淺談光纖在繼電保護中的應用

文章討論了低壓配電系統零線斷線故障對人及設備造成的危害，并提出相應保護措施，即從故障發生的原因入手，以電氣原理為依據，采取相應材料處理，提高保護裝置功能及改變系統運行方式。
　　
　　
　　低壓配電系統的正常運行直接關系到人們的工作、學習和生活，所以保證系統安全、穩定和無故障運行是至關重要的。而在低壓配電系統中的漏電、短路及零線斷線等故障是最常見的故障，由它們引發的人身觸電事故、電氣設備燒損及嚴重的電氣火災時有發生，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．故障產生的原因。單相短路或接地引發的原因通常是由于：（1）導線與保護裝置配合不當，使得導線處于過載運行而開關拒動，導線過熱絕緣損壞；（2）導線本身疲勞運行；（3）導線絕緣因受潮或腐蝕而損壞；（4）導線本身質量問題；（5）開關本身切斷能力不夠。
　　2．產生的危害。單相短路故障的危害是顯而易見的，即發生短路時若保護裝置不能及時動作，則導線過熱引起電氣火災造成重大經濟損失。在TN-C-S低壓配電系統中發生單相接地且同時發生PEN線斷線，如某設備與外殼相碰，且系統在S處斷線，則高電位會經PE線傳至零線，使負載中性點發生偏移，對系統用電器造成危害。在某些施工現場無健全保護，一旦發生單相接地，設備外殼帶電，對人構成接觸電壓。
　　3．防范及保護措施。為了防止導線過載運行、保護裝置拒動而引起的故障，要求導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，當發生單相短路或接地時會產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的安全、穩定運行起到重要的作用。由于光纜傳輸需要經過轉接端子箱、光纜機、電纜層和高壓線路等連接環節，并且光纖的施工工藝復雜、施工質量要求高，因此如果在保護裝置投入運行前的施工、測試中存在誤差，則會導致保護裝置的誤動作，進而影響全網的安全穩定運行。
　　3.2通道雙重化問題
　　光纖保護用于220 kV及以上電網時，按照220 kV及以上線路主保護雙重化原則的要求，縱聯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模推廣應用。
　　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，繼電保護專業與通信專業管理界面日益難以區分，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，通信專業與繼電保護專業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，屬于繼電保護專業維護，這就要求繼電保護專業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光纖通道的切換。對于電網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，但對電網有獨立的旁路保護，對于光纖閉鎖式、允許式縱聯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，如使用光開關來實現光纖通道切換。
　　
　　結束語
　　
　　盡管目前光纖保護在長距離和超高壓輸電線路上的應用還有一定的局限性，在施工和管理應用上仍存在不足，但是從長遠看，隨著光纖網絡的逐步完善、施工工藝和保護產品技術的不斷提高，光纖保護將占據線路保護的主導地位。