T接线路光差保护应用实践

刘蕾

(重庆江北供电局，重庆401147)

1 引言

随着我国国民经济的迅猛发展，电力负荷量逐年提高，统一坚强智能电网的建设，电网结构的复杂程度日益增加，电网结构中出现短线路、甚至出现了不足百米的超短线路。所以对电力系统保护的快速性和可靠性提出了更高的要求。

在电力系统中，全线同时快速切除故障有许多优点：可使输电线路在故障中所受的各种损害减至最小的程度；改善了电力系统暂态的稳定性；使快速重合闸的重合容易获得成功，不仅改善了暂态的稳定性，而且减少了断电的时间。输电线路光纤纵联差动电流保护，仅比较被保护线路两侧电流的大小和相位，不反映相邻线路上发生的短路故障，因此，不需要在时间上与相邻线路的保护相配合，所以在整个被保护线路上发生故障时，可以实现瞬时切除故障。

2 T接线路光差保护方案的提出

对三端T接线路来说，在一个T接线路靠近电源点，另一T接线路又远离电源点时，那么线路保护一段的定值整定问题更为突出，作为主电源侧的快速保护定值可能会伸入其中的另外一侧造成保护不配的情况，或者不得不牺牲一段保护，将一段距离保护退出运行，对线路来说，就少了一套主要的快速保护。必须有保证用于全线速动的主保护来提高可靠性，这一点对电网稳定运行、减少系统振荡显得更为重要，因此，对T接线路来说，提出了采用三侧光纤纵差保护来解决"T"型接线保护配合问题。如图1所示系统：如果采用常规的微机线路保护，由于切除故障的时间不能做到全线0 S，可能会使小系统失稳，同时由于在重合闸方式上不灵活，使系统方式恢复不及时。我们采用RCS－943T保护装置实现三侧纵差全线速动保护。

图1 系统图

3 T接线路光差保护光纤接入方案

电网电流差动保护采用的光纤通道有专用和复用之分。采用的是光纤复合架空地线(OPGW)光缆。OPCW光缆作为输电线路的屏蔽线和防雷线，对电力导线抗雷闪放电提供保护。在输电线路发生短路时起屏蔽作用，并减小短路电流对电网和通信网间的相互干扰。同时，通过复合在地线中的光纤。可传送音频、视频、数据和各种控制信号.进行多路宽带通信。

本方案保护采用专用光纤通道方式，对于RCS一943T保护而言，由于每侧的保护均需与另外两侧进行交换数据，故每侧都有A、B两路光纤通道，如图2所示。

图2 光纤接入方案

五里店站的通道A与华新街站的通道A进行连接；五里店站的通道B与长安站的通道B连接；五里店站的通道B与华新街站的通道B连接。现场光纤接入时，对于长线路可以将三侧光纤在一次的T接点处通过光纤接线盒来完成，对于短线路可以通过其中一侧进行跳纤来实现。

4 三端联调试验需注意的问题

一套完整的保护，投入运行前须进行符合实际的联调试验，对于三侧光纤纵差保护而言，联调试验重点应放在两个方面：(1)一次升流试验。三侧光纤纵差保护原理上有点类似于主变差动保护，三侧电流互感器的极性正确与否对保护能否正确十分关键。在现场可以通过一次升流的方法，来直接感检验三侧电流互感器的极性。(2)模拟各种可能的运行方式及故障模式。需要注意保护通道的自环定值，"通道A自环试验"、"通道B自环试验"的软压板，当进行通道自环试验时，这两个控制字均应置"1"，正常运行时该控制字均置"0"。

在模拟故障时，三侧是无法同时把握好故障电流的大小和相位的，联调方案在进行一次通流试验的基础上可以选择在线路一侧模拟单相故障、相间故障，观察三侧断路器的动作情况。强调的是在一侧加故障量时，另两侧的辅助电压起动元件必须启动，才能开放出口继电器跳闸(按照装置要求，在模拟发生区内故障时，弱电源侧收到对侧的差动保护允许信号，需判别差动继电器动作相关相、线电压，若小于60%额定电压，则辅助电压起动元件动作，开放出口继电器正电源。当本侧收到对侧的远跳信号且定值中"远跳受本侧控制"置"0"时，才开放出口继电器正电源，允许跳闸)。

5 运行、维护、操作的注意事项

(1)主从机的切换：由于光纤通道采用的是如图3所示环路连接，具有两路通道，一路通道异常时，不影响差动保护的正确动作。

图3 五华南线路差动保护通道

RCS一943T型装置以其中一侧为主机，作为参考端，另两侧分别为从机一、从机二，作为同步端。主从机由装置自动形成。运行过程中，若主机与任一从机之间通道发生故障，装置自动切换主从机，如主机与从机一之间的通道发生故障，主机自动切换为从机一，从机一切换为从机二，原来的从机二切换为主机，此时形成从机一与从机二之间通道异常的状态，通道异常灯亮，主机的通道异常灯不亮，主机的差动保护不退出，线路故障时，主机发内部跳闸信号使两个从机跳闸。故在"T"接线路上，任意两个装置之间通道异常，差动保护不会退出。

(2)三侧、两侧差动保护的转换："T"接线路上一侧开关跳开，处于冷、热备用状态时，这侧保护不需要退出，三侧保护可以正常运行。平时一般采用三侧差动方式，只有当一侧线路的开关、保护需要检修，采用双端线路运行方式时，才需要通过投退相应的压板，使保护适应这种运行方式，即两侧差动方式，此时保护装置用两侧的电流进行差动计算，对另外一侧保护进行调试不会影响其他两个在运行的保护装置。

"T"接线路上，三侧保护均运行时，使用三侧差动的方式，此时每侧的保护装置均用三侧的电流进行差动计算，实现全线速动。一侧断路器跳开，处于冷、热备用状态时，这侧保护不需要退出，三侧保护可以正常运行。屏上的"投通道A差动保护"、"投通道B差动保护"压板，在线路三侧运行时，两个压板均投入，两侧运行时，仅需投入一组对应的压板。

（3）压板投退：只有当一侧线路的断路器、保护需要检修，采用双端线路运行方式时，才需要通过投退相应的压板，使保护切换成两侧差动方式，此时保护装置用两侧的电流进行差动计算，对另外一侧保护进行调试不会影响其他两侧在运行的保护装置。需两侧运行时，在有关差动保护的软压板和定值控制字均投入的情况下，仅需改变屏上硬压板的投退状态就能适应两侧运行方式。

①长安五华南长121检修时，需退出长安五华南长121保护差动通道A，差动通道B压板；退出五里店五华南123保护差动通道B；退出华新街五华南162差动通道B压板。保留五里店至华新街的通道。

②华新街五华南162检修时，退出华新街五华南162保护差动通道A，差动通道B压板；退出五里店五华南123保护差动通道A；退出长安五华南长121保护差动通道A压板。保留五里店至长安站的通道。

③五里店五华南123检修时，退出五里店五华南123保护差动通道A，差动通道B压板；退出华新街五华南162保护差动通道A；退出长安五华南长121保护差动通道B压板。保留华新街至长安站的通道。

结论：三侧光纤纵联差动保护作为线路主保护的一种，既不受系统运行方式变化的影响，又达到了快速可靠切除故障的目的。RCS943T光纤保护的主保护定值整定简单，运行维护方便。同样三侧光纤纵差保护模式也适合于各种电压等级的"T"接线路，特别是对"T"接改造的老线路是一种较佳的保护配置模式。这里需注意的是，因方式调整时，出现的保护投退问题，调度运行人员以及变电值班运行人员必须高度重视，投退保护要有完整记录，并应在现场运行规程中给予重点说明。

光纤保护作为一种新型保护，在超短线路上，或"T"接线路，或有多个小电源的线路上，对整定计算、优化系统配置方案等方面有十分明显的优越性。

[1]刘国际.数字式线路光纤差动保护装置的现场调试石油化工建设.第28卷第3期，2006年6月.

[2]刘巍，李佩军.谈光纤保护现场应用.继电保护，2001年第3期.

[3]汤向华，施雄杰，袁松.三侧光纤纵差保护在T接线路上的应用.《继电器》第36卷第3期，2008年2月1日.

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