测量 最适用于电缆延长的远距离 ... 并可提高可靠性.
马彦伟 苟小刚
摘 要：光纤通道已成为目前变电站保护及通讯的主要通道，本文在分析与电缆同通道架设的光缆受到外力破坏可能对线路保护造成严重后果的基础上，分析和提出了几种提升与电缆同通道架设的光纤线路保护可靠性的措施。
关键词：光纤差动保护；光纤通道；保护可靠性
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.162
1 引言
目前，随着光纤通信的成熟，各电压等级线路保护越来越多地采用了光纤差动保护作为主保护，因此光缆运行状况的好坏直接决定了线路保护主保护的运行可靠性。根据国网公司反措规定，同一条220kV及以上电压等级线路的两套保护装置在光纤通道上应满足“双设备、双路由、双电源”的要求[1]，但是敷设通道上则受限于市政建设资源及成本投入的限制，光缆基本都采取与主电缆和动力电缆同通道架设的方式，给光缆的安全运行埋下了较大的隐患，也导致了线路主保护客观上存在较大的运行不稳定性。
2 案例分析
如图1所示，A、B、C、D四站均為220kV变电站， AB、BC、CD三条220kV线路均配置光纤保护作为主保护，BC线路光纤与电缆同通道敷设。
某日，在BC线路上发生了电缆严重故障，电缆头炸裂故障同时将同通道敷设的光纤烧断，BC线路两端保护2、3光纤主保护不能第一时间动作，同时由于BC线路距离较短，线路保护中距离一段保护未投入运行，只能靠2、3两处线路保护的距离二段保护动作隔离故障的BC线路。
由于保护定值级差配合较难，1、4两处保护距离二段时间定值跟2、3两处保护一致，故障时刻1、4保护处故障电流也分别达到了距离二段定值，导致1、4两处线路保护距离二段动作，跳开AB及CD线路，扩大了停电范围。
从该案例可以看出，光纤主保护的意外退出是造成跳闸范围扩大的直接原因，光缆在电缆故障时的运行不可靠是造成该情况的源头。因此如何合理提升与电缆同通道架设的光纤线路保护可靠性具有很高的研究价值。
3 可行性措施分析
要提升与电缆同通道的光纤线路保护可靠性，一方面可以从减少保护用光缆外力破坏，提升光缆运行安全性角度考虑，另一方面可以从线路保护及其配套的光纤接口和切换装置主动应对光纤通道异常所采取的措施方面进行思考。
3.1 光缆独立通道敷设
为彻底防止一次高压电缆或动力电缆故障可能给光缆造成的损坏，优先考虑在变电站外将保护用光缆与高压电缆或动力电缆进行不同通道布置；在变电站内部，也必须将两套线路保护的两条光缆布放在不同的电缆沟内。
采取该方案的最大优点在于可以完全隔离光缆与高压及动力电缆，最大限度保证光缆运行的独立性和可靠性。缺点在于为光缆敷设独立沟道成本太高，很少有地方采取该方案。
3.2 防火隔离措施分隔电缆与光缆
对于受条件限制，如果厂站外保护用光缆只能与高压及动力电缆在同一电缆沟（隧道） 铺设， 在设计时应充分考虑光缆和电缆之间的防火隔离措施， 提升光缆的阻燃和防火设计标准。 目前，由于沿光缆全线敷设防火槽盒成本太高，绝大多数地区是采用重点在高压电缆各接头附近对光缆安装防火槽盒进行重点保护。该手段可以在较大程度上确保光缆运行的可靠性。
3.3 保护用光纤通道考虑可切换双通道
对220kV及以上电压等级重要线路，可考虑在光纤通道规划时除主通道外，再额外考虑备用的迂回光纤通道。在两套保护装置中至少有一套装置具备主、辅光纤通道自动相互切换功能，对于光纤差动保护应采用 2M 光纤切换装置实现自动路由切换， 并确保切换过程中保护通道收、 发信延时相同，且该延时时间应能满足保护装置不报“光纤通道中断”的毫秒级时间。
3.4 线路保护装置可以考虑定值调整
当线路保护光纤通道异常时，可以从保护定值上做出调整：线路保护在正常运行中，一旦监测到保护光纤通道由正常转到异常，两侧线路保护自动将保护定值中的距离二段及零序二段时限定值进行压缩，压缩后跟相邻线路保护二段保护在时限上就形成了级差，可以在本线路上发生故障时减少故障切除时间，避免扩大停电范围。
4 总结
电力光纤通道在目前是各级变电站保护及通讯的主要通道，其运行可靠性非常重要。为确保其运行可靠性，需要设计、基建、信通、运检等各部门在工程建设前期方案审查、投产验收等环节对设备配置、通信接入方案、通道建设 、光缆路径等方面认真把关，严格执行各级反措规定，消除因光纤通道运行不稳定给电网安全稳定运行和可靠供电带来的潜在隐患。
参考文献：
[1]国家电网公司十八项电网重大反事故措施[M].中国电力出版社，
2012（09）.
作者简介：马彦伟（1981-），男，硕士，高级工程师，主要从事变电二次设备检修管理。endprint
