光纤电流差动保护

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1、光纤电流差动保护 一、线路纵联差动保护原理二、纵联电流差动保护元件 1.分相电流差动保护元件一段比率式分相电流差动保护判据：NMBLNMIIkIICDNMIIIICD为分相差动电流定值，必须躲过在正常运行时的最大的不平衡电流。K BL为比率制动系数。两式同时满足时跳闸。两段比率式分相电流差动保护判据为：CDNMIIINMBLNMIIkII1bBLNMBLNMIkIIkII22（当INTNMIII）（当INTNMIII）IINT=4IN。K BL.l=0.5、k BL2=0.7。I b=IINT(kBL2-kBLl)(kBLlkBL2)=2.28IN。2.零序电流差动保护元件零序电流差动元件动作

2、方程为:IOCD 应躲过正常运行时的最大不平衡零序电流。3.突变量电流差动保护元件突变量电流动作方程为:NMBLNMIIkII0000CDNMIII000CDNMIIINMBLNMIIkII三、弱馈线路的保护四、一侧开关断开时的保护五、电流数据同步处理1、采样数据修正法；2、采样时刻调整法；3、时钟校正法；4、采样序号调整法；5、GPS同步法；6、参考相量同步法。纵联电流差动保护所比较的是线路两端的电流相量或采样值，而线路两端保护装置的电流采样是各自独立进行的。为了保证差动保护算法的正确性，保护也必须比较同一时刻两端的电流值。常用的的方法有如下几种：1、采样数据修正法 采样数据修正法的基本思想

3、是：线路各端的保护装置，在各自的晶体振荡器的时钟控制下，以相同的采样频率，独立地进行采样，然后在进行差动保护算法之前作同步化修正。2、采样时刻调整法 3、时钟校正法 该方法规定一端为主端（参考端），另一端为从端（同步端），主端自由采用，从端发信息帧，主端收到后将命令和延时时间返回给从端，从端计算两侧时钟的相对误差t，从端按照一定比率对时钟进行校正直到t为零，从端的时钟保持与主端的时钟同步，两侧时钟进入同步运行状态。4、采样序号调整法 该方法是线路两侧保护装置以同频率自由采样，并对每一次采样标注一个采样序号，两侧装置仍然是一主一从，从侧装置以主侧装置为参考端进行同步，但只调整采样序号，并不调整采

4、样时刻。5、GPS同步法GPS同步法通过GPS受时信息，两侧同步采样，可以达到相当高的精度。但受到自然环境等因数的制约，并且需要相应的硬件支持。优点：采样同步与通信路由无关，可以适应各种形式的通信系统，精度很高，不受电网频率的影响，其计算量也较少，从原理上基本上克服了以上各种方法的缺点。6、参考相量同步法 利用线路模型计算出代表同一量的两个相量，然后利用这两个相量的相位差实现同步采样。信信息息源源电电发发射射机机光光发发射射机机光光接接收收机机电电接接收收机机信信息息宿宿光纤线路光纤线路电发射机的主要任务是电发射机的主要任务是PCM编码和信号的多路复用。编码和信号的多路复用。电接口电接口数据数

5、据线路线路编码编码温度温度控制控制驱动驱动电路电路功率功率控制控制光源光源调制器调制器光隔离光隔离光纤通信有的主要优点：（1）抗电磁干扰能力强；（2）传输容量大；（3）频带宽；（4）传输衰耗小；（5）线直径细，重量轻；（6）抗化学腐蚀能力强；（7）制造资源丰富。光纤通信缺点：包层n2纤芯n1n1 n2，光能量主要纤芯中传输。，光能量主要纤芯中传输。涂覆层涂覆层纤芯纤芯包层包层光缆类型混合地线光缆(OPGW)支承式光缆(ADSS)普通光缆OPGWADSS PCM PCM设备是数字微波、光纤等数字通设备是数字微波、光纤等数字通信的基群设备，也作为网络通信的终接设信的基群设备，也作为网络通信的终接设

6、备。备。PCMPCM的含义为脉冲编码调制，即对模的含义为脉冲编码调制，即对模拟信号进行采样、保持、量化、编码，把拟信号进行采样、保持、量化、编码，把模拟信号转换成数字信号传输。模拟信号转换成数字信号传输。PCM32/30PCM32/30为基群设备，可以传送为基群设备，可以传送3030路路话音，也可以通过同向数据接口，直接话音，也可以通过同向数据接口，直接传送每时隙为传送每时隙为 64kbit/s64kbit/s的数据的数据（G.703)G.703)，在数字微波通信中，在数字微波通信中，PCMPCM设设备的信号接入微波信道机信进行中频和备的信号接入微波信道机信进行中频和高频调制后，射频经馈线、天

7、线送出。高频调制后，射频经馈线、天线送出。在光纤通信系统中，在光纤通信系统中，PCMPCM设备作为电端设备作为电端机进入光端机经光纤传输。机进入光端机经光纤传输。保护保护通通 信信终终 端端远远 动动同同 向向数数 据据接接 口口PCM微波或微波或光纤通道光纤通道接接 口口同同 向向数数 据据接接 口口当通信容量不够时，可使用当通信容量不够时，可使用PCMPCM的高次的高次群设备。多个群设备。多个PCMPCM信号合成一路信号的信号合成一路信号的过程为复接。与复接相反的过程为分接。过程为复接。与复接相反的过程为分接。复接根据时钟源是否同一分为同源复复接根据时钟源是否同一分为同源复接和异源复接。接

8、和异源复接。SDHSDH采用同源复接，即采用同源复接，即同步数字系统同步数字系统，PDHPDH为异源复接，即为异源复接，即准准同步数字系统同步数字系统。A AB BC CD D光纤差动保护数据传输采用的传输通道有两种：采用的传输通道有两种：1、专用光纤通道2、复用光纤通道1）64kbit/s通过PCM设备复接SDH或PDH的2Mbit/s基群口；2）SDH或PDH的2Mbit/s基群口。专用光纤通道方式差动保护装置通道1通道2差动保护装置通道1通道2光纤光纤光纤光纤保护屏保护屏保护屏保护屏1 1个光缆端子个光缆端子盒装于屏上盒装于屏上3 3根尾纤根尾纤1 1根（每根（每根根4 4芯）芯）250

9、250米长米长金属铠金属铠装光缆装光缆经过避雷经过避雷线上线上OPGWOPGW复用光纤通道PCMPDH/SDHPCMPDH/SDHPDH/SDH光纤光纤光纤光纤64K2M64K2M通道通道PDH/SDPDH/SDHPDH/SDHPDH/SDHPCM保保护护装装置置接接口口转转换换通道光纤光纤G703保护室通信室保护室通道PDH/SDH保保护护装装置置接接口口转转换换光纤光纤G703通信室保护装置与64K复接设备连路图保护装置与2M复接设备连路图保护屏保护屏通信机房通信机房P591/2/3接口装置接口装置PCMSDH光缆光缆端子端子盒盒数字信数字信号接口号接口装置装置64kbit/s64kbit

10、/s电信号电信号64kbit/s64kbit/s光信号光信号2Mbit/s2Mbit/s电信号电信号155Mbit/s155Mbit/s光信号光信号复用复用PCM通道通道保护屏保护屏通信机房通信机房P591/2/3接口装置接口装置PCMSDH500500米长米长金属铠装金属铠装光缆光缆850nm 多模光纤多模光纤OPGWOPGW光纤电流差动保护时钟设置两侧差动保护装置时钟设置有三种方式。（1）两侧装置发送时钟均采用内时钟方式称为“主-主”时钟方式；（2）两侧装置均采用外时钟方式称为“从-从”时钟方式；（3）一侧装置采用内时钟方式，一侧装置采用外时钟方式称为“主-从”时钟方式。复用通道方式时钟设

11、置（1）64Kbits复用PCM复用 采用内时钟方式，装置时钟PCM设备时钟有偏差，8kHz的定时信号和64Kbits的信息信号不是同一时钟，写入时钟不是PCM时钟，造成读出时钟与写入时钟偏差，产生滑码。所以64Kbits复用PCM设备要采用外时钟模式，采用提取的时钟（PCM时钟）作为写入时钟，既装置两侧设置为“从-从”时钟方式。（2）2Mbits复用PDH/SDH设备 在2Mbits复用方式下，由于不经过PCM设备而直接连接PDH/SDH设备，而PDH/SDH网络根据各个节点的精确时钟确定工作速率。作为其中的一个节点，2Mbits复用时，同专用方式设置相同。采用2Mbits复用PDH时还要对

12、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的时钟设置不当产生周期性的滑码。采用2Mbits复用PDH时，每个节点上的时钟相同，两侧的通信设备不必进行通信时钟设定。通道延时专用通道保护保护N节点节点A 节点节点B保护保护M备用通道备用通道主通道主通道备用通道保护保护N节点节点A 节点节点B保护保护M备用通道备用通道主通道主通道节点节点C 节点节点D 节点节点E 节点节点F 装置自环光端机光端机TXTXRXRX接口装接口装置置电自环电自环光端光端机机TXRX光自环光自环装置交叉接线TXTXRXRX线路保线路保护护线路保线路保护护TXTXRXRX线路保线路保护护线路保线路保护护双回线交叉接线双回线交叉接线保护保护1保护保护2 保护保护3保护保护4TXRXTXRX保保护护1保保护护3保保护护2保保护护4RXRXTXTX相邻线路叉接线相邻线路叉接线