B、C相CT一次触头螺丝没有紧死，有不同程度的虚接现象。必须重新更换CT.这也说明相关装置报出TV断线、零序过压、主变过负荷故障的原因所在, C相CT接地并存在严重拉弧现象,那么 C相系

线路光纤保护联调方案

光纤差动保护联调方案 摘要：光纤电流差动保护是高压和超高压线路主保护的发展趋势。根据光纤分相电流差动保护的基本原理，详细阐述了光纤电流差动保护联调方案，其中包括检查两侧电流及差流、模拟线路空充时故障或空载时发生故障、模拟弱馈功能以及模拟远方跳闸功能。同时分析了光纤电流差动保护定检中存在的危险点，并提出了相应对策。 关键词：光纤分相电流差动：联调；充电；弱馈；远方跳闸 0 引言 近年来，随着通信技术的发展和光缆的使用，光纤分相电流差动保护作为线路的主保护之一得到了越来越广泛的应用。而且这种保护在超高压线路的各种保护中，具有原理简单，不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相、单侧电源等方式的影响，动作速度快，选择性好，能可靠地反应线路上各种类型故障等突出优点。目前由于时问、地域、通信等条件限制，继电人员常常无法密切配合进行两侧纵联差动保护功能联调，造成联调项目简化，甚至省略的现象时有发生，这样极为不利于继电人员对保护功能的细致了解，因此本文将结合南瑞RCS一931和四方CSC一103型光纤差动保护装置简要说明两侧差动保护联调的试验步骤。 数字电流差动保护系统的构成见图1。 M N 图1电流差动保护构成示意图 上图中M、N为两端均装设CSC-103高压线路保护装置，保护与通信终端设备间采用光缆连接。保护侧光端机装在保护装置的背板上。通信终端设备侧由本公司配套提供光接口盒CSC-186A/CSC-186B。 1 光纤分相电流差动保护基本原理光纤分相电流差动保护借助于线路光纤通道，实时地向对侧传递采样数据，各侧保护利用本侧和对侧电流数据按相进行差动电流计算。 动作电流(差动电流)为： I D=│(ìM-ìMC)+( ìN-ìNC)│ 制动电流为：I B=│(ìM-ìMC)-( ìN-ìNC)│ 比例制动特性动作方程为： ID﹥ICD ID﹥K*IB 式中：IM、IN分别为线路两侧同名相相电流，IMC、INC为实测电容电流，并以由母线流向线路为正方向；ICD为差动保护动作门槛；K为比例制动系数，一般K<1。线路内部故障时，两侧电流相位相同，动作电流远大于制动电流，保护动作；线路正常运行或区外故障时，两侧电流相位反向，动作电流为零，远小于制动电流，保护不动作。南瑞公司的RCS