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光纤差动保护通道异常的处理

2017-12-25卢湘鄂国网湖南省电力公司检修公司

新商务周刊 2017年23期
关键词:裕度差动插件

文/卢湘鄂,国网湖南省电力公司检修公司

光纤电流差动保护能够理想地使保护实现单元化,原理简单,不受运行方式变化的影响,而且由于两侧的保护装置没有电联系,其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的。而光纤通道在光纤电流差动保护中起着极其重要作用,它是一种用光导纤维作为传输介质的通信手段,具有不受电磁干扰,传输频带宽,容量大,中继距离长,传输质量高等突出优点,它能满足继电保护传输要求,保证保护动作可靠,在线路纵联保护信号的传输通道中,光纤已迅速取代载波、微波,成为重要的传输媒介。

光纤差动保护运行中均出现过光纤通道误码率高或中断现象,造成光纤差动保护退出运行的故障。

在设备运行中,光纤通道光纤头的清洁,光纤接头及各通信设备连接部分不紧固,收发讯功率不满足要求,两侧通信时钟不匹配等,都会出现收不到对侧信号,信号传送过程中帧异常,或者通道误码率较高(大于千分之一)现象,这些通道故障都会引起差动保护不能正常工作,装置报通道异常信号。

在现场工作中,我们对光纤保护定值等传统校验项目比较重视,对通道检测认识不足,甚至认为通道不用检测校验,导致“通道异常”告警时有发生,使保护装置退出运行。根据多次现场处理的情况,针对通道故障的原因,总结出几种常见通道故障的处理方法。

通道常见问题处理方法包括:

1 尾纤头脏及接触不好

首先要检查光纤头是否清洁,尾纤头裸露在空气中导致积尘时,可以用棉球蘸无水酒精擦拭。光纤连接时,一定要注意检查F C连接头上的凸台和砝琅盘上的缺口对齐,然后旋紧FC连接头。若凸台没有对上缺口就拧紧,会增加10-20dB的衰耗。当连接不可靠或光纤头不清洁时,仍能收到对侧数据,但收信裕度大大降低,当系统扰动或操作时,会导致通道异常,故必须严格校验光纤连接的可靠性。

2 装置可采用“专用光纤”或“复用通道”

在纤芯数量及传输距离允许范围内,优先采用“专用光纤”作为传输通道。当功率不满足条件,可采用“复用通道”。其光电转换装置接PCM机的屏蔽双绞线使用要规范,要求使用四芯带屏蔽双绞线,且屏蔽层应可靠一点接地,经常发现通信使用普通的音频线连接。若屏蔽双绞线接至配线架,需保证连接可靠,若直接接至P CM机,最好不要采用RJ45水晶头方式(接触不好的可能性大,在水晶头末端随意动一下电缆,保护装置显示收到的误码数会增加很多),可以采用凤凰端子拧接的方式。

3 光电转换装置不接地

光电转换装置随意放置,其接地不良好或根本没有接地。导致平时能正常工作,而一但有故障或刀闸操作时,保护装置发通道告警。

4 各设备时钟设置问题

需要根据现场实际情况正确设置各个通讯设备和保护装置的时钟方式。

5 用光功率计和尾纤

①检查保护装置的发信功率是否和通道插件上的标称值一致,常规插件波长为1310nm的默认发信功率为-16dbm±3dbm,可通过跳线提升发信功率(+6dB, +9dB)。超长距离(64Kbit/s时光纤距离≥ 80km ,2Mbit/s 时光纤距离≥60km)波长为1550nm的发信功率为-11dBm±3dbm。也可通过跳 线提升发信功率(+6dB, +9dB)。②用光功率计检查由对侧来的光纤收信功率,校验收信裕度,常规插件波长为1310nm的接收灵敏度为-45dBm(64K)或-35dBm(2 M);超长距离波长为1550nm的接收灵敏度为-45dBm(64K)或-35dBm(2M);应保证收信功率裕度(功率裕度=收信功率-接收灵敏度)在6dB以上,最好要有10dB。

6 专用方式自环试验

专用方式连接时仅仅需光端机用在保护室的保护装置后发送光信号。在对光发射器和光接收器进行功率测试以后,计算通道裕度满足要求,然后可以进行通道自环试验。

6.1 本端光自环

即本端光端机自环测试,用光纤跳线将本端保护装置后背的光端机TX 和RX 连接起来称为光端机自环测试。光端机自环测试用于验证保护至光端机的通道正确性。

6.2 远端光自环

用现场光纤适配器(光纤法兰盘),进行远端光自环。本端保护装置接至光纤通道,远端光缆出线经光纤适配器自环,光端机远端自环测试用于验证光纤通道正确性。经过远端光自环,试验的光通道具有两倍的正常通道距离。

7 在装置、通道及接口设备都完好时,通道告警不消失。更换两侧装置带光端机

CPU插件,保证装置内部通信晶振时钟相匹配。

2015年4 月 ,某110KV线路光纤差动保护RCS-943AM装置通道告警,误码率高。差动保护退出运行。装置采用2Mb/S高速数据通道专用光纤通道,用同步通信方式与对策交换电流采样值和信号。为了消除故障,我们做了以下试验:

7.1 光发送功率和接收灵敏度及通道裕度满足要求;

7.2 检查在专用通道方式下光端机数据时钟设置;两侧装置发送时钟工作在“主-主”方式下,此方式下发送数据采用内部时钟,接收时钟采用从接收数据流提取的时钟。

7.3 通过自环检查来确定光端机问题还是通道问题,光端机、通道正常;

7.4 检查光纤接头部分是否松动或接触部分有灰尘。用纯酒精擦拭接头部分;

7.5 检查光纤头无受潮或熔纤应力变化现象;

7.6 两侧更换CPU插件,通道恢复正常。

原因:两侧保护装置各插件无问题,通道传输无问题,内部晶振时钟不匹配。

8 结束语

经现场论证及试验,总结出光纤差动保护通道异常的处理方法,在停电检修和设备消缺时,利用此方法,检查检测通道的各个环节,降低通道误码率,使变电站的线路光纤差动保护无因通道故障退出运行的现象。

[1]宋国兵,高淑萍,蔡新雷,张健康,饶菁,索南加乐.高压直流输电线路继电保护技术综述[J].电力系统自动化,2012,22:123-129.

[2]张利军;光纤通道传送线路保护信号的方式及其分析[J];电力建设;2005年06期

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