RCS-931线路纵差保护讲稿(运行人员)

1、光纤电流差动保护RCS-931保护及通信原理简介目 录 一、光纤电流差动保护 1. 保护用光纤通道的构成和接口 2. 实现差动保护的几个关键问题 3. 分相电流差动保护 二、光纤电流差动保护对通道的要求 三、需要注意的一些问题保护用光纤通道的构成一、保护用光纤通道的连接形式二、保护与通道的接口三、2M速率与64K速率的区别保护用光纤通道的构成一、保护用光纤通道的连接形式 保护用光纤通道按连接形式可分为专用通道和复用通道，专用通道指光纤保护装置单独占用光缆的两根纤芯，而复用通道指保护信息按G.703同向接口形式，以64Kbit/s的速率复接到PCM交换机，和其它信息复用后一起传输，或单独以2M/

2、s的速率复接到SDH的E1口，传送保护数据。专用光纤的连接形式专用光纤的连接形式RCS-931RCS-931保护机房保护机房光缆光缆的一根纤芯复接复接PCMPCM机的连接方式机的连接方式RCS-931MUX-64BP C M交换机RCS-931MUX-64BP C M交换机保护机房通信机房通信机房保护机房SDH网保护用光纤通道的构成二、保护与通道的接口 专用通道：保护的尾纤与光缆的保护专用芯直接融接或通过光纤分配屏连接（方便旁代线路）。 复用通道：保护的尾纤直接与各种接口装置连接，通过接口装置转换为电信号与PCM机或E1接口连接，与PCM连接使用屏蔽双绞线，与E1接口采用同轴电缆连接。各种接口

3、设备常用的接口设备有： MUX-64B：用于64Kbit/S传输速率的光纤差动保护装置与PCM机复接 MUX-2M：用于2Mbit/S传输速率的光纤差动保护装置与SDH设备的E1接口复接 FOX40F/ FOX41A ：用于纵联距离或方向保护设备利用光纤通道传输信号，还能与以上两种设备与通讯设备实现复接专用通道连接方式以两侧保护连接为例RCS-901F O X -40FF O X -40FRCS-901 保护机房1保护机房2复用通道连接方式以两侧保护连接为例MUX-64BPCM交换机R C S -901FOX-40FMUX-64BPCM交换机R C S -901FOX-40F保护机房通信机房2

4、M速率与64K速率的区别三、2M速率与64K速率的区别 1. 2M速率省去两侧PCM交换机设备，通信链路上减少了中间环节，减少了传输时延。 2 2. 2M速率增加了传输带宽，可以传输更多保护信息。同后备保护一样，差动保护也采用24点计算，动作速度快且安全稳定由于在传输采样值的同时也传输了相量值，通道误码时稳态量差动不受数据窗的影响，动作速度几乎不受影响2M速率与64K速率的区别 3.功率功率谱密度带宽，带宽越宽，噪声功率越大，2M速率接收灵敏度较低，因此传输距离较短实现差动保护的几个关键问题1、码型变换2、通讯系统的时钟问题3、通道延时的测量4、数据的同步G.703 码型变换第一步 一个64k

5、bit/s周期分成四个单位间隔第二步 二进制的“1”被编成四个比特的码组：1100第三步 二进制的“0”被编成四个比特的码组：1010第四步 通过交替变换相邻码组的极性，把二进制信号转换成三电平信号第五步 每第八组破坏了码组的极性交替。破坏的组对八比特组的最后一比特进行标志代码变换规则 第一步 一个64kbit/s周期分成四个单位间隔 第二步 二进制的“1”被编成四个比特的码组：1100 第三步 二进制的“0”被编成四个比特的码组：1010 第四步 通过交替变换相邻码组的极性，把二进制信号转换成三电平信号 第五步 每第八组破坏了码组的极性交替。破坏的组对八比特组的最后一比特进行标志通信接口的功

6、能框图通信接口的功能框图数据发送64Kb/s 从SCC来码型变换光纤发送（主）光纤数据接收64Kb/s 去SCC码型变换光纤接收（主）光纤时钟提取DPLL发时钟内部时钟64kHz晶振“码型变换”模块完成码型变换的13步通讯系统的时钟问题误码与滑码 准确、迅速、不失真地传输信号是继电保护装置对通讯系统的最高要求，除误码率水平要保持在一个适当的水平外，对通讯系统的时钟也要有合理的设计，这样才能避免滑码的产生。 滑码实际上是发送时钟与接收时钟不同步产生的。通讯系统的时钟问题滑码产生的示意图如左图通讯系统的时钟问题数字通讯系统理想的工作方式主机从机tmr tmstsstsr 2tmrtmstsstsr

7、TdTd通道延时采样同步 电流差动保护在算法上要求参加比较的各端电流量必须同步采样或采样同步化处理得到，这是实现差动保护的关键所在。目前常见的同步方法主要有三类： 1.基于数据通道的同步方法 2.基于参考向量的同步方法 3.基于GPS的同步方法采样同步基于数据通道的同步方法主要有： 1. 采样时刻调整法 2. 采样数据修正法 3. 时钟校正法其共同特点是均假定两个方向通道传输延时相等，若接收与发送的路由不同或通道切换造成两个方向通道传输延时不相等时，均会导致保护测量的延时与实际不符，影响差动保护的正确动作。采样同步特点 通道双向延时相等是采样同步的前提； 一侧“主机方式” 为1，另一侧必须为0

8、，且“主机方式”设置同系统方式无关； 两侧装置采样同步与外接电气量无关，只要两侧装置通信正常，即能 保证采样同步； 只有在装置上电或失步后，才需要测通道延时，测定延时后，装置不再需要传输时间信息； 从机时刻调整采样间隔，保证两侧装置采样时刻在允许的误差范围内；装置实时监测采样时刻误差，若超出范围，需退出差动保护，重新进行同步过程。分相电流差动保护一、分相电流差动继电器 1. 工频变化量差动继电器 2. 稳态量差动继电器 3. 零序差动继电器二、差动投入条件三、电容电流补偿四、开关量的传送五、差动保护的特点工频变化量差动继电器稳态差动段稳态差动段零序差动差动投入条件差动投入条件对侧差动允许信号

9、电流差动保护必须收到对侧的差动允许信号才能动作，这是防止TA断线的措施。TA断线时，断线侧的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧的起动元件不会动作，不会向本侧发差动允许信号，从而保证纵联差动保护不会误动。差动投入条件什么情况下发对侧差动允许信号？ 1. 装置起动且有差流 2. 有TWJ开入且有差流 3. 低电压且有差流（不能有PTDX）电容电流补偿 电容电流补偿主要应用于零序差动继电器，有电容电流补偿可以提高经大过渡电阻故障时保护的灵敏度。 电容电流补偿由下式计算得到： 0010012222CNCNNCMCMMCXUXUUXUXUUI电容电流补偿条件投入电容电流补偿的必要条件为： “容抗整定和

10、实际系统相符合容抗整定和实际系统相符合” 注：电容电流补偿多用于远距离输电线路保护，低于100km输电线路保护不进行电容电流补偿。NCDNIIIXcU1 . 01 . 01 或。开关量的传送远跳、远传1、远传2 保护装置采样得到远跳开入为高电平时，经过专门的互补校验处理，作为开关量，连同电流采样数据及CRC校验码等，打包为完整的一帧信息，通过数字通道，传送给对侧保护装置。对侧装置每收到一帧信息，都要进行CRC校验，经过CRC校验后再单独对开关量进行互补校验。只有通过上述校验后，并且经过连续三次确认后，才认为收到的远跳信号是可靠的。收到经校验确认的远跳信号后，若整定控制字“远跳受起动控制”整定为

11、“0”，则无条件置三跳出口，起动A、B、C三相出口跳闸继电器，同时闭锁重合闸；若整定为“1”，则需本装置起动才出口。远传1、远传2差动保护特点差动保护特点 差动保护采用两侧差动继电器交换允许信号的方式，安全性高。装置异常或TA断线，本侧的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧不会向本侧发允许信号，从而保证差动保护不会误动。 变化量差动继电器，由于只反映故障分量，不反映负荷电流，因此灵敏度高，动作速度快。 零差保护引入了低制动系数、经电容电流补偿的稳态相差动选相元件，灵敏度高，在长线经高阻接地时也能选相跳闸。 所有差动继电器的制动系数均为0.75，并采用了浮动的制动门槛，抗TA饱和能力强。差动保护

12、特点差动保护特点 装置采用了经差流开放的电压起动元件，负荷侧装置能正常起动。 差动保护能自动适应系统运行方式的改变。 装置能实测电容电流，根据差动电流验证线路容抗整定是否合理。 综上所说，RCS-931分相电流差动保护具有灵敏度高、动作速度快、安全可靠，不受系统运行方式影响等特点。差动保护特点差动保护特点光纤电流差动保护对通道的要求 通讯通道在收发两个方向上的传输延时应保证一样，同时单向通道延时不能超过15ms。 通道经各环节后，保护装置接收到的光信号要满足保护装置的最低接收灵敏度。需要注意的一些问题1、通道状态的查看2、如何检查通道是否良好3、保护定值的整定与容抗的整定4、接口设备的注意事项

13、5、运行中的注意事项通道状态的检查 通道延时 失步次数 误码总数 报文异常数 报文间超时通道状态的监视有以下几个方面：主菜单中的保护状态中的通道状态菜单中有以上信息的显示主机从机tmr tmstsstsr 2tmrtmstsstsrTdTd通道延时 满足数据窗后，进而同步状态； 通道中断等原因、导致两侧采样失步（Ts超出范围），装置统计的“失步次数”1主机从机Td0Ts失步次数误码、报文异常数7E同步信息iaibicKgl1Kgl2Crc167E 报文 报文 报文 报文由于数据流的比特位在传输过程中发送错误 导致Crc16校验出错，”误码总数” 1; 导致同步字节“7E”出错，“报文异常数”1

14、；报文间超时报文空闲报文空闲报文报文空闲dt1dt2dtn同步时前后两报文间的时间间隔dtn应保持恒定，若dtn门槛，“报文间超时”1检查通道是否良好一、与通道相关的三个控制字 主机方式：指装置运行在主机还是从机方式，两侧保护装置必须一侧为主机，另一侧为从机（3.0版本为内部时钟）。 专用光纤：采用专用光纤时，置1，与PCM复接时置0。 （3.0版本已不含此项） 通道自环：通道自环试验时置1，正常运行时置0。 （3.0版本为纵联码）检查通道是否良好二、测试光功率及自环试验 第一步：检查保护装置发出的光功率电平是否满足要求，一般应该在-16dbm左右，若采用专用光纤且线路比较长导致对侧接收光功率

15、不满足接收灵敏度要求时，可以通过跳线增加保护装置的发送功率。（跳线分别为1-0dbm、2-3dbm、3-6dbm、4-9dbm、5-12dbm） 第二步：检查保护接收的光功率是否满足要求，一般应在40dbm以上，若不满足应检查光纤是否均连接好，光纤头是否清洁，光纤的衰耗是否与实际线路长度相符（尾纤的衰耗是很小的）。检查通道是否良好二、测试光功率及自环试验 第三步：将保护装置自环，若复用则在接口设备的电接口处自环，将“专用光纤”、“通道自环试验”控制字置1（两侧纵联码值相同），经一段时间观察，保护不能报通道异常告警信号，同时通道状态中的各个状态计数器均不能增加。 第四步：利用误码仪测试复用的通讯

16、通道是否良好。检查通道是否良好二、测试光功率及自环试验 第五步：将远端保护装置的尾纤通过珐琅盘自环，若复用则在远端接口设备的电接口处自环，将“专用光纤”控制字置0、“通道自环试验”控制字置1，经一段时间观察，保护不能报通道异常告警信号，同时通道状态中的各个状态计数器可能偶尔会增加。 第六步：恢复正常运行时的定值，同时将通道恢复正常运行时的连接，投入差动压板，保护装置应该通道异常灯不亮，无通道异常信号。通道状态中的各个状态计数器可能偶尔会增加。保护定值的整定与容抗的整定与差动相关的几个定值： TA变比系数：按电流一次额定值大的一侧整定为1，小的一侧整定为本侧电流一次额定值与对侧电流一次额定值的比值，与二次额定值没有关系。 差动电流高定值：按不小于4倍额定电容电流整定，一般不小于0.2In。保护定值的整定与容抗的整定与差动相关的几个定值： 差动电流低定值：按不小于1.5倍额定电容电流整定，一般不小于0.1In ，要考虑大于最大可能过渡电阻情况下的短路电流。 TA断线差流定值：当TA断线不闭锁差动时，差动保护的动作值。保护定值的整定与容抗的整定与差动相关的几个定值： 线路正序容抗、线路零序容抗：按实测值整定，没有实测值也可以按估算值整定，这个定值与差动保护的门槛有关，也与“容抗整定出错” 异常信号有关。 当实测的电容电流与通过零序正序容抗计算出的电容电容相差比较大时，装置