线路光纤纵差保护试验原理及光纤熔接工艺

1、 线路光纤纵差保护试验原理及光纤熔接工艺一、 线路光纤纵差保护试验原理1，线路光纤纵差保护所谓输电线路的纵联保护，就是用某种通信通道（简称通道）将输电线两端的保护装置纵向联结起来，将各端的电气量（电流、功率的方向等）传送到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断被保护线路。我们比较常用的是三段式过流保护，它一般将保护的I段定值整定为线路全长的80%85%，对于其余的15%20%线路段上的故障，只能带第II段的时限切除，为了保证故障切除后电力系统的温度运行，这样做对于某些重要线路是不允许的。在这种情况下只能采用纵联保护原理保护输电线路，理论上这种纵联

2、保护具有绝对的选择性，可以实现线路全长范围内故障的无时限切除，是线路保护的主保护。2，方向纵联保护原理方向纵联保护是闭锁式方向保护。图1 方向纵联保护原理图在正常时，通道无信号，而在外部故障时，发出闭锁信号。此闭锁信号由短路功率方向为负的一端发出，被两端的装置同时接受，从而闭锁保护，达到区外故障不动作的目的。方向纵联保护典型动作时间小于90ms。当Imax>IQF时，保护立即发闭锁信号，当装置判为正方向故障时，40ms后保护将停发闭锁信号；而装置判为反方向故障时，保护将始终发闭锁信号。其中，高灵敏电流起动定值IQF固定为0.8倍的低灵敏电流ICLZD（可整定）。为提高装置动作可靠性，方向

3、纵联保护需要复合电压起动元件和电流突变量起动元件共同作用后才开放方向纵联保护，电流突变量判据固定为：Imax>0.5A；复合电压判据为：低电压动作或负序过电压动作。安装在被保护线路两侧的装置相互之间仅传递“0”或“1”两种开关量信号，因而保护对辅助通道构成要求很低，它可以为普通四芯屏蔽线，可以为高频载波机通讯，也可以为光纤通讯。其中光纤通讯最佳，他可以保证方向纵联保护两端的装置完全隔离。3，方向纵联保护动作逻辑及对调方法如图1所示，双端供电线路区内故障时，M侧启动，N侧启动，且都判为正方向。以M侧为例，当M侧电流大于IQF时，首先发出闭锁信号，闭锁信号保持40ms后停止发闭锁信号。N侧同

4、样。这样M侧发现对侧先发闭锁信号，之后再停发闭锁信号，而本侧判为正方向且低灵敏电流起动元件ICLZD又动作，故方向纵联保护动作立即出口跳闸。区外故障时，以N侧背侧为例。此时，当M侧电流大于IQF且判为正方向故障时，先发出闭锁信号，再停发闭锁信号。N侧因判为反方向故障，故一直发闭锁信号。M侧收到对侧闭锁信号，则不跳闸。N侧自身发出闭锁信号，也不跳闸。单端供电线路内部故障时，M侧启动，N侧不动。当M侧电流大于IQF且判为正方向故障时，首先发闭锁信号40ms后停发。对N侧来说，因为本侧未启动，在接收到对侧闭锁信号时，随即转发闭锁信号40ms后停发，这样M侧层收到对侧闭锁信号，又收到对侧停发信号，而本

5、侧判为正方向且低灵敏电流元件动作，表示故障发生在区内，因而M侧方向纵联保护动作出口跳闸。而N侧因为未曾启动，不会动作。供电线路正方向故障且同时发生通道故障时，当M侧电流大于IQF且判为正方向故障时，首先发闭锁信号，再停发闭锁信号，由于通道故障，一直未收到对侧的闭锁信号，M侧等待150ms后如果本侧仍判为正方向且低灵敏电流启动元件ICLZD又动作，M侧出口跳闸。鉴于供电线路正方向故障且同时发生通道故障时，保护有可能越级动作，因此设置了定时巡检通道，以便及时发现通道故障。 调试中，应模拟区内、区外故障状态，检查微机装置、断路器、中继、信号指示等动作是否正确。 此外，还要注意影响输电线路纵联差动保护

6、正确工作的一些主要因素：（1） 电流互感器的误差和不平衡电流；（2） 导引线的阻抗和分布电容；（3） 导引线的故障和感应过电压。对这些因素，应该采取必要的、有效的防范、保护措施。二、光纤熔接工艺1、光纤接续（1）光纤接续：光纤接续应遵循的原则是：芯数相等时，同束管内的对应色光纤对接，芯数不同时，按光纤色谱顺序接续。（1蓝2桔3绿4棕5灰6白7红8黑9黄10紫11粉红吗2青绿）（2）光纤接续的过程和步骤：A、开剥光缆，并将光缆固定到接续盒内。注意不要伤到束管,开剥长度取1m左右，用卫生纸将油膏擦拭干净,将光缆穿入接续盒,固定钢丝时一定要压紧,不能有松动。否则,有可能造成光缆打滚折断纤芯。B、分纤

7、将光纤穿过热缩管。将不同束管，不同颜色的光纤分开，穿过热缩管。剥去涂覆层的光纤很脆弱，使用热缩管，可以保护光纤熔接头。C、盘纤固定：将接续好的光纤盘到光纤收容盘上，在盘纤时，盘圈的半径越大，弧度越大，整个线路的损耗越小。所以一定要保持一定的半径，使激光在纤芯里传输时，避免产生一些不必要的损耗。（见下图）D、密封和挂起：野外接续盒一定要密封好，防止进水。熔接盒进水后，由于光纤及光纤熔接点长期浸泡在水中，可能会进水。2、 影响光纤熔接损耗的主要因素影响光纤熔接损耗的因素较多，大体可分为光纤本征因素和非本征因素两类。1光纤本征因素是指光纤自身因素，主要有四点。（1） 光纤模场直径不一致；（2） 两根

8、光纤芯径失配；（3）  纤芯截面不圆；（4）纤芯与包层同心度不佳。  其中光纤模场直径不一致影响最大，按CCITT(国际电报电话咨询委员会)建议，单模光纤的容限标准如下：模场直径：（910m）±10，即容限约±1m；包层直径：125±3m；模场同心度误差6，包层不圆度2。3影响光纤接续损耗的非本征因素即接续技术。（1）轴心错位：单模光纤纤芯很细，两根对接光纤轴心错位会影响接续损耗。当错位1.2m时，接续损耗达0.5dB。（2）轴心倾斜：当光纤断面倾斜1°时，约产生0.6dB的接续损耗，如果要求接续损耗0.1dB，则单模光纤的

9、倾角应为0.3°。（3）端面分离：活动连接器的连接不好，很容易产生端面分离，造成连接损耗较大。当熔接机放电电压较低时，也容易产生端面分离，此情况一般在有拉力测试功能的熔接机中可以发现。（4）端面质量：光纤端面的平整度差时也会产生损耗，甚至气泡。（5）接续点附近光纤物理变形：光缆在架设过程中的拉伸变形，接续盒中夹固光缆压力太大等，都会对接续损耗有影响，甚至熔接几次都不能改善。4其他因素的影响。接续人员操作水平、操作步骤、盘纤工艺水平、熔接机中电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等均会影响到熔接损耗的值。5挑选经验丰富训练有素的光纤接续人员进行接续现在熔接大多是熔接机自动熔接，但接续人员的水平直接影响接续损耗的大小。接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程图进行接续，并且熔接过程中应一边熔接一边用OTDR测试熔接点的接续损耗。不符合要求的应重新熔接，对熔接损耗值较大的点，反复熔接次数以34次为宜，多根光纤熔接损耗都较大时，可剪除一段光缆重新开缆熔接。6接续光缆应在整洁的环境中进行严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作，光缆接续部位及工具、材料应保持清洁，不得让光纤接头受潮，准备切割的光纤必须清洁，不得有污物。切割后光纤不得在空气中暴露时间过长尤其是在多尘潮湿的环境中。光缆芯线终接应符合下列要求：l 采用光