差动保护讲稿

光纤差动疼惜

通信及疼惜原理简介南京南瑞继保电气公司朱晓彤931、943、953Tel13512540120Email:Zhuxt@nari-relays张哲902Tel13951031451Email:Zhangz@nari-relays石铁洪901Tel13301581202Email:Shith@nari-relays金华锋931、943、953Tel13801584087Email:jinhf@nari-relays光纤差动疼惜高频方向、高频距离疼惜的通信构成FOX40、MUX64原理及留意事项目录光纤差动疼惜疼惜配置硬件方案采样同步数据交换/通信构成差动疼惜2M与64K接口的区分疼惜配置型号主要功能纵联保护后备保护重合闸RCS-901变化量和零序方向工频变化量距离三段式相间和接地距离二段零序方向过流(A型)四段零序方向过流(B型)单重三重综重RCS-902纵联距离和零序方向RCS-931光纤分相电流差动光纤差动疼惜疼惜配置硬件方案采样同步数据交换/通信构成差动疼惜2M与64K接口的区分装置硬件总体方案装置接受单片机+DSP的模块化设计由于选用了大容量内存的高速数字信号处理器(DSP)和大规模的集成电路，装置的核心部分都集中到一块CPU插件上，变更了以往因运算速度、存储容量和印制板布线等缘由而将疼惜功能分布在多个CPU插件上的设计方案。因新选用的DSP具有运算速度快、内存大的特点，单片DSP就完成了全部的主后备疼惜功能，并有较大的冗余。与其他接受DSP的产品相比，不需扩展外部存储器，设计更加简洁牢靠。单片机负责装置总起动、通信接口、事务记录、故障录波等帮助功能 单片机外接大容量存储器 FLASH（1MB）带掉电保持RAM（1MB）30个定值区设计精细、牢靠的硬件方案独立的数据采集系统 单片机（总起动元件）与DSP（疼惜测量）的数据采样系统在电子电路上完全独立，只有总起动元件动作才能开放出口继电器正电源，从而真正保证了任一器件损坏不致于引起疼惜误动实时并行计算 在较高的采样率（每周24点）的前提下，装置保证在每个采样间隔内完成全部疼惜运算和逻辑判别，实现了对全部疼惜继电器（主疼惜与后备疼惜）实时并行计算，主要继电器接受全周傅氏算法，具有很高的牢靠性及平安性。由于先进DSP的选用，在实现实时并行计算的条件下，时间仍有较大的冗余。设计精细、牢靠的硬件方案设计精细、牢靠的硬件方案事务报告实时整理

事务报告的整理与疼惜逻辑计算同一点完成，避开了在某些特殊状况下，多个CPU插件由于起动不同时造成报告的报文错位或丢失。接受高速具有采样保持器和多路转换开关的14位并行A/D转换器，平安性高单独的单片机处理显示、键盘等人机接口汉字液晶显示、打印（支持网络打印）部分开关量可选择强电光耦通信接口板可选择以太网、光纤或双绞线较大的硬件冗余度（可扩展3块出口板）设计精细、牢靠的硬件方案设计精细、牢靠的硬件方案装置接受整风光 板、全封闭机箱，强弱电严格分开，取消传统背板配线方式，同时在软件设计上也实行相应的抗干扰措施，装置的抗干扰实力大大提高。静电放电试验满足GB14598.4IV级快速瞬变干扰试验满足GB14598.10IV级1MHz脉冲群干扰试验满足GB14598.13III级设计精细、牢靠的硬件方案 RCS-900系列疼惜装置硬件设计简洁、牢靠，运算速度快，存储容量大，冗余度高，抗干扰性能强，满足疼惜就地安装的要求。光纤差动疼惜疼惜配置硬件方案采样同步数据交换/通信构成差动疼惜2M与64K接口的区分测通道延时Td主机从机tmrtmstsstsr采样同步从机采样时刻调整主机从机采样同步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，另一侧必需为0，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，才须要测通道延时，测定延时后，装置不再须要传输时间信息；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，需退出差动疼惜，重新进行同步过程。光纤差动疼惜疼惜配置硬件方案采样同步数据交换/通信构成通道方案码型变换时钟提取通道监视疼惜原理2M与64K接口的区分 一 专用光纤 二 复接PCM

通道方案一根光纤只用来传输一个方向的疼惜信息，不与其它任何信息复用。一对光纤可用来传输（双向）一条线路两侧的疼惜信息。专用光纤专用光纤RCS-931RCS-931疼惜机房疼惜机房疼惜信息按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。复接PCM复接PCMRCS-931MUX-64BPCM交换机RCS-931MUX-64BPCM交换机保护机房通信机房通信机房保护机房光纤差动疼惜疼惜配置硬件方案采样同步数据交换/通信构成通道方案码型变换时钟提取通道监视疼惜原理2M与64K接口的区分通信接口的功能框图G.703码型变换第一步一个64kbit/s周期分成四个单位间隔其次步二进制的“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终一比特进行标记代码变换规则第一步一个64kbit/s周期分成四个单位间隔其次步二进制的“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终一比特进行标记通信接口的功能框图“码型变换”模块完成码型变换的1~3步光纤差动疼惜疼惜配置硬件方案采样同步数据交换/通信构成通道方案码型变换时钟提取通道监视疼惜原理2M与64K接口的区分通过限制字“专用光纤”置“1”或清“0”来设置通信时钟；接受专用光纤时，“专用光纤”置“1”，时钟方式接受“主－主”方式；复接PCM方式时，“专用光纤”清“0”，时钟方式接受“从－从”方式；时钟方式内时钟(主─主)方式时钟方式图3.5.3外时钟(从─从)方式时钟方式若通过64Kb/s同向接口复接PCM通信设备，必需接受外部时钟方式，即两侧装置的发送时钟工作在“从─从”方式。数据发送时钟和接收时钟为同一时钟源，均是从接收数据码流中提取，否则会产生周期性的滑码现象。若两侧接受SDH通信网络设备时，两侧的通信设备不必进行通信时钟设定。若两侧接受PDH准同步通信设备时，还得对两侧的PDH通信设备进行通信时钟设定。即把一侧的通信时钟设为主时钟（内时钟），另一侧通信时钟设为从时钟，否则会因为PDH的速率适配，而产生周期性的数据丢失（或重复）问题。时钟方式光纤差动疼惜疼惜配置硬件方案采样同步数据交换/通信构成通道方案码型变换时钟提取通道监视疼惜原理2M与64K接口的区分通道监视通道延时失步次数误码总数 报文异样数报文间超时主机从机tmrtmstsstsr通道延时满足数据窗后，进入同步状态；通道中断等缘由、导致两侧采样失步（ΔTs超出范围），装置统计的“失步次数”＋1主机从机失步次数误码、报文异样数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，“报文异样数”＋1；报文间超时报文空闲报文空闲报文…报文空闲dt1dt2…dtn同步时前后两报文间的时间间隔dtn应保持恒定，若Δdtn＞门槛，“报文间超时”＋1通道问题通道中断（随机的）误码/（周期性）滑码目前的疼惜装置往往统计“误码率”，推断其是否超出门槛来确定是否报警实际应用中即使有周期性的滑码，其“误码率”也不确定会超出门槛，装置是否可以依据“随机的”和“周期性”的差别来作为报警的另一判据？由于装置推断“周期性”有难度，对于每一套装置是否由“网管”来进行监控？通道自环时时钟方式的设定RCS-931MUX-64BPCM交换机RCS-931MUX-64BPCM交换机保护机房通信机房通信机房保护机房方式1方式4方式3方式2方式1、2，“专用光纤”置“1”；方式3、4，“专用光纤”置“0”光纤差动疼惜疼惜配置硬件方案采样同步数据交换/通信构成疼惜原理2M与64K接口的区分疼惜原理影响差动疼惜灵敏度的主要因素电容电流TA饱和或两侧TA不平衡TA断线或采样异样电流差动继电器差动投入条件变更量相差动继电器稳态相差动继电器零序差动继电器电容电流补偿远跳、远传1、远传2差动继电器特点差动投入条件变更量差动稳态差动Ⅰ段稳态差动Ⅱ段零序差动电容电流补偿条件“容抗整定和实际系统不相符合”判据：

其中Icd为正常状况下的实测差流，即实际的电容电流；实测电容电流和经XC1计算得到的电容电流具有可比性（至少有一个＞0.1In），并且较大的0.75倍＞较小值，可认为“容抗整定和实际系统不相符合”。当实测电容电流和经XC1计算得到的电容电流都小于0.1In时，认为两者不具备可比性，不再判别容抗整定是否同实际系统相符。电容电流补偿条件投入电容电流补偿的必要条件为：“容抗整定和实际系统相符合”

。零序差动试验通道自环抬高差动电流高定值、差动电流低定值整定Xc1，使得U/Xc1>0.1In加三相，满足补偿条件增加单相电流，使得零序电流＞零序启动电流零序差动动作，动作时间为120ms左右远跳、远传1、远传2疼惜装置采样得到远跳开入为高电平常，经过特地的互补校验处理，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，传送给对侧疼惜装置。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牢靠的。收到经校验确认的远跳信号后，若整定限制字“远跳受起动限制”整定为“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。远跳、远传1、远传2差动疼惜特点差动疼惜接受两侧差动继电器交换允许信号的方式，平安性高。装置异样或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，从而保证差动疼惜不会误动变更量差动继电器，由于只反映故障重量，不反映负荷电流，因此灵敏度高，动作速度快。零差疼惜引入了低制动系数、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；全部差动继电器的制动系数均为0.75，并接受了浮动的制动门槛，抗TA饱和实力强差动疼惜特点装置接受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疼惜能自动适应系统运行方式的变更装置能实测电容电流，依据差动电流验证线路容抗整定是否合理差动疼惜特点装置能实时监测通道工作状况，当通道发生故障或通道网络拓扑发生变更时，装置能起动新的同步过程，直至两侧采样重新同步，同时记录同步次数及通道误码总数等；两侧采样没有同步时，差动疼惜自动退出。差动疼惜特点综上所说，RCS-931分相电流差动疼惜具有灵敏度高、动作速度快、平安牢靠，不受系统运行方式影响等特点。差动疼惜特点2M速率与64K速率的区分2M速率省去两侧PCM交换机设备，通信链路上削减了中间环节，削减了传输时延2M速率增加了传输带宽，可以传输更多疼惜信息同后备疼惜一样，差动疼惜也接受24点计算，动作性能依据快速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速率的区分功率＝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64k，1310nm光端机技术参数实测64K光端机指标，用于陕西“段家－马营”330kV线路，通道距离为73公里发信功率默认功率＋6dB＋9dB＋6dB+9dB样本1-15.9-8.8-6.6-5.2样本2-15.5-8.8-6.5-5.1提升+6.9+9.15+10.55平均-16.0/-9.0/-7.0/-5.5波长1310nm1310nm接收灵敏度-45.4dBm-45.5dBm动态范围全动态全动态光纤类型单模CCITTRec.G652单模CCITTRec.G652每10公里衰减<4db/10km(3.6)<4db/10km(3.6)最大距离（3dBm余量）93.5KM93.75KM64k，1550nm光端机技术参数实测64K光端机指标，用于淮安上（河）马（坝）500kV线，通道距离为92公里型号VAOTE01C-A板VAOTE01C-B板发光功率（跳线选择）-10.8/-4.1/+0.4/+2.4dBm-12.3/-4.1/+0.5/+3.0dBm波长1550nm1550nm接收灵敏度-46.7dBm-46.3dBm动态范围全动态全动态光纤类型单模CCITTRec.G652单模CCITTRec.G652每10公里衰减<3db/10km<3db/10km最大传输距离（3dBm余量）154KM154KM淮安上（河）马（坝）线18dB/92KM约合2dB/10KM最大传输距离（6dBm余量）大于200KM大于200KM2M光端机技术参数发信功率默认功率＋6dB＋9dB＋6dB+9dB样本1-15.6-11.3-8.1-6.3样本2-16.9-13.0-9.7-8.1样本3-15.7-12.5-9.5-7.8样本4-15.7-12.1-9.0-7.5提升+3.75+6.9+8.55平均-16.0/-12.0/-9.0/-8.0波长1310nm1310nm接收灵敏度-35.6dBm-35.5dBm动态范围全动态全动态光纤类型单模CCITTRec.G652单模CCITTRec.G652每10公里衰减<4db/10km(3.6)<4db/10km(3.6)最大距离（3dB