淺談光纖在繼電保護中的應(yīng)用

文章討論了低壓配電系統(tǒng)零線斷線故障對人及設(shè)備造成的危害，并提出相應(yīng)保護措施，即從故障發(fā)生的原因入手，以電氣原理為依據(jù)，采取相應(yīng)材料處理，提高保護裝置功能及改變系統(tǒng)運行方式。

低壓配電系統(tǒng)的正常運行直接關(guān)系到人們的工作、學(xué)習(xí)和生活，所以保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和無故障運行是至關(guān)重要的。而在低壓配電系統(tǒng)中的漏電、短路及零線斷線等故障是最常見的故障，由它們引發(fā)的人身觸電事故、電氣設(shè)備燒損及嚴(yán)重的電氣火災(zāi)時有發(fā)生，所以必須對這些故障采取防范和保護措施。

一、單相短路或接地

1．故障產(chǎn)生的原因。單相短路或接地引發(fā)的原因通常是由于：（1）導(dǎo)線與保護裝置配合不當(dāng)，使得導(dǎo)線處于過載運行而開關(guān)拒動，導(dǎo)線過熱絕緣損壞；（2）導(dǎo)線本身疲勞運行；（3）導(dǎo)線絕緣因受潮或腐蝕而損壞；（4）導(dǎo)線本身質(zhì)量問題；（5）開關(guān)本身切斷能力不夠。

2．產(chǎn)生的危害。單相短路故障的危害是顯而易見的，即發(fā)生短路時若保護裝置不能及時動作，則導(dǎo)線過熱引起電氣火災(zāi)造成重大經(jīng)濟損失。在TN-C-S低壓配電系統(tǒng)中發(fā)生單相接地且同時發(fā)生PEN線斷線，如某設(shè)備與外殼相碰，且系統(tǒng)在S處斷線，則高電位會經(jīng)PE線傳至零線，使負(fù)載中性點發(fā)生偏移，對系統(tǒng)用電器造成危害。在某些施工現(xiàn)場無健全保護，一旦發(fā)生單相接地，設(shè)備外殼帶電，對人構(gòu)成接觸電壓。

3．防范及保護措施。為了防止導(dǎo)線過載運行、保護裝置拒動而引起的故障，要求導(dǎo)線與保護裝置的配合必須滿足要求。采用帶接地脫扣器型斷路器，當(dāng)發(fā)生單相短路或接地時會產(chǎn)生零壓相從而使接地脫扣器動作，切斷電源進行保護，所以無需采用為了加大接地故障電流而降低故障回路阻抗的措施，便可排除故障，這樣既節(jié)省投資又可彌補低壓斷路器保護范圍不足的缺陷。

二、漏電

1．漏電的定義所謂漏電是指外殼為金屬的用電器，工作時不允許外殼帶電，由于某種原因引起絕緣損壞使其外殼帶電進而對人形成接觸電壓的現(xiàn)象。漏電是介于正常和短路之間的一種故障，可以說漏電就是短路的前奏，及時排除這類故障是防止短路的有效措施。

3光纖保護實際應(yīng)用中存在的問題

3.1施工工藝問題

光纖保護是超高壓線路的主保護，通道的安全可靠對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行起到重要的作用。由于光纜傳輸需要經(jīng)過轉(zhuǎn)接端子箱、光纜機、電纜層和高壓線路等連接環(huán)節(jié)，并且光纖的施工工藝復(fù)雜、施工質(zhì)量要求高，因此如果在保護裝置投入運行前的施工、測試中存在誤差，則會導(dǎo)致保護裝置的誤動作，進而影響全網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

3.2通道雙重化問題

光纖保護用于220 kV及以上電網(wǎng)時，按照220 kV及以上線路主保護雙重化原則的要求，縱聯(lián)保護的信號通道也要求雙重化，高頻保護由于是在不同的相別上耦合，因此能滿足雙通道的要求，如果使用2套光纖保護作為線路的主保護，通道雙重化的問題則一直限制著光纖保護的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

3.3光纖保護管理界面的劃分問題

隨著保護與通信銜接的日益緊密，繼電保護專業(yè)與通信專業(yè)管理界面日益難以區(qū)分，如不從制度上解決這一問題，將直接影響到光纖保護的可靠運行。對于獨立纖芯的保護，通信專業(yè)與繼電保護專業(yè)管理的分界點在通信機房的光纖配線架上。配線架以上包括保護裝置的那段尾纖，屬于繼電保護專業(yè)維護，這就要求繼電保護專業(yè)人員具備一定的光纖校驗維護技能。

3.4光纖保護在旁路代路上的問題

線路光纖保護在旁路代路時不方便操作，由于光纖活接頭不能隨便拔插，每次拔插都需要重新作衰耗測試，而且經(jīng)常性拔插也容易造成活接頭的損壞，因此不宜使用拔插活接頭的辦法實現(xiàn)光纖通道的切換。對于電網(wǎng)中沒有單獨的旁路保護，旁路代路時是切換交流回路，因此不存在通道切換問題，但對電網(wǎng)有獨立的旁路保護，對于光纖閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護暫時可以采用切換二次回路的方式，但對于光纖差動電流保護則無法代路，目前都是采取旁路保護單獨增設(shè)一套光纖差動保護的方法解決。已有部分廠家在謀求解決光纖保護切換問題的辦法，如使用光開關(guān)來實現(xiàn)光纖通道切換。

結(jié)束語

盡管目前光纖保護在長距離和超高壓輸電線路上的應(yīng)用還有一定的局限性，在施工和管理應(yīng)用上仍存在不足，但是從長遠看，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的逐步完善、施工工藝和保護產(chǎn)品技術(shù)的不斷提高，光纖保護將占據(jù)線路保護的主導(dǎo)地位。