淺談光纖在繼電保護(hù)中的應(yīng)用

文章討論了低壓配電系統(tǒng)零線斷線故障對(duì)人及設(shè)備造成的危害，并提出相應(yīng)保護(hù)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(hù)裝置功能及改變系統(tǒng)運(yùn)行方式。
　　
　　
　　低壓配電系統(tǒng)的正常運(yùn)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(yùn)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(shí)有發(fā)生，所以必須對(duì)這些故障采取防范和保護(hù)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(hù)裝置配合不當(dāng)，使得導(dǎo)線處于過載運(yùn)行而開關(guān)拒動(dòng)，導(dǎo)線過熱絕緣損壞；（2）導(dǎo)線本身疲勞運(yùn)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(shí)若保護(hù)裝置不能及時(shí)動(dòng)作，則導(dǎo)線過熱引起電氣火災(zāi)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。在TN-C-S低壓配電系統(tǒng)中發(fā)生單相接地且同時(shí)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(huì)經(jīng)PE線傳至零線，使負(fù)載中性點(diǎn)發(fā)生偏移，對(duì)系統(tǒng)用電器造成危害。在某些施工現(xiàn)場(chǎng)無健全保護(hù)，一旦發(fā)生單相接地，設(shè)備外殼帶電，對(duì)人構(gòu)成接觸電壓。
　　3．防范及保護(hù)措施。為了防止導(dǎo)線過載運(yùn)行、保護(hù)裝置拒動(dòng)而引起的故障，要求導(dǎo)線與保護(hù)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(shí)會(huì)產(chǎn)生零壓相從而使接地脫扣器動(dòng)作，切斷電源進(jìn)行保護(hù)，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(bǔ)低壓斷路器保護(hù)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(shí)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(jìn)而對(duì)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(shí)排除這類故障是防止短路的有效措施。

3光纖保護(hù)實(shí)際應(yīng)用中存在的問題
　　
　　3.1施工工藝問題
　　光纖保護(hù)是超高壓線路的主保護(hù)，通道的安全可靠對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)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(jī)、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(hù)裝置投入運(yùn)行前的施工、測(cè)試中存在誤差，則會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，進(jìn)而影響全網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
　　3.2通道雙重化問題
　　光纖保護(hù)用于220 kV及以上電網(wǎng)時(shí)，按照220 kV及以上線路主保護(hù)雙重化原則的要求，縱聯(lián)保護(hù)的信號(hào)通道也要求雙重化，高頻保護(hù)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(hù)作為線路的主保護(hù)，通道雙重化的問題則一直限制著光纖保護(hù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。
　　3.3光纖保護(hù)管理界面的劃分問題
　　隨著保護(hù)與通信銜接的日益緊密，繼電保護(hù)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(hù)的可靠運(yùn)行。對(duì)于獨(dú)立纖芯的保護(hù)，通信專業(yè)與繼電保護(hù)專業(yè)管理的分界點(diǎn)在通信機(jī)房的光纖配線架上。配線架以上包括保護(hù)裝置的那段尾纖，屬于繼電保護(hù)專業(yè)維護(hù)，這就要求繼電保護(hù)專業(yè)人員具備一定的光纖校驗(yàn)維護(hù)技能。
　　3.4光纖保護(hù)在旁路代路上的問題
　　線路光纖保護(hù)在旁路代路時(shí)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(cè)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(shí)現(xiàn)光纖通道的切換。對(duì)于電網(wǎng)中沒有單獨(dú)的旁路保護(hù)，旁路代路時(shí)是切換交流回路，因此不存在通道切換問題，但對(duì)電網(wǎng)有獨(dú)立的旁路保護(hù)，對(duì)于光纖閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護(hù)暫時(shí)可以采用切換二次回路的方式，但對(duì)于光纖差動(dòng)電流保護(hù)則無法代路，目前都是采取旁路保護(hù)單獨(dú)增設(shè)一套光纖差動(dòng)保護(hù)的方法解決。已有部分廠家在謀求解決光纖保護(hù)切換問題的辦法，如使用光開關(guān)來實(shí)現(xiàn)光纖通道切換。
　　
　　結(jié)束語
　　
　　盡管目前光纖保護(hù)在長(zhǎng)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(zhǎng)遠(yuǎn)看，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的逐步完善、施工工藝和保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)的不斷提高，光纖保護(hù)將占據(jù)線路保護(hù)的主導(dǎo)地位。