纵联差动保护:
概念: 这是一种保护原理。它基于基尔霍夫电流定律,比较被保护线路两端(或多端)电流的幅值和相位(向量和)。如果线路内部无故障,理论上两端电流大小相等、方向相反(流入和流出),其向量和(差动电流)接近于零;如果线路内部发生故障,差动电流会显著增大,超过设定值则判定为区内故障,保护动作跳闸。
核心需求: 为了实现这种比较,必须有一个通信通道将线路各端的电流信息(原始采样值、相量或动作/制动信号)实时、可靠地传输到对端。
通道类型: 纵联差动保护本身不限定使用何种通信通道。理论上,只要能满足传输实时性、可靠性和带宽要求的通道都可以使用。历史上和现实中主要使用以下几种通道:
专用导引线: 早期方式,直接在两端铺设专用电缆传输电流信号或模拟量。成本高、易受干扰、受地电位差影响大、传输距离有限。
电力线载波: 利用电力线路本身作为通道,通过耦合设备加载高频信号传输命令或调制后的信号。受线路运行方式、故障、雷电干扰大,带宽有限。
微波通道: 无线微波通信。需要视距传输,受天气影响,建设维护成本较高。
光纤通道: 现代最主要的方式。 利用光纤通信技术传输数据。
光纤差动保护:
概念: 这是纵联差动保护的一种具体实现形式。它特指使用光纤通信通道作为信息传输媒介的纵联差动保护装置。
核心特点: 利用光纤(通常是OPGW - 光纤复合架空地线、ADSS - 全介质自承式光缆或专用光缆)作为高速、大带宽、高抗干扰性的通信链路,在保护装置之间传输用于差动计算所需的电流数据(通常是高采样率的数字采样值或计算出的相量)。
优势:
带宽高: 可传输大量实时数据(如每周波几十甚至上百个采样点),支持更精确的差动算法(如采样值差动)。
抗干扰性强: 光纤本身不受电磁干扰(EMI)、雷电、地电位升高等影响,通信可靠性极高。
传输距离远: 借助光中继,传输距离可达数百公里,非常适合长线路保护。
通信速率快、延迟低: 满足差动保护对实时性的严格要求。
安全性高: 光纤不易被窃听或注入恶意信号。
总结关系与区别:
包含关系: 光纤差动保护是纵联差动保护的一个子集。所有光纤差动保护都是纵联差动保护,但并非所有纵联差动保护都使用光纤通道(虽然光纤已成为绝对主流)。
核心差异: 区别的关键在于实现纵联比较所使用的通信通道。
说“纵联差动保护”,指的是保护原理本身,它可以通过多种通道实现。
说“光纤差动保护”,特指使用光纤通道来实现该原理的具体保护装置或系统。
现代应用: 在当今新建和改造的高压、超高压、特高压输电线路中,光纤差动保护已成为纵联差动保护的标准和首选实现方式。其卓越的性能(高速、可靠、精确)使它几乎完全取代了基于导引线、载波和微波的旧式纵联差动保护。因此,在日常工程和讨论中,“纵联差动保护”常常默认就是指“光纤差动保护”,但在严格的技术定义上,两者仍有上述区别。
简单来说:
纵联差动保护 = 原理(比较两端电流)
光纤差动保护 = 原理(比较两端电流) + 通道(光纤)
希望这个解释能帮你理清这两个概念的关系!在电力系统保护领域,理解通道类型对保护性能的影响至关重要,而光纤的应用确实带来了革命性的提升。
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