纵联保护中通道异常及故障处理措施

叶军+胡封雷

摘要：由于光纤纵联保护电路具有反应灵敏快捷、选择性强和动作可靠等优点，因此光纤纵联保护在电力系统保护电路中获得了较为广泛的应用。但是在实际的应用中，仍存在部分不足，主要是通道容易中断或者告警。文章分析了当较长时间无法收到对侧数据时出现的告警和频发的通道瞬间中断，并介绍了其中通道出现故障时的处理措施，为以后的深入研究提供了更好的理论基础。

关键词：纵联保护；通道异常；故障处理；电力系统；保护电路；通道中断

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0125-02

随着科技的发展和网络覆盖面的逐渐扩大，更大范围的电网建设刻不容缓。电网的大范围化也意味着其结构的更复杂繁多、之间的联系也更紧密，对系统性能的要求也更高，所以需要更为完善的保护系统。传输通道中的继电器保护就是电力系统中重要的保护方式，其中作为继电保护的光纤以其独特的优势得到了广泛的

应用。

1 常见的通道异常

在电力系统运作中，光纤通道的异常表现最多的就是告警状态。通常通道的告警状态包括两种：一种是对侧数据传输严重超时造成的中断；另一种是多次的通道瞬间中断，虽马上恢复，但持续不断。

1.1 警告状态重要因素

出现警告状态是由两方面因素造成的：一方面是信息传输通道两侧的时间差造成的，也就是在通道中进行信息传输时会首先设定时间，通常是12毫秒，由光纤中的信号是以光速传输而决定的。而当两侧的信息传输延时超过设定12毫秒时，通道异常，纵联保护系统就会发出“通道告警”，装置中的主保护功能及部分保护功能都会闭锁，并且随着延时时间的增加保护电路封锁的路段会加长直到200毫秒时封锁整个光纤保护，必然还涵盖后备保护电路。另一方面是通道传输误码率也是有具体的要求，需要其保证消息传输无差错。但是当误码率高于定值时，也就是装置在自检时的误码率超过了规定值时就会启动通道报警系统。

1.2 安装及调试缺陷因素

利用光缆进行传输时，必需装置包括转接端子箱及高压线路和电缆层等，而且在光纤铺设时，施工程序繁琐、质量要求较高，一旦保护电路在整个光纤施工和预前调试中留有误差，使用中必然造成通道运行

故障。

1.3 线路接头因素

在光纤实际工作中，通道的异常概率远高于专用光纤芯的故障概率，所以专用光纤芯故障容易消除。但是专用光纤接头处容易故障主要原因是：一是熔点熔接质量较差，造成光纤损耗不均匀，致使光纤保护不能正常工作；二是活接头的灰尘堆积或是不良接触，致使通道的部分性能故障，增大了误码率，造成保护电路告警。

1.4 接口故障及抗干扰性差因素

在复用式光纤通信应用中，需要添加中间环节，使得通道的异常情况概率增加，不仅会带来专用光纤芯的惯常故障，还会增加线路中间环节的故障导致的通道告警。复用式光纤应用的中间环节多是连接光纤配线架、光端机、通讯接口、保护装置、PCM基群装置等。这些接口故障都会使得通道运行出现异常，发出告警。另外，有时还会造成中间装置的工作特性不匹配，致使出现通道告警。

在复用光纤通信中所采用的纵联保护设备还要考虑外界噪声的干扰和传输距离的影响，通常只用于同房间或者两者距离不大于10米并且不受噪声影响的情况中。在这种情况中才能应用合适的接地屏蔽双绞线电缆进行连接，否则就会致使线路的抗干扰性能下降，导致通道告警。保护中的转换设备不合格也会造成光纤纵联保护通道告警。

2 故障处理措施

2.1 故障处理

针对一些故障，需要专业人士应用光纤适配器实行通道自环实验检测出故障点，然后实施故障的处理。在专用光纤通道中，先进行线路两侧的光纤跳线自环，如果运行正常，则需要进行通道的故障检测并进行处理。而在复用光纤通道中，先利用两侧光自环排除设备异常情况，再用电自环消除复用接口到保护设备间的通道故障情况，如果均运行正常，则必须由专业通信人员对PCM机间通道实施检查。

简单警告，能使得检修人员应用技术手段检测出故障位置并进行处理。而对于较为复杂的状态，比如频繁的断线问题，因为检修人员不能很好地处理其故障，但是经过认真检测和处理，还是可以将故障清除的。不管何种情况，检修时都需要将保护系统退出，将每一处故障位置都检测出来，并进行良好的修复，再重新启动

保护。

2.2 安装及调试缺陷因素

在保护装置出厂之前需要对每一个部件进行详细认真的验收，尤其是需要对时钟设置的正确性进行严谨的检测，若通道两侧时钟的设置无法匹配就不能通过，直到验收合格才可以将其应用到纵联保护电路中，防止通道故障发生。

针对于接口间的问题，需要生产厂家能够在电路调试之前对装置和其复用接口装置实施实际应用条件下的测试，避免在现场施工时出现两侧装置不匹配，这样才能保证实际通道在调试及使用时的正常运行。并且需要通信人员再三对保护通道中的重要参数进行设置和调试，只有合格才能进入线路试调阶段。

2.3 线路接头故障处理

当确定是接头处故障时，需要对接头部位首先用纯酒精进行擦拭清洁，在实际维护工作中，通讯及保护人员需要按照分界点分段定期进行装置的除尘和清洗。尤其是检修或者维护时，需要将临时断开的尾纤插头和插座及时套好，避免脏污造成的性能指标下降，消除通道异常。

当光纤保护电路及通讯设备的测试和联调通过后，在正常运营中的通道异常多是由接口质量设备损坏或松动和接口质量过次造成的，所以故障排查时最好关键针对接口装置进行。并且为了检修和调试及技改的易操作性，并降低相互干扰，最好将通讯及保护光端机分离，单独组屏，互不影响。对于复用光纤，最好选用能输出2兆比每秒的保护电，尽量降低中间环节，减少故

障率。

2.4 接口故障及抗干扰性故障处理

完成通道中各环节整体测试后，最好选用六类双屏蔽电缆线，并且将两端外屏蔽层接地，其中内屏蔽层端接地可有效降低干扰。只有当设备良好接地才能降低接收电路的误判率，提高了传信的准确率，必须良好接地。并且光纤接入变电站或控制楼后，从其中的光配架到继电保护设备间的光缆最好选用非金属型的。

3 结语

光纤的纵联保护具有显著的优势，被广泛应用到电力系统中，但实际应用中的效果也有部分不足，尤其是具有较多中间环节的复用式光纤通道。当其通道发生故障，特别是频繁的瞬时中断时，故障检测较为复杂。所以需要全面提升维修人员的通信及保护的理论知识的储备及其实践操作能力，并促进团体及个人之间的沟通和学习，使得故障能够被准确快速地检测和排除，提高通信能力。

参考文献

[1] 杨向飞，刘革明，朱小红，等.光纤通道异常时加速线路二段后备保护技术[J].电力系统自动化，2014，（38）.

[2] 陈忠颖.高压线路光纤保护通道的应用研究[D].华南理工大学，2013.

[3] 张立刚，石卓.光纤联纵保护通道可靠性分析[J].科技研讨，2011，（3）.

[4] 甘宗跃，徐攀，赵明明.线路故障纵联保护未动作的原因分析及处理[J].广西电力，2010，（2）.

作者简介：叶军，男，四川南充人，国网西藏电力有限公司山南供电公司人力资源总监，监察审计部主任，研究方向：电网规划建设。endprint