摘要：目前光纤电流差动保护的原理相对简单且可靠性极强，在我国已经逐步取代了电力线载波的高频距离保护，已经成为了我国500kV变电站线路的主要保护方式。由于超高压输电线路在使用上开始普及，随之而来会有很多远距离线路连接复杂环网，并架多回线路等复杂的电力网络问题，所以光纤差动逐步发展也是由于自身原理简单，动作快速等优势。本文首先介绍光纤差动保护的基本原理，通过分析500kV光纤差动保护存在的问题提出运维措施。
关键词：光纤差动保护；运行；维护
1光纤电流差动保护简析
光纤分相电流差动保护借助了线路光纤通道，进行实时的对侧传递采样数据，并且也对于对侧采样数据进行接收工作，通过对本地以及对侧电流数据进行差动电流的计算。由于外部故障造成的不平衡电流，为了能够有效的躲避，惯常的做法就是采取具有比率制动特性原理的电流继电器来进行工作。但需要注意的是当外部的故障开始增多时，差动继电器自身的动作电流也会开始增加，并且呈现一定比率的变化。通常我们会根据电流差动保护的制动特性方程来进行有效的判断，当判别为区内故障时需要动作跳闸，如果判别为区外故障为主因时，保护不动作。
RCS931D除了能够稳态相差动继电器，其本身带有变化量相差动继电器以及零序差动继电器。RCS931D设有的变化量相差动继电器自身是不会受到负荷电流的直接影响和阻碍的，其特点是灵敏度很高。如果遇到高过渡电阻接地故障，能够有效利用零序差动继电器自身的高灵敏度，进行保护工作，将零序电流差动进行延时，以此来躲避三相合闸引发的不同因素的影响。
光纤差动保护的基本原理是非常简单的，同时也具有绝对的选择性，在保护定值整定也具有比较大的优势，除此之外，光纤差动保护也具有选项功能，不需要传统的震荡闭锁。在任何时候都能够及时且快速的将故障来源切除，保护其不受外部故障的影响。在传统的电路保护问题上，经常由于复杂的链接需要考虑很多功率导向的问题，也需要注意TA断线等问题，而光纤电流差动则没有这个后顾之忧。同时能够抵抗强力感染，保证数据接收发送的正常。
当然光纤差动保护并不是完美的，其只能反应两侧TA之间的线路，仅仅对于主功能进行保护，而其他附带线路无法顾及，依然需要利用其他后备保护进行不足的补充，比如RCS931D能够保护分相电流差动和零序电流差动，但需要依靠其他配置比如由工频变化量距离元件构成的快速I段保护等。而以REL561为例，其保护主体外依然需要由包含三段式相间，接地距离以及方向零序保护构成的后备保护。
2光纤差动保护运行中存在的问题和解决办法
2.1数据同步的接收和处理
光纤差动保护需要本侧三相电流的同步采样，但这并不是全部，为了保证线路两侧电流采样实现同步性，还需要补偿通道传输信号的延时。REL561和RCS931D在实现保护的过程中需要采用PCM方式，这样才能够提高地方干扰的能力，实现夺路信息的传递。在数据采集的问题中，单元获取电流的瞬间许经过A/D转换为数字量，连同开关量信号组成适当的数据格式。再经由同样的编码方式输送到夺路复用通道。当接收到数码后，经过识别进行相关的数据处理。
RCS931D保护以两侧装置中的一侧作为其参考端，也就是主机，而另外一侧为同步端，也就是从机，以这样的方式进行两侧信息的交换，当参考端的一侧采用的是间隔固定，并且在每一个采样间隔当中作为固定向对侧发送信息。而作为从机的一侧，需要随时调整采样的间隔，如满足同步所需条件，就向对侧传输三相电流采样值。在启动同步过程，直到满足同步所需一切条件为止。
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2.2光纤通道的可靠性
光纤差动保护自身依赖性比较强，它主要依赖光纤通道进行工作运行，这就要求在日常工作中保证不中断或者出现误码的情况，尽量降低概率。由于光纤通道无法实现自环和交叉，所以双向传输时要保证相等。在500kV电网系统中惯常使用的是OPGW光缆，虽然造价比较昂贵，但是其具有很强的功能性，其具有电力线路的底线和光纤通信的双重功能，同时OPGW光缆也具有很强的安全性和抵抗强电干扰的能力。但是需要注意的是如果光纤通道发生了故障，那么REL561保护为防误动，设置了跳闸命令的四取三回路，如果四次中有三次满足跳闸条件才会由主体进行跳闸命令的发出，保证了安全性。
2.3运维措施
在掌握光纤差动保护的基础上，维护人员在日常运维中应当注意以下几点：（1）保护运行过程中，开关位置非常重要。线路由对侧空载充电时，本侧开关无论是热备用还是冷备用，均禁止将其控制电源退出。（2）“差动保护通道故障”光字牌亮说明分相电流差动保护被闭锁，但后备距离及零序保护仍可运行。（3）当500kV变电站在进行检修或保护定期检验时，为了防止保护误动，应向调度申请将两侧主保护压板退出。（4）在检修调试过程中，除了双侧保护联调，务必断开光纤保护通道，以免造成不必要的损失。
3光纤差动保护对变电运维的重要作用
（1）RCS光纤差动保护将保护功能和测控功能按对象进行设计，集保护、测控功能于一体。保护、测控既相互独立，又相互融合，保护、测控借助于计算机网络与变电站层计算机监控系统交换数据，减少大量的二次接线，增加了功能，节省了投资，提高了保护装置的可靠性，有效实现了变电站运维的本质安全。
（2）RCS系列保护、测控装置解决了装置在恶劣环境下（高温、强电磁场干扰、潮湿）长期可靠运行的问题，并在整体设计上，通过保护、测控装置有机结合，信息交换，减少重复设备，简化了设计，减少了电缆，大大方便了运行人员的日常检查、维护。（3）它采用电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）规约，提供保护和测控的综合通信，实时性强，可靠性高，具有不同厂家的同种规约的互操作性，是一种开放式的总线，既方便了日常定检，也为新入职变电站运维人员现场学习提供了良好平台。（4）变电站层采用分布式系统结构，提供多种组织形式，可以是单机系统，亦可多机系统。灵活性好，可靠性高，且方便系统扩展。变电站层为变电值班人员、调度运行人员提供变电站监视、控制和管理功能，界面友好，易于操作。组件技术的使用，实现软件功能“即插即用”，能很好地满足综合自动化系统的需要。
4结束语
500kV线路光纤电流差动保护作为日常线路保护的主要部分，对于变电站工作人员的专业技术要求是比较严苛的。随着我国500kV变电站的增多，光纤差动线路装置自身具有很多的优势，也被广泛应用，所以整个变电站的人员需要熟悉相关的操作原理，避免出现装置在使用中出现的问题，同时注意运行安全正常，消除日常保护运行和维护中的隐患，只有如此才能够真正提高供电的安全性以及可靠性。
参考文献
[1]南京南瑞继保电气有限公司．RCS-931TM型高压输电线路成套保护装置说明书[Z].
[2]陈冬霞，吴东升.一起500kV线路光纤差动保护误动的分析[J].电力安全技术，2011.5（15）.
作者简介
贾宝俊（1986.11），女，山西太原人，河北燕山大学里仁学院电气工程及其自动化专业 本科 ，助理工程师，单位：山西省电力公司检修分公司，研究方向:变电站设备运行维护及检修。
梁小茹（1981.11），女，山西太原，华北电力大学电力系统及其自动化 研究生 工程师，单位：国网山西省电力公司检修分公司，研究方向:电力系统运行与维护。
论文作者:贾宝俊,梁小茹
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/1
标签：光纤论文; 差动论文; 电流论文; 变电站论文; 线路论文; 继电器论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第10期论文;