摘要：社会的进步与经济的增长推动了科学技术的发展，使得光纤技术更加成熟，并被广泛的应用到各个领域当中，从而为社会更好的发展做出重要贡献。基于此，本文以光纤技术为主要研究对象，通过对光纤技术简单的介绍，进而从继电保护与电流差动保护两个方面，对光纤技术在电力保护中的应用展开了深入的探讨，并通过国投小三峡公司大峡和小峡两个电站线路保护的应用实例阐述了光纤技术在电力保护中应该用的优势。
关键词：光纤技术；电力保护；继电保护；电流差动保护
随着通信技术的发展，在纵联保护通道的使用上，已经由原来的单一的载波通道变为现在的载波、微波、光纤等多种通道方式。由于光纤通道所具有的先天优势，使它与电力保护的结合，在电网中会得到越来越广泛的应用。
1 光纤技术介绍
科学技术快速发展的背景下，使得光导纤维更加完善与成熟，并被广泛的应用到电力、电子等多个领域当中，从而促进社会更好的发展。在光导纤维应用程度提升的同时，催生出了全新的光纤技术。光纤技术指的是在发射终端位置上，安装相应的半导体激光二极管，通过该二极管将电能转为为激光，并从光纤中传递。当激光进入到接收终端后，利用太阳能电池将其接收，同时将激光转化成电能，从而达到了信息传输的目的。
2 光纤技术在电力保护中的应用
2.1 光纤技术与电力系统继电保护装置的配合使用
2.1.1 专用通道光纤保护
光纤纵联保护当中，由光纤与纵联保护连部分构成，并通过允许式的方法，在光纤内传递允许信号与直跳信号。对该方法进行应用时。不需要在整个电力保护系统内，增加新的光纤接口，只需要对专业的光芯进行应用即可。采用该方法对电力系统进行保护，可以使保护系统独立出来，形成单独的模块，不会产生一些不必要的传输流程，进而提升了电力保护的安全性与可靠性。但使用该方法时，也存在一定的缺陷，即光芯的应用效率不高，需要投入较高的成本。同时，存在带路操作时，应根据电力保护的实际情况，及时的对本路保护与带路保护的光芯进行切换，从而为整个电力保护的进行带来了一定难度。此外，电力保护时，接头还需要进行重复的插入与拔出，使接头出现损伤。因此，该保护方式正逐渐被社会所淘汰。
2.1.2 复用通道光纤保护
电力保护中对光纤技术应用时，通过光纤与纵联保护之间的的结合，还可以设计出复用光纤纵联保护。该保护方法当中，通过允许式的手段，将保护设备发出的允许信号与直跳信号，通过相应的音频接口，传输至复用装置内，并利用该装置内的光纤通道，对信号进行传递，如图1所示。采用该保护方式时，保护线路较为简单，很容易连接出相应的保护线路，为后期的维护打下良好基础。同时，还会利用带路，针对电力保护的实际情况，自动地对电信号进行切换，从而使光芯具有较高的使用效率。但该方法也存在一些缺陷，即整个电力保护系统内，存在诸多的中间流程，同时，对该系统进行建设时，将带来切换装置放置在通信室，增加了电力保护系统维护与检修的难度。
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2.2 光纤电流差动保护
光纤技术在电力保护应用中，除了包括上述两种方法之外，还存在另一种效果良好的保护方式，即光纤电流差动保护。所谓的光纤电流差动保护，指的是在电流差动保护中融入了光纤技术，使的该保护形式的效果得到提升。所以，光纤电流差动保护方法当中，主要依据Kirchhoff定律完成的，其公式为：KCL：∑I=0，KVL：∑U=0。通过该定律可以得出，采用光纤电流差动保护时，保护的原理非常简单，并且，在保护系统运行方式发生变化时，不会对电力保护的效果带来干扰。同时，系统两侧的保护设备之间，不存在任何的电联系，从而使整个保护系统具有更强的可靠性。当前阶段中，电力系统中的很多组成部分都开始对该保护方法进行了应用，如输电线路等。
3光纤保护实际应用中存在的问题
3.1施工工艺问题
光纤保护是超高压线路的主保护，通道的安全可靠对电力系统的安全、稳定运行起到重要的作用。由于光缆传输需要经过转接端子箱、光缆机、电缆层和高压线路等连接环节，并且光纤的施工工艺复杂、施工质量要求高，因此如果在保护装置投入运行前的施工、测试中存在误差，则会导致保护装置的误动作，进而影响全网的安全稳定运行。
3.2通道双重化问题
光纤保护用于220 kV及以上电网时，按照220 kV及以上线路主保护双重化原则的要求，纵联保护的信号通道也要求双重化，高频保护由于是在不同的相别上耦合，因此能满足双通道的要求，如果使用2套光纤保护作为线路的主保护，通道双重化的问题则一直限制着光纤保护的大规模推广应用。
3.3光纤保护管理界面的划分问题
随着保护与通信衔接的日益紧密，继电保护专业与通信专业管理界面日益难以区分，如不从制度上解决这一问题，将直接影响到光纤保护的可靠运行。对于独立纤芯的保护，通信专业与继电保护专业管理的分界点在通信机房的光纤配线架上。配线架以上包括保护装置的那段尾纤，属于继电保护专业维护，这就要求继电保护专业人员具备一定的光纤校验维护技能。
3.4光纤保护在旁路代路上的问题
线路光纤保护在旁路代路时不方便操作，由于光纤活接头不能随便拔插，每次拔插都需要重新作衰耗测试，而且经常性拔插也容易造成活接头的损坏，因此不宜使用拔插活接头的办法实现光纤通道的切换。对于电网中没有单独的旁路保护，旁路代路时是切换交流回路，因此不存在通道切换问题，但对电网有独立的旁路保护，对于光纤闭锁式、允许式纵联保护暂时可以采用切换二次回路的方式，但对于光纤差动电流保护则无法代路，目前都是采取旁路保护单独增设一套光纤差动保护的方法解决。已有部分厂家在谋求解决光纤保护切换问题的办法，如使用光开关来实现光纤通道切换。
4 总结
综上所述，在科学技术快速发展的情况下，使得光纤技术被广泛的应用到电力保护当中，通过光纤技术进一步强化电力保护的效果。而在实际当中，利用光纤技术研发出了多种电力保护方法，这些电力保护方法各自具有各自的优势与缺陷，只有针对电力系用运行的实际情况，选择出最佳的电力保护方法，才会确保整个电力系统安全、稳定的运行。
参考文献：
[1]高明亮.电力系统继电保护中电力光纤技术的应用[J].低碳地产，2016，02（19）：69.
[2]贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社.
论文作者:陈雪松
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/18
标签：光纤论文; 电力论文; 技术论文; 通道论文; 方法论文; 旁路论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第17期论文;