线路光纤纵差保护在北京地铁号线的应用.doc

线路光纤纵差保护在北京地铁5号线的应用 潮;.;ii:l燎 线路光纤纵差保护在北京地铁5号线的应用 赵立峰李延强2姚刚3 (1.北京市轨道交通建设管理有限公司,100037,北京;2.西门子(中国)有限公司,100040,北京 3.西门子电力自动化有限公司,100040,北京∥第一作者,工程师) 摘要阐述了线路光纤纵差保护的原理,技术特点,以及 影响光纤纵差保护的主要因素.介绍了光纤纵差保护技术 在北京地铁5号线的应用以及采用该技术带来的好处.光 纤纵差保护在长距离线路保护中具有技术上的优势. 关键词地铁;供电系统;纵联差动保护 中图分类号U231-8 TheApplicationofLineDifferentialProtectioninneijingMetro ZhaoLifeng,LiYanqiang,YaoGang AbstractWithanintroductionoftheprincipleandcharacteris— ticoflinedifferentialprotection.especiallythefactorsinfluenc— ingfiberprotection,thispapertakestheapplicationofthistech— nologyinBeijingmetroLine5asanexample,summerizesthe advantagesofthelinedifferentialprotectioninlong-distance 1ines. Keywordsmetro;powersupplysystem;linedifferentialpro- tection First-authorSaddressBeijingMTRConstructionAdministra— tionCorporation,100037,Beijing,China 在电力系统的元件保护中,电流差动保护是建 立在基尔霍夫电流定律的基础上,具有良好的选择 性,能灵敏,快速地切除保护区内的故障.将电流差 动保护的原理应用于输电线时,需要将线路一侧的 电流信息传输到另一侧去,即在线路两侧之间发生 纵向的信息联系.这种保护称为线路的纵联差动保 护,简称纵差保护. 随着光纤通信技术的飞速发展和广泛应用,线 路光纤纵差保护实现双向传输(共两根缆芯)的投资 逐渐降低,逐步取代导引线保护已成为现实,从而使 其得到大量应用而成为电流纵差保护的主要方式. 1线路纵差保护的原理 纵差保护是以电流比较为基础的,因此在保护 区域的各侧都必须安装一个保护装置.各侧的保护 装置分别检测本侧的电流,同时通过通信连接将本 侧的电流传动到其他侧保护装置,以便进行电流比 较.如果发生内部短路,配置的断路器就会跳闸. 电流差动保护的原理接线如图1所示.其动作 判据大致分为全电流差动保护和相电流突变量差动 保护. i22 图l电流纵差保护原理不意图 全电流差动保护的判据为: I1+j2I=dgt;I,1一j2I= 式中: ,1,2——线路两侧的电流,电流的方向均为指 向线路; d——差动电流; —— 制动电流. 相电流突变量差动保护的判据为: I△,1+△,2I=AIdgt;I△,1一△,2I=△ 式中: △1,△2——线路两侧故障时的电流增量; △d——差动电流增量; △——制动电流增量. 作差动判据计算时,所用数据必须是各侧在同 一 时刻的采样值;只有达到两侧同步采样后,上述公 式才能真正反映基尔霍夫定律,即∑:0.采样值 的同步方法,主要是在传送电流的采样值的同时加 上采样时标.对于一条线路,设一侧电流为,另 ? 37? 城市轨照交涸魏渤 外一侧电流为jr2.理论上,在正常工作情况下,jr1 +jr2=0;当线路保护范围内发生故障时,jr1十jr2= jrfaul(jrh为故障点短路电流).区外短路时,电流 互感器的特性误差及饱和都将产生不平衡电流.为 了防止这个不平衡电流引起电流差动保护误动作, 线路纵差保护广泛采用带制动特性的电流差动动作 特性,如图2所示. 图2带制动特性的电流差动动作特性 图2中,制动特性可由若干条直线组成;直线的 斜率反映差动电流与制动电流的比值,所以图2又称 为比率制动的差动保护动作特性,简称比率差动特 性.当外部发生故障时,,d和,随着短路电流的增 大而增大,如特性曲线d线段所示.为了防止差动保 护误动作,差动保护的动作电流jr必须随着短路电 流的增大而增大,且大于外部短路时的jrd.特性曲线 b段的斜率表示的就是这个动作电流变化值.当内 部发生短路故障时,差动电流,d=/fall的变化,如c段 所示.一般来说,微机差动保护的比率制动特陛曲线 都是可以整定的,.min等于常规差动保护的动作电 流整定值.b