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国电南自PSL603G光纤电流差动保护装置

一、PSL603G光纤电流差动保护装置

1. 应用范围

本装置为由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置，可用作220kV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。

1、1保护配置

603G保护的核心部件是三个CPU（32位）模件，在装置中#3—#5插件位置，各CPU并行工作。（每个CPU模件设有两片微处理器，主处理器用于运行保护程序，辅助处理器用于监视主处理器工作状况。双处理器相互监视，确保装置工作的可靠性。）

1、2 保护配置及型号

PSL 603G系列以分相电流差动和零序电流差动为主体的全线速动主保护，由波形识别原理构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离保护及四段式零序方向电流保护构成的后备保护。保护有分相出口，并配有自动重合闸功能，可以通过保护屏上的重合闸控制把手可方便地进行单重、综重、三重、停用选择。

为了适应不同的线路，增加了一些特殊功能，每个特殊功能都设有相应的功能代码。通过不同组合实现不同保护功能的保护装置，现有如下几种：

表1.2.1 功能代码

1、3保护程序整体结构：

保护程序整体结构如图3.1.1所示。

图3.1.1 保护程序整体结构

所有保护CPU程序主要包括主程序、采样中断程序和故障处理程序。正常运行主程序。每隔1ms采样间隔定时执行一次采样中断程序，采样中断程序中执行启动元件，如果启动元件没有动作，返回主程序。如果启动元件动作，则进入故

障处理程序（定时采样中断仍然执行），完成相应保护功能，整组复归时启动元件返回，程序又返回进入正常运行的主程序。

主程序中进行硬件自检、交流电压断线检查、定值校验、开关位置判断、人机对话模件和CPU模件运行是否正常相互检查等。硬件自检包括ROM、RAM、EEPROM、开出光耦等。

采样中断程序中进行模拟量采集和相量计算、开关量的采集、交流电流断线判别、重合闸充电、数据同步、合闸加速判断和启动元件计算等。

故障处理程序中进行各种保护的算法计算、跳合闸判断和执行、事件记录、故障录波、保护所有元件的动作过程记录，最后进行故障报告的整理和记录所用定值。

1、4电流差动保护

采用分相电流差动和零序电流差动作为线路全线速动保护，零序电流差动具有两段，Ⅰ段延时100ms选跳，Ⅱ段延时250ms三跳。只有在差动总投硬压板投入后，分相差动、零序差动硬压板投入才有效。

采用光纤作为通道通讯介质，可采用专用光纤或复用光纤。通过以

1024kbit/s或2048kbit/s速率传输的专用光纤通道、以64kbit/s速率复接PCM （G.703）同向接口、以2048kbit/s速率复接PDH或SDH系统的2048kbit/s（E1）接口，传送三相电流及其他数字信号，极大地提高了保护的性能。并采用内置式光端机，不需外接任何光电转换设备即可独立完成“光电”转换过程。自动检测通道故障，实时显示差流、通道误码率，通道故障时自动闭锁差动保护。

图3-5-11-3 专用光纤通道连接图

图3-5-11-4 复用PCM通道方式一侧连接图

1、4、1分相差动

动作判据如下

1) 或者

其中，为常数。

INT

KBL1

KBL2

IINT/KBL1

比例差动示意图

KBL1，KBL2为差动比例系数系数，其中KBL1保护内部固定为0.5、其中KBL2保护内部固定为0.7；ICD 为整定值(差动启动电流定值)；IINT为四倍额定电流(分相差动两线交点)；零序差动对高阻接地故障起辅助

保护作用，原理同分相差动，零序差动比例系数保护内部固定为K0BL＝0.8。Ib常数计算值为0.4IINT。Ic

为正常运行时计算得到的电容电流。

1、4、2 零序差动

对于经高过渡电阻接地故障，采用零序差动继电器具有较高的灵敏度，原理同分相差动。零序差动比例系数，保护内部固定为0.8。零序电流差动具有两段，Ⅰ段延时100ms选相跳闸，Ⅱ段延时250ms

三跳。

1、4、3 电容电流补偿

对于高电压长距离输电线路，电容电流较大，为了提高经高过渡电阻故障时的灵敏度，要考虑电容电流的影响。本保护装置计算正常时作为电容补偿电流。在进行差动继电器计算时，必须满足故障的

的条件。

1、4、4 差动辅助启动元件

差动启动元件除了相电流突变量启动元件、零序电流辅助启动元件，还有以下两种辅助启动元件。

(1) 低电压辅助启动元件

用于弱馈负荷侧的辅助启动元件，该元件在对侧启动而本侧不启动的情况下投入，相电压小于52V或相间

电压小于90V时本侧被对侧拉入故障处理。

(2) 利用TWJ的辅助启动元件

作为手合于故障时，一侧启动另一侧不启动时，未合侧保护装置的启动元件。

光纤差动保护中通信可靠性是影响保护性能至关重要的因素，因此对通信进行了严密细致的监视，每帧数据进行CRC校验，错误舍弃，错误帧数大于一定值时，报通道失效；通信为恒速率，每秒钟收到的帧数

为恒定，如果丢失帧数大于某给定值，报通道中断，以上两种情况发生后，闭锁差动保护，一旦通信恢复，

自动恢复保护。

1、4、5 差动保护跳闸逻辑

(1) 差动保护可分相跳闸，区内单相故障时，单独将该相切除，保护发跳闸命令后250ms故障相仍有电流，

补发三跳令；三跳令发出后250ms故障相仍有电流，补发永跳令。

(2)两相以上区内故障时，跳三相。

(3)控制字采用三相跳闸方式时任何故障均跳三相。

(4)零序电流差动具有两段，Ⅰ段延时100ms选相跳闸，Ⅱ段延时250ms三跳。

(5)功能控制字为“远跳经本地启动”时，启动后收到对侧远跳信号，三相跳闸并闭锁重合闸（永跳）。功能

控制字“远跳不经本地启动”时，收到对侧远跳信号后，直接三相跳闸并闭锁重合闸（永跳）。

1、4、6 CT断线

CT断线瞬间，断线侧的启动元件和差动继电器可能动作，但对侧的启动元件不动作，不会向本侧发差动保护动作信号，从而保证纵联差动不会误动作。非断线侧经延时后报“长期有差流”，与CT断线作同样处理。

1、5距离保护的动作特性

PSL603的距离保护设有三段相间距离保护和三段接地距离保护。设有相间距离和接地距离压板。阻抗采

用四边形特性原理

图3-7-1 阻抗Ⅰ、Ⅱ段动作特性图3-7-2 阻抗Ⅲ段动作特性

1、6零序保护

零序保护设置了四段全相运行时的零序保护，两段非全相运行时的不灵敏段零序保护。设有零序Ⅰ段、零序Ⅱ段和零序总投压板。零序总投压板退出时，零序保护各段都退出。

零序电压3U0由保护自动求和完成，即3U0＝Ua+Ub+Uc。零序电压的门坎按浮动计算，再固定增加0.5V，所以零序电压的门坎最小值为0.5V。零序方向元件动作范围：

其灵敏角在-110度，动作区共150度

当PT断线后，零序电流保护的方向元件将不能正常工作，所有带方向的零序电流段均不能动作，这样可以保证PT断线期间反向故障，带方向的零序电流保护不会误动。

1、7 重合闸模件

本装置重合闸为一次重合闸方式，可实现单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、停用重合闸功能。重合闸启动方式由本保护及其它保护跳闸启动或断路器位置不对应启动方式。

1、7、1 重合闸方式

本装置的重合闸方式可以由开入量中的“重合闸方式1”和“重合闸方式2”选择为单重方式、综重方式、三重

方式或重合闸停用，其对应关系如下表：

表3-11-1 重合闸方式开入量定义

其中0=开关量与24V断开，1=开关量与24V接通

1、单重方式：系统单相故障跳单相，单相重合；多相故障跳三相，不重合。

2、综重方式：系统单相故障跳单相，单相重合；多相故障跳三相，三相重合。

3、三重方式：系统任意故障跳三相，三相重合。

4、停用方式：重合闸退出。

重合闸由判断线路电流消失后开始计时，以确认断路器可靠跳开。

1、7、2 沟通三跳

本装置设有沟通三跳逻辑，沟通三跳的条件为(或门条件)：

(1)重合闸处于三重方式或停用方式；

(2)重合闸充电未充满；

(3)重合闸失去电源。

满足沟通三跳条件后，重合闸出口板上的两付沟通三跳接点闭合，和另一保护装置的BDJ串接，连到操作箱的三跳回路；同时若本保护发单跳命令则重合闸CPU补发三跳命令。如果要考虑在重合闸CPU失电或损坏的情况，可以用本保护的BDJ和沟通三跳接串接，连到操作箱的三跳回路。

1、7、3关于两套重合闸配合的说明

本装置重合闸在检测到线路有流时（对应单重方式为启动重合闸相别，对于三重方式为任意一个相别有流），则认为其它重合闸重合，本装置重合闸返回并放电，所以本装置重合闸可以和其他能智能判出已重合的重合闸同时投入。

若使用另一台装置的重合闸，本装置重合闸需退出时（但保护不是三跳方式），应当并且只能退出本装置重合闸出口压板，重合闸方式仍然必须置在相应位置，否则重合闸可能会误沟通三跳。

1、8 交流电压断线

1、8、1 PT断线检查分为不对称断线识别和三相失压识别两种。

在保护未启动时进行，保护启动后只保持启动前的标志。

上述两个判据的任意一个满足，持续1.25秒后发PT断线信号，并报“PT 断线”事件。

无论是PT不对称断线还是PT三相失压均视为PT断线。

PT断线时，距离保护退出，并退出静稳破坏启动元件。零序电流保护的方向元件是否退出由控制字决定，不带方向元件的各段零序电流保护可以动作。

PT断线后若电压恢复正常0.5s后，装置PT断线信号灯自动复归，并报告相应的断线/失压消失事件，所有的保护也随之自动恢复正常。

1、8、2线路抽取电压断线

当重合闸投入且处于三重或综重方式，如果装置整定为重合闸检同期或检无压，则要用到线路抽取电压，当用作同期电压的那路线路抽取电压低于40V，且任一相有流或者开关在合位时，满足条件持续10s报“线路PT断线”。

当重合闸投入且处于单重方式，如果装置整定为单重检三相有压，则要用到线路抽取电压，当开关三相均在合闸位置，且任意一路线路抽取电压低于40V，持续10s报“线路PT断线”。

1、9交流电流异常判别

装置上电2小时之内，检查交流电流相序的正确性，判据：（1）3I2>0.25In；（2）3I2>4*3I1；（3）持续时间1min。上述判据都满足时，报“CT反序”事件，发呼唤，不闭锁保护。

在最大相间电流差大于最大相电流的50%且最大电流相大于额定电流的25%时，延时10min报“负载不对称”。发呼唤，不闭锁保护。

零序电流3I0大于零序电流启动定值，持续10s后报“CT不平衡”，并且闭锁零序电流启动元件。当零序电流返回1s后，保护也立即恢复正常。

二、603G面板及液晶显示

1、1PSL603G保护液晶显示说明

正常显示画面

主菜单

定值

事件

采样信息

设置

测试功能

其他

显示和打印

复制定值区

整定定值

删除定值

显示有效值

打印采样值

总报告

分报告

通信设置

MMI 设置

其他设置

时间设置

液晶调节

开出传动

开入测试

交流测试

其它功能

版本信息

初始化

语言选择

出厂设置

显示画面总体结构示意图

主菜单

定值设置

事件测试功能

采样信息其他

定值显示、打印、整定、删除…

1、2 菜单

标题栏

命令控件

状态栏

1、3正常显示画面

PSL603数字式保护定值区01

Iam 1.0A0.000° Ian 1.00A-180.0°

Ibm 1.0A-120.° Ibn 1.00A60.0°

Icm 1.0A120.0° Icn 1.00A-60.01°

Ica 0.0A0.000° Iza 2.05A-90.0°

Icb 0.0A0.000° Izb 2.05A-90.0°

Icc 0.0A0.000° Izc 2.05A-90.0°

1999-07-10 14:26:17

按任意键进入主菜单

正常显示画面示意图1 PSL603数字式保护定值区01

分相差动投入●零序差动投入●

差动总投入○相间距离投入○

接地距离投入●零序I段投入●

零序II段投入○零序总投入○

单重方式

←┘主菜单 1999-11-18 11:18:18

正常显示画面示意图2

如图所示是PSL 603G系列数字式保护中使用的两个典型的正常显示画面。画面1显示本侧和对侧三相电流的有效值和角度以及差流和制动电流的值，画面2 显示保护压板状态(●=投入，○=退出)。

装置轮流显示画面1和画面2的内容，此时，可以用“Q”键使装置停止显示自动切换，而停留在画面1或画面2(画面内容本身仍然继续刷新)，继续按“Q”键则切换画面1和画面2。

如果需要对装置操作，按“←┘”键即可进入主菜单。

注：对不同的保护装置，画面显示的模拟量数目和名称可能不同，如差动保护显示各侧电流、差流等，而距离保护显示电压、电流等。

事件报告

2000-02-10 09:52:21.306ms

00000ms 差动保护启动（差动保护）

00040ms 差动保护C跳出口（差动保护）

00063ms 故障类型双端测距

C相接地3.7Km （差动保护）

06014ms 差动保护整组复归（差动保护）

＜＞翻页∧∨滚屏

标题栏

状态栏

开始时间

滚动条

事件

事件参数

事件来源

1、4 事件显示画面

事件显示画面示意图

显示列表最多可以保留500行信息(包括事件和参数)，超过500行自动删除最早的条目。除非事件记录区刷新，否则删除的事件仍然可以复制。

注：当出厂设置中内部控制字第1位置1时，保护装置将在故障发生时只显示预先设定地关键事件，对于如“保护启动”、“保护整组复归”及测距事件等不太重要的事件将不显示，但在报告复制中可将全部事件调出，供事故分析之用。

1、5 事件报告操作

PSL 600系列数字式保护中事件报告分为“总报告”和“分报告”两类。所谓“总报告”即存放在人机对话模件中的事件报告记录，包括系统故障时保护启动所产生的事件报告、装置运行过程中的操作报告、装置发生异常时的事件报告等。所谓“分报告”即存放在保护模件中的事件报告。对事件报告的操作即对这两类报告的操作，包括复制以及显示或打印等。

1、6终止打印录波

在装置打印故障录波时，如果需要终止打印，可按住面板或屏上的信号复归按钮持续1秒，装置将进入下图所示对话框，选择“是”后按按“←┘”键即可中止当前录波打印。

2、面板信号显示及判断

2、1 PSL600系列保护面板信号

“运行”灯：正常运行时长亮；保护有启动时闪烁，在整组复归后长亮

“重合允许”灯：满足充电条件后20S或12S长亮；有闭锁充电条件或重

合动作时熄灭；充电过程中为闪烁状态

“保护动作”灯：保护出口后灯亮保持，可复归

“重合动作”灯：重合闸出口或开关偷跳重合动作后灯亮保持，可复归

“PT断线”灯：保护启动前保护判断满足“不对称断线”、“三相失压”

或“线路PT断线”条件时，灯亮并保持；在交流恢复正

常后0.5秒后灯灭；不能复归

“告警”灯：装置有异常告警时灯长亮并保持；信号不能复归（电保持继

电器）

复归按钮：复归“保护动作”和“重合动作”信号

2．2 PSL600A系列保护面板信号

“运行”灯：正常运行时长亮；保护有启动时闪烁，在整组复归后长亮

“跳A”灯：保护A跳出口后灯长亮保持，可复归

“跳B”灯：保护B跳出口后灯长亮保持，可复归

“跳C”灯：保护C跳出口后灯长亮保持，可复归

“PT断线”灯：保护启动前保护判断满足“不对称断线”、“三相失压”

或“线路PT断线”条件时，灯亮并保持；在交流恢复正

常后0.5秒后灯灭；不能复归

“告警”灯：装置有异常告警时灯长亮并保持；信号不能复归（电保持继

电器）

复归按钮：复归“跳A”、“跳B”、“跳C”信号

3、运行注意要点：

1．正常运行时，603G保护、931保护均投入运行。启用603保护的重合闸。（931保护的重合闸合闸出口压板1LP4断开）603G保护和931保护动作后，由分相跳闸继电器及其分相跳闸压板经931或603G屏上的操作箱出口跳闸，同时由另外的接点分别起动603G保护的重合闸和断路器失灵保护。931保护、603G保护动作后的跳闸接点分别经操作箱的两组跳闸回路作用于断路器的两组跳圈。

2． 603G保护的重合闸停用时（CPU3），应将931保护“沟通三跳”（1LP21）压板合上，使931保护各段出口均三跳，同时应将603G和931屏上的重合闸方式开关置停用位置，并断开603G屏上的1LP6合闸出口压板。（注：931保护设有重合闸，但正常运行时只启用603G屏上重合闸，当603G屏上重合闸停用时，

根据调度命令要求决定是否启用931保护的重合闸。因此，正常931屏上除1LP4压板不投外，其他重合闸的投运条件均应满足）。

3． 603G和931屏上分别装有操作直流电源和交流电压控制开关。当603屏检修时；如分相操作箱装在931屏上（一般标准配置为分相操作箱装在931屏上），则931保护仍能运行，此时603G保护停用（603纵联差动保护两侧停用）及603G 屏上的跳闸、启动失灵、起动重合闸压板断开。931保护“沟通三跳”压板合上（按停用重合闸处理）。当931屏中931保护检修时（操作箱仍在运行），603G 保护仍可正常运行。此时，931保护停用（931纵联差动保护两侧停用）及931屏上的跳闸、启动失灵、合闸压板断开。

4．当603G屏或931屏上断路器失灵保护启动装置异常时，应同时将603屏和931屏上启动失灵保护的跳闸接点回路及其对应的压板断开。

5． 603G保护的投运、停用：

（1）正常运行时，603G保护装置信号正常，有关压板合上，全部保护装置投入运行。

（2）光纤接口装置、光纤通道出现告警异常时，两侧603G保护纵联差动保护应同时停用。

（3）当一侧装置中其保护插件（CPU1-CPU3），出现异常时，则将该侧异常的保护退出运行，并立即通知继电保护处理，省调调度员允许该侧603G保护（纵联差动保护、距离、另序、重合闸及断路器失灵启动）全部退出运行。（操作箱仍在运行状态，接受931屏来的跳闸指令），同时发令另一侧603纵联差动保护陪停，距离、另序、重合闸、断路器失灵保护仍正常运行。

上述处理只局限于更换插件的处理。若需进行测试或连动试验，则应申请旁路开关代本线开关或线路停役之后，方可进行。

（4）若603G保护纵联差动保护插件（CPU1）故障，可首先将本侧及对侧纵联差动保护退出运行，其纵联差动保护总投入压板断开（1LP15）。其他保护正常运行。

（5） 603保护可存放32组定值，当603保护运行中切换定值区时无需停用出口压板，只需切换确认后打一份定值单和所要求的运行定值核对无误。

（6）三取二选择是为了防止因某个CPU异常造成保护装置非预期动作，“三取二”的含义就是指高频、距离、重合闸中至少有两个CPU起动后，才能开放-24V 跳闸出口电源, “三取一”的含义就是指高频、距离、重合闸中只要有一个CPU 起动后，就能开放-24V跳闸出口电源。三取二或三取一的选择可以在装置底板上通过跳线选择。一般在运行时，投入三取一功能。

(7) 603整套保护投信号时，应给上保护直流电源，保护相应的功能压板置投入位置，保护出口压板及启动失灵压板置断开位置。

（8）603整套保护停用时，应断开保护直流电源，保护相应的功能压板置退出位置，保护出口压板及启动失灵压板置断开位置。

6． 603纵联差动保护的投运步骤：

（1）两侧在电流、电压回路带负荷试验正确无误后，光纤通道数据交换正常（通过液晶窗口显示的电流角度等数据）。

（2）发令将两侧纵联差动保护的有关投入压板（1LP13/14/15合上）。

4、603G屏有关压板说明:

5、打印及显示信息一览表

PSL603G数字式线路保护事件信息一览表：

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

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。

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：

DMP317微机光纤纵差保护测控装置

DMP—300 变电站、发电厂综合自动化系统DMP317线路光纤纵差保护测控装置技术使用说明书曲阜华能电气制造有限公司 2003年10月

目录 1 适用范围 1 2 主要功能 1 2.1保护功能 1 2.2远动功能 1 2.3录波功能 1 3 技术指标 1 3.1额定数据 1 3.2功率消耗 1 3.3过载能力 2 3.4测量误差 2 3.5温度影响 2 3.6安全与电磁兼容 2 3.7绝缘耐压 3 3.8光纤接口指标 3 4 保护逻辑原理 3 4.1线路差动保护 3 4.2差流越限告警 5 4.2 PT断线告警 5 5 整定说明 5 5.1整定清单 5 5.2整定说明 6 6 厂家设置 6 7 CT接线方式 6 8 通讯设置 6 附图1. DMP317微机线路光纤纵差保护装置背板端子图 7附图2. DMP317微机线路光纤纵差保护装置原理图 8

1 适用范围本装置适用于110KV及以下系统的短线路，作为相间短路的快速保护，可集中组屏，也可分散于开关柜。 2 主要功能 2.1保护功能本套装置成套使用，分为主从两台装置，可分别设置主从两机。 ①线路差动保护（带差流越限告警并闭锁差动保护） ②PT断线告警 ③通讯告警功能并闭锁比率差动保护以上保护均有软件开关，可分别投入和退出。 2.2远动功能遥信：四个状态遥信 2.3录波功能装置具有故障录波功能，记忆最新8套故障波形，记录故障前10个周波，故障后10个周波，返回前10个周波，返回后5个周波，可在装置上查看、显示故障波形，进行故障分析，也可上传当地监控或调度。 3 技术指标 3.1额定数据交流电流 5A、1A 交流电压 100V 交流频率 50HZ 直流电压 220V、110V 3.2功率消耗交流电流回路 IN=5A 每相不大于0.5VA 交流电压回路 U=UN 每相不大于0.2VA 直流电源回路正常工作不大于10W 保护动作不大于20W

几种型号的分相电流差动保护的异同

几种常见型号的分相电流差动保护的比较本文将对目前工区范围内常见的几种分相电流差动的保护原理，装置结构、日常运行操作等方面做一个简要的介绍和比较，从而找出其共性和不同之处，为日常运行工作提供参考。 1. 分相电流差动的基本原理 1) 基本原理保护通过通讯通道把一端的带有时标的电流信息数据传送到另一端，各侧保护利用本地和对侧电流数据按相将同一时刻的电流值进行差动电流计算，比较两端的电流的大小与相位，以此判断出是正常运行、区内故障还是区外故障。以母线指向线路为正方向，根据基尔霍夫电流定律，在不考虑电容电流和CT 采样误差的情况下：正常运行或区外故障时一侧电流由母线流向线路，为正值，另一侧电流由线路流向母线，为负值，两电流大小相同，方向相反，所以0M N I I += ，差流元件不动作。区内故障时两侧实际短路电流都是由母线流向线路，和参考方向一致，都是正值，差动电流会很大，满足差动方程，差流元件动作。 2) 与相差高频在原理上的区别相差高频保护是比较被保护线路两侧电流相位的高频保护。当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁，两侧电流相位相反时保护动作跳闸。两者区别在于相差高频不比较电流值只比较相位，分相电流差动同时比较两侧的电流幅值和相位。 3) 保护的通道分相电流差动保护需要将线路两端的电流信息进行比较，应此要有专门的通道来传输这些电流信息，目前保护通道主要有载波通道与光纤通道。由于光纤通道具有可靠性好，传输信息量大的优点，因此分相电流差动保护均使用光纤通道。光纤通道分为两种：一种为复用通道，另一种为专用通道。专用光纤通道：专用纤芯方式相对比较简单，运行的可靠性也比较高，220kV 及以下线路光纤保护多采用专用纤芯方式复用光纤通道：两地之间通过通信网通信。由于通信网是复用的，所以需要用通信设备进行信号的复接。多用于500kV 长距离输电线路。 2. 分相电流差动保护的优势与高频距离、相差高频等纵联保护相比分相电流差动主要有以下优点： A. 分相电流的差动保护中只要引入电流量就能实现故障判别，而无需引入电压量。因而在原理上得到了很大的简化。 B. 分相电流差动保护中只对电流值进行测量计算，不对故障距离阻抗进行计算，因此提高了耐过渡电阻的能力。 C. 分相电流差动保护中只要对两端电流差值和相位进行测量计算就能明确选出故障相，故障选相变得非常容易，而这在其它保护方法中是难点。 D. 分相电流差动保护不受系统振荡影响。在系统振荡时两端电流方向与正常时相同，相位的摆动完全一致，即使在系统振荡时发生故障，保护装置也能根据两端电流相位变化正确动作。

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

纵联差动保护原理

一、发电机相间短路的纵联差动保护将发电机两侧变比和型号相同的电流互感器二次侧图示极性端纵向连接起来，差动继电器KD接于其差回路中，当正常运行或外部故障时，I1与I2反向流入，KD的电流为1 1 TA I n -2 2 TA I n = 1 I'- 2 I'≈0 ，故KD不会动作。当在保护区内K2点故障时，I1与I2 同向流入，KD的电流为： 1 1 TA I n +2 2 TA I n = 1 I'+ 2 I'=2k TA I n 当2k TA I n 大于KD的整定值时，即 1 I'-(3) max max / unb st unp i k TA I K K f I n =≠ 0 ,KD动作。这里需要指出的是：上面的讨论是在理想情况下进行的，实际上两侧的电流互感器的特性（励磁特性、饱和特性）不可能完全一致，误差也不一样，即nTA1≠nTA2，正常运行及外部故障时，2k TA I n ≥I set ，总有一定量值的电流流入KD, 此电流称为不平衡电流，用Iunb表示。通常，在发电机正常运行时，此电流很小，当外部故障时，由于短路电流的作用，TA的误差增大，再加上短路电流中非周期分量的影响，Iunb增大，一般外部短路电流越大，Iunb就可能越大，其最大值可达： .min .min.min () brk brk op ork brk op I I I K I I I > ≥≤+ 式中：Kst——同型系数，取0.5； Kunp——非周期性分量影响系数，取为1～1.5； fi ——TA的最大数值误差，取0.1。为使KD在发电机正常运行及外部故障时不发生误动作，KD的动作值必须大于最大平衡电流Iunb.max，即Iop=KrelIunb.max (Krel为可靠系数，取1.3）。Iunb.max越大，动作值Iop就越大，这样就会使保护在发电机内部故障的灵敏度降低。此时，若出现较轻微的内部故障，或内部经比较大的过渡电阻Rg

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

光纤纵联电流差动保护通道异常

1概述光纖縱聯電流差動保護是近年來發展相當快的輸電線路保護之一，它借助光纖通道傳送輸電線路兩端的資訊，以基爾霍夫電流定律為依據，能簡單、可靠地判斷出區內、區外故障。對於線路保護來說，分相電流差動保護具有天然的選相能力和良好的網路拓撲能力，不受系統振盪、非全相運行的影響，可以反映各種類型的故障，是理想的線路主保護。光纖通信與輸電線無直接聯繫，不受電磁干擾的影響，可靠性高，通信容量大。光纖縱聯電流差動保護既利用了分相電流差動的良好判據，又克服了傳統導引線方式的種種缺陷，具有其他保護無以比擬的優勢，因此，近年來國內外各大公司均加強在該領域的研究開發，各自相繼推出了此類保護產品。就光纖縱差保護的應用環境來說，隨著國家電力工業的發展，通訊技術的日新月異，光纜及光纖設備費用的急劇下降，光纖通訊網在電力系統的架設越來越普遍。如廣東目前已建成了光纜1300km，SDH （Synchronous Digital Hierarchy）站點30多個，以珠江三角洲為中心的SDH自愈環電力光纖網路。目前，許多地方都把發展光纖通信主幹網作為電力通信的發展方向和重要任務，這都為繼電保護所需要的穩定、可靠的數位化資訊傳輸通道創造了有利條件。在光纖網路敷設的光纜中，除提供數據共用光纖通道介面，滿足數據通信、寬頻多媒體、圖像資訊等的需求外，還提供了繼電保護專用的纖芯，這為高壓輸電線的電流縱聯差動保護提供了複用光纖通道（與SDH共用的數

據通道）和專用光纖通道（利用光纖網路中繼電保護用纖芯構成）。另外，由於光纖電流差動保護簡單、可靠，不受線路運行方式的影響，在城網和短輸電線路中大量採用。如上海電網已把採用光纖分相電流縱差保護作為電網繼電保護“十五”規劃的一個重要配置原則來執行，目前已投運和即將投運的光纖電流差動保護達194套。因城網中輸電線大多較短，光纖芯直接接入不需附加複接設備，管理也較方便，故在城網中光纖電流差動保護以專用光纖通道方式為多。光纖傳輸通道的穩定與否是光纖縱聯差動保護正確工作的基礎，一旦光纖傳輸通道發生故障，光纖縱聯差動保護將不能正常工作。實際上，為提高保護裝置的可靠性，當光纖傳輸通道發生故障時，保護裝置會將電流縱聯差動保護自動退出。光纖通道的可靠性雖然較高，但也有損壞的可能性，如光纜斷芯、熔纖品質不好、光纖跳線接頭鬆動、光纖受潮或接頭積灰導致損耗增大等。如1999年6月7日，塘鎮站到機場站的2158/2159兩條220kV線路光纖保護告警，故障原因是：線路龍門架上OPGW（Optical Fiber Composition Ground Wire）與站內普通光纜接線盒由於雨天受潮引起一束光纖（4根芯）衰耗增大。2000年7月20日，吳涇第二發電廠到長春站4410線的兩套光纖差動保護均通道告警，原因是該線OPGW光纜中有幾芯熔接品質不好，光纖調換到備用芯後恢復正常。考慮光纖資訊傳輸通道有可能損壞，為保證高壓輸電線的安全運行，作為主保護的縱差保護不致由於通道故障而退出運行，確實有必要為同一套縱差保護裝置配置備用光纖通道。不論採用專用光纖通道

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

一起220KV线路光纤纵差保护装置误动原因分析

摘要：文章介绍一起由于单侧电流互感器饱和引起的光纤差动保护误动事故，通过对保护误动原因的查找、分析，给出了几种防止电流互感器饱和的方法，以提高光纤差动保护的正确动作率。关键词：光纤差动保护；电流互感器；ta饱和；保护误动引言光纤作为继电保护的通道介质，具有不怕超高压与雷电电磁干扰、对电场绝缘、频带宽和衰耗低等优点。电流差动保护原理简单，不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相运行方式的影响。差动保护本身具有选相能力，而且动作速度快，最适合作为主保护。因此利用光纤通道构成的电流差动保护具有一系列的优点，得到了广泛的应用。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，基本原理也是基于克希霍夫基本电流定律，是测量两侧电气量的保护，能快速切除被保护线路全线范围内的故障，不受过负荷及系统振荡的影响，灵敏度高。它的主要缺点是对电流互感器的要求较高，即要求线路两侧光差保护所使用电流互感器的传变特性一致，防止任一侧电流互感器饱和导致保护误动作。本文通过对光差保护误动原因的查找、分析，给出了几种防止电流互感器饱和的方法，以提高光差保护动作的正确率。 1 故障简介线路ⅰ第一套保护（rcs-931）61ms b相电流差动保护动作、171ms 三相电流差动保护动作、208ms远方起动跳闸，第二套保护（csc103d）216ms远方跳闸出口；133ms断路器b 相跳闸、268ms断路器a、c相跳闸。线路ⅰ对侧第一套保护（rcs-931）61ms b相电流差动保护动作、173ms远方起动跳闸、188ms 三相电流差动保护动作，第二套保护（csc103d）183ms 远方跳闸出口；110ms断路器b相跳闸、223ms断路器a、c相跳闸。 2 故障分析由于母线保护动作跳开两段母线，各断路器均三相跳开，因此未引起值班人员的重视。对线路ⅰ两侧保护动作报告提取后，发现rcs-931保护b相电流差动保护动作，断路器b相先于a、c两相跳闸，初步判断为母线故障引起的光纤差动保护误动作。光纤电流差动保护误动作的原因主要有：保护装置误整定、保护装置电流回路采样不精确、电流互感器饱和、电流互感器二次回路接线错误、电流互感器二次回路中性线两点接地等。首先，对线路ⅰ两侧保护装置的定值与最新的定值通知单进行了核对，均未发现问题。其次，对线路ⅰ两侧保护装置的带负荷检验报告进行检查， a站：ta变比1200：5，二次电流1.2a，b站：ta变比2500：1，二次电流0.19a，差流只有几个毫安，这就排除了电流二次回路接线错误的原因。然后，对现场反事故措施执行情况进行了检查，光差保护使用的电流回路中性线均在保护屏一点可靠接地，使用电缆也均为屏蔽电缆，并且屏蔽层两端接地，符合反措要求。最后，把检查的重点放到了电流互感器饱和及传变特性不一致方面上。结合调取线路ⅰ两侧保护装置的内部录波图，发现线路ⅰ变电站a侧电流二次录波中，b相电流明显发生畸变，发生严重ta饱和。变电站b侧电流波形基本良好，但b相含有较大直流分量。为说明变电站a侧ta饱和的严重程度，将a侧电流按ta变比折算至b侧并反向比较波形。如图4所示：变电站a侧b相电流波形用实线表示，变电站b侧b相电流波形用虚线表示。从图4可见，在第三个周波的时候，a侧的ta快速进入饱和，而b侧仍能正确进行电流的传变，从而造成在第三个周波的时候产生较大的差流。rcs-931bm差动保护采用了较高的制动系数和自适应浮动制动门槛相结合的方法，保证在发生比较严重ta饱和情况下不会误动。

电动机纵联差动保护

电动机纵联差动保护一、比率制动差动保护（1）电动机二次额定电流 1 n TA I n =? （2）差动保护最小动作电流 I s =K rel (·K cc ·K er +Δm )I n ap K K rel ——可靠系数，取K rel =2 ap K ——外部短路切除引起电流互感器误差增大的系数（非周期分量系数）=2 ap K K cc ——同型系数，电流互感器同型号时取K cc =0.5，不同型号时K cc =1 K er ——电流互感器综合误差取K er =0.1 Δm ——通道调整误差，取Δm =0.01~0.02 I s =2 (2×0.5×0.1+0.02)I n =0.24 I n 一般情况下，取I s =(0.25~0.35)I n ，当不平衡电流较大时，I s =0.4I n （3）确定拐点电流I t 有些装置中拐点电流是固定的，如I t = I n ；当拐点电流不固定时可取I t = (0.5~0.8)I n （4）确定制动特性斜率s 按躲过电动机最大起动电流下差动回路的不平衡电流整定最大起动电流I st ·max 下的不平衡电流I umb ·max 为 I umb ·max =(·K cc ·K er +Δm ) I st ·max ap K =2，K cc =0.5，K er =0.1，Δm=0.02，I st ·max =K st I n (取I st =10) ap K I umb ·max =(2×0.5×0.1+0.02)10I n =1.2I n 比率制动特性斜率为 t n st s umb rel I I K I I K s ??= ?max K rel =2，当I s =0.3 I n ，I t =0.8 I n ，K st =7 2 1.20.30.3470.8n n n n I I s I I ×?==? 一般取s =0.3~0.5 （5）灵敏系数计算电动机机端最小两相短路电流为 (2)1 2K L I x x = ?′+ x ′- 电动机供电系统处最小运行方式时折算到S B 基准容量的系统阻抗标幺值 U B - 电动机供电电压级的平均额定电压U B =6.3(10.5)kV X L - 电动机供电电缆折算到S B 基准容量的阻抗标幺值制动电流(2)res TA 2K I I n =相应的动作电流为

浅谈光纤差动保护

浅谈光纤差动保护发表时间：2016-08-29T10:27:38.213Z 来源：《电力设备》2016年第12期作者：杜易霏徐晓玥李泽方 [导读] 由于只能反应两侧TA 之间的线路全长，在原理上讲光纤差动保护并不是完整的保护。杜易霏徐晓玥李泽方（山东核电有限公司山东烟台 265116）摘要：随着我国经济以及科技的快速发展，超高压输电线路也得到了一定的发展。近年来，光纤通信技术发展迅速，光纤差动保护因其保护原理简单、动作快速、能可靠地反映线路上各种类型故障等优点，在220kV 及以上电压等级的输电线路中作为主保护被广泛应用。本文主要从光纤差动保护原理入手，结合实际经验，对其功能的应用和实现做了相应的介绍。关键词：光纤差动、原理、注意事项光纤差动保护基本原理由于只能反应两侧TA 之间的线路全长，在原理上讲光纤差动保护并不是完整的保护，通常还需附带其他后备保护以弥补不足。如RCS-931保护以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，还配有工频变化量距离元件构成快速的Ⅰ断保护，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流保护构成后备保护，保护有分相出口。光纤差动保护需注意的问题 TA饱和 TA 的饱和使得电流二次值与一次值的误差超出规定值范围，在区外故障时，会影响差动保护的正确动作。克服TA 饱和可选用合适的电流互感器，宜尽量选用有剩磁限值的互感器如TPY 型；此外，保护装置本身也应采取措施减缓互感器暂态饱和影响，如采用变制动特性比率差动原理等。在RCS-931保护中，由于采用了较高的制动系数和自适应浮动制动门槛，从而保证了在较严重的饱和情况下不会误动。通道数据同步性光纤差动线路保护装置对两侧数据的实时性、同步性要求较高，若两侧采样不同步，会使不平衡电流加大，产生差流。通道两侧采用一主一从方式，用于测量通道延时，主机侧为参照侧，从机侧为调整侧，若两侧不同步，参与计算的交流采样值不是同一时刻的，就会出现差流。解决该问题必须统一时钟，改变时钟方式。RCS931 系列保护通过控制字“主机方式”和“专用光纤”进行整定，可防止因数据传输中产生周期性滑码，出现差流。若差动保护装置的通信时钟方式控制字设置错误，保护装置也会报通道异常，使光纤差动保护退出运行。因此现场调试及运行中要特别注意正确设置装置的通信时钟方式。 CT极性母差保护用CT一般为反极性接入；测量用CT为0.5 级，极性应指向母线；计量用CT极性端应指向母线；保护用CT按保护装置的工作原理，严格按照定值单执行。所有的CT 次级除母差保护应在母差保护屏一点接地，其余均应在端子箱内经过击穿保险接地，保护屏内一点接地。现象：送电带负荷试验时，发现母差保护总差回路中有差流，且值为两倍新安装间隔的电流。原因分析：母差用CT 副边极性接反，从而导致二次电流在总差回路中不能被平衡掉，总差电流不能平衡，其值为两倍该间隔电流。处理方法：在CT 接线前，应先进行运行间隔的带负荷试验，测出母差保护的极性及其他组副边的实际使用极性，多测几组，结合各变比的不同，从而得出本间隔得接线图。光纤通道检查由于光纤熔接点的质量、尾纤接头，法兰盘的表面不够清洁、光纤接头的缺口未完全卡入缺口、光缆或尾纤的弯曲半径太小（弯曲半径小于3cm）等原因，造成光纤通道的总衰耗增大，使保护装置频繁发通道告警。在日常的现场维护工作中应利用保护装置检修的机会，

纵联差动保护

6.2 纵联差动保护 6.2.1 基本原理 6.2.1.1 定义差动保护是一种依据被保护电气设备进出线两端电流差值的变化构成的对电气设备的保护装置，一般分为纵联差动保护和横联差动保护。变压器的差动保护属纵联差动保护，横联差动保护则常用于变电所母线等设备的保护。 6.2.1.2 基本原理变压器纵差保护是按照循环电流原理构成的变压器纵差保护的原理要求变压器在正常运行和纵差保护区（纵差保护区为电流互感器TA 1、TA 2之间的范围）外故障时，流入差动继电器中的电流为零，即2?'I －2? ''I ＝0，保证纵差保护不动作。但由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差保护的正确工作，就须适当选择两侧电流互感器的变比，使得正常运行和外部故障时，两个电流相等。 (a) 双绕组变压器正常运行时的电流分布 (b) 三绕组变压器内部故障时的电流分布（图6.4 变压器纵差保护原理接线图）在图6.4（a ）双绕组变压器中，变压器两侧电流1?'I 、1?''I 同相位，所以电流互感器TA 1、TA 2二次的电流2?'I 、2?''I 同相位，则2?'I －2?''I ＝0的条件是2?'I ＝2? ''I ，即 2?'I ＝2?''I ＝ 11i n I ?'＝21i n I ? '' (6.1) 即 12i i n n ＝1 1?? '''I I ＝T K (6.2) 式中，1i n 、2i n ——分别为TA 1、TA 2的变比； T K ——变压器的变比。若上述条件满足，则当变压器正常运行或纵差保护区外故障（以下简称“区外故障”或“区内故障”）时，流入差动继电器的电流为 K I ?＝2?'I －2? ''I ＝0 (6.3) 当区内故障时，2?''I 反向流出，则流入差动继电器的电流为

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