莫健记

摘   要：电网技术的不断发展和更新使得电压等级和电网结构得到有效的优化，从而为全国联网工程目标的有效实现提供可能性。保护线路内部故障的有效切除能够对电力系统并列运行的稳定性和输送效率产生直接的影响，纵联保护的形式能够为电力系统的稳定性提供保障。文章从旁路代路保护通道切换方案入手，对光纤纵联保护旁路代切换回路和实际应用中光纤纵联差动保护的注意事项进行详细的阐述。此次研究的目的是明确旁路代路纵联保护通道切换在220 kV电网中的重要性。

关键词：220 kV电网;旁路代路;纵联保护通道;通道切换

人们对用电安全需求显著的提升对电网稳定、可靠运行提出全新的要求，因此，需要对220 kV电网旁路代路纵联保护通道切换问题进行有效的研究，使系统内的故障被及时地切除，并为电网的稳定运行提供保障。此次研究对丰富220 kV电网旁路代路纵联保护通道切换问题方面的知识具有理论性意义。本研究从以下方面对其进行详细的探讨。

1    旁路代路保护通道切换方案

在电网形成的初期，旁路和线路继电保护的配置缺乏完善性，在功能上，只对距离、零序和过流进行保护。另外，旁路开关和代路开关无法同时运行，从而使全线速动以及快速切除故障的有效实现受到严重的阻碍。当下，电网技术的迅猛发展对电网稳定性和继电保护提出全新的要求。因此，对线路纵联保护进行必要的研究具有重要的意义，尤其是高频保护的研究。旁路开关代路时，切换高频通道有两种方案，即切换收发信机和切换高频电缆。

1.1  切换收发信机

在不为旁路保护屏装设收发信机而与线路保护屏共用的情形之中使用切换收发信机，即收发信机不存在于旁路保护屏之内，当需要进行收信和发信操作时，线路保护屏内的收发信机经过有效的切换，能够在旁路保护中得到有效使用。

1.2  切换高频电缆

切换通道和切换收发信机完全不同，在切换通道之中，旁路收发信机存在于旁路保护屏之中，能够为旁路频率切换提供保护。

这两种方案的优势都比较明显，但同时也存在一定的缺点，切换高频电缆产生的干扰问题不会出现在切换收发信机之中，但会被线路收发信机限制，从而使保护屏接线和检验线路的工作频率都得到显著的增加。切换高频电缆方案的优势主要体现在运行设备和停运设备之间的独立运行方面，从而为线路连接和保护检验工作的便利性提供保障。切换高频电缆是旁路代路通道切换中常用方案的一种。

2    通道切换原理

FOX-41A装置原理及构成：FOX-41A装置的硬件主要包括主CPU、系统通信控制（System Control&Communication，SCC）、开关命令输入、命令输出回路、光电变换接口和人机界面、通信打印接口。

开关命令输入的作用主要为：利用光耦隔离将外部的保护输入命令信号转变成内部的逻辑控制电位，进而使其转变成为数字信号，之后通过数字通道，将其有效地发送到对侧。命令输出回路能够对信号进行接收，并且将接收到的命令信号进行转变，从而使其转变成开关量信号之后有效输出。主CPU，SCC串联通信控制器、外围芯片电路能够对命令的发送和接收进行处理。光电变换接口能够使光纤传输信号和电信号之间进行有效的转换。

开关量状态作为装置连续查询I/O口命令的输入部分，SCC能够对其状态信息进行有效传输，将其有效的传输到编码电路之中，从而形成有效的数据码流。该数据码流通过电/光变换之后，利用光纤发送通道将其有效地传输到对侧。与此同时，装置能够对光纤接收通道上的数据码流进行有效接收，并利用光/电变换使有效解码得以实现。之后，利用SCC将其有效传输到主CPU之中，主CPU对相关的数据进行分析之后，將相对应的开关量命令进行有效的输出。

3    光纤纵联保护旁路代切换回路

3.1  收发信切换回路

为了使电网系统的稳定、可靠运行得到保障，同时使电网系统的保护和改造的便利性得到保障，通常将多样化的策略应用到线路保护之中，从而使线路保护和旁路保护在型号以及硬件配置方面的有效区分得到保证。例如：就信号传输方式而言，线路保护中的旁路代收发信回路与旁路保护装置之间具有显著的一致性，即前者采用单相式设计的方式，后者方式与前者相同。

3.2  光纤接口装置电源切换回路

光纤接口装置存在于光纤信道之中，光纤纵联保护型电源是光纤接口装置中的主要工作电源[1]。当旁路保护取代线路保护的现象出现时，应该采取切换线路保护电源的方式，使旁路保护因检修等原因产生停运的现象被有效杜绝。

3.3  信道监视信号切换回路

断路器检修并切断间隔测控信号电源的情况出现在旁路保护代线路运行状态，会导致测控信号无法及时、正确地传递到监控系统之中，进而使光纤接口装置和信道等具体的运行情况无法被充分掌握，其为220 kV光纤纵联保护旁路代切换回路方面的设计规定，缺点主要体现在旁路保护代路运行情况无法全面、充分地体现。为了使该问题得到有效解决，可以在光纤接口装置和信道监视信号位置处设置旁路间隔[2]。

4    实际应用中光纤纵联差动保护的注意事项

4.1  保护之间的连接问题

与常规保护进行对比可知，光纤纵联电流差动保护装置与通信设备进行连接时，具有一定的特殊性，主要在传输内容性质和连接方式等方面进行体现。用0和1表示的命令开关量通常在常规保护中进行传输，具体指的是允许信号和直跳信号，但是在光纤纵联电流差动保护装置之中，同时能够对开关量和数字量进行传输。这些数据经过计算和比较等操作之后，对继电器的输出进行控制，就连接方式而言，光纤纵联电流差动保护主要有两种：直接相连方式和复用方式[3]。

4.2  CT饱和问题和CT断线的判别

CT饱和问题与差动保护设计之间具有密切的连接，在220 kV系统中，正常运行时，如果线路两端的CT运行状态出现差异性，会使保护装置采集到不平衡状态下产生的差流，甚至导致保护误动现象的出现，从而使解决故障的难度显著地提升。为了使CT饱和问题得到有效的解决和应对，需要对各个厂家的实际情况进行掌握，并对其采取针对性的策略。在保护电流纵差中进行CT断线的判别具有重要意义，差错出现在实际操作之中，会为保护误动情况的出现提供可能性，为了对纵差进行有效的保护，可以将不同绕组、交换线路零序电压等方式引入其中[4]。

4.3  电容电流补偿问题

从当下电力行业发展状况中可知，光纤纵联电流差动保护应用的范围比较广泛，但需要将电流电容补偿问题考虑其中，使保护内设定的电流值能够在线路电容补偿中充分发挥作用，并且需要对开入量进行有效的设定，使其能够控制电容定值的切换。

5    结语

通信技术的不断创新和完善会使高压电网中继电保护的通道类型更加多样化，但是220 kV光纤纵联保护中旁路保护代线保护的相关运行经验比较欠缺，因此，需要对其进行充分研究和探讨，为电力行业的健康发展提供保障和基础。

[参考文献]

[1]陳基顺.220 kV电网旁路代路纵联保护通道切换问题的工程分析与处理[J].中国高新技术企业，2016（30）：136-137.

[2]周卫，李秋霞.220 kV线路纵联距离保护误动事故分析[J].广西电力，2012（3）：54-57.

[3]高峰，韦良.220 kV线路由旁路开关代出线开关时高频距离保护分析[J].山东电力技术，2011（1）：44-46.

[4]曾子县. 220 kV光纤纵联保护中旁路保护代线路保护的若干问题[J].广东电力，2011（8）：44-46.

Research on switching problem of bypass longitudinal

protection channel in 220 kV power grid

Mo Jianji

（Zhanjiang Power Supply Bureau， Guangdong Grid Co.， Ltd.， Zhanjiang 524000， China）

Abstract：With the continuous development and renewal of power grid technology， the voltage grade and power grid structure can be effectively optimized， thus providing the possibility for the effective realization of the national network engineering goal. The effective removal of the internal fault of the protection line can directly affect the stability and transmission efficiency of the parallel operation of the power system， and the stability of the power system can be guaranteed by the form of longitudinal protection. Starting with the switching scheme of the bypass protection channel， this paper expounds in detail the matters needing attention in the optical fiber longitudinal protection and the optical fiber longitudinal differential protection. The aim of this study was to identify the bypass route of the importance of protection channel switching in 220 kV power grid.

Key words：220 kV power grid; bypass alternative road; longitudinal protection channel; channel switching