变电站通信系统故障及处置技术研究

吴飞云龙 王柄智

摘 要：文章首先概括地介绍了变电站通信系统，随后对变电站通信系统的故障问题进行了简要分析，在此基础上对变电站通信系统故障处置技术措施进行论述。期望通过本文的a研究能够对变电站通信系统运行的安全性和稳定性的提升有所帮助。

关键词：变电站；通信系统；故障；处置技术

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）02-0070-03

Research on Fault and Disposal Technology of Substation Communication System

WU FEI Yunlong，WANG Bingzhi

（Inner Mongolia Wuhai Electric Power Bureau Communication Department，Wuhai 016000，Chian）

Abstract：This paper first introduces the substation communication system briefly，then briefly analyzes the failure problems of substation communication system，and then discusses the technical measures of substation communication system fault handling. It is expected that the research in this paper can help to improve the security and stability of the substation communication system.

Keywords：substation；communication system；failure；disposal technology

1 變电站通信系统概述

在变电站中，通信系统具有非常重要的地位和作用，所有数据信息的传输全都依赖通信系统，一旦通信系统发生故障，将会给变电站的正常运行造成巨大的影响。变电站通信系统由诸多通信设备组合而成，其中主要包括以下设备：

1.1 光端机

这是一种能够进行光信号传输的终端通信设备。目前，较为常见的光端机有两种类型，一种是模拟型，另一种是数字型。由于前者的抗干扰性能比较差，因此在变电站通信系统中的应用较少，而后者具有传输距离长、受运行环境干扰小、支持视频无损再生等特点，使其在变电站通信系统中获得了广泛应用，如SDH，该光端机除具备自愈功能之外，还能够组成光环网，适用于各种复杂通信网络的构建。

1.2 PCM

PCM是脉冲编码调制的简称。它的出现为数字通信奠定了基础，它能够将时间和取值连续的模拟信号转换为时间和取值离散的数字信号，并在此基础上利用通信信道完成传输。PCM实质上就是对模拟信号进行抽样、量化和编码的过程。在变电站的通信系统当中，PCM可将与电力有关的音频、数据等模拟信号复用成2M数字信号，然后再利用光端机完成信号传输。

1.3 通信光缆

目前，国内电力系统常用的通信光缆有以下几种：

1.3.1 OPGW

这是电力系统独有的一种通信光缆，全称为复合架空地线光缆，它除了具备通信光纤光缆的功能之外，还具有电力线路的地线功能，可用于系统内部数据信息的通信，也可用于一般的公共服务网络。该通信光缆的特点是容量大、抗干扰能力强、安全性高、稳定可靠，并且在敷设时不占用线路走廊。由于该通信光缆可以起到屏蔽地线的作用，从而可以有效减小送点线路对周边线路的电磁危害。

1.3.2 ADSS

这是一种全部有介质组合而成的通信光缆，又被称为全介质自承式光缆，ADSS本身带有支撑系统，可直接悬挂在电力杆塔上，由于它是非金属光缆，所以不会遭到雷击，从而提高安全性能，除此之外，线路的安装和维护也比较简单方便，具有良好的抗电痕腐蚀性能，抗拉强度好，适用于恶劣的环境，即使电力线路出现故障也不会影响ADSS的正常传输。

1.3.3 GYXTW

这是一种束管式光缆，它由光纤和松套管组成，该通信光缆具有重量轻、直径小、易于敷设、造价低等特点，可用于变电站内通信机房与保护室的通信。

2 变电站通信系统的故障问题分析

2.1 网络故障问题

通信出错和通信网络出错是由于通信网络故障产生的两种情况，具体表现为：

2.1.1 通信出错

在变电站通信系统中，若控制器局部网络中的某一节点出现故障，就会造成通信出错。某一节点故障主要包括三种情况：一是测量控制装置的通讯芯片出现故障；二是测量控制装置的电源连接脱落或损坏；三是测量装置的通讯接线端子出现松动。

2.1.2 通信网络出错

变电站系统中通信管理机出现故障或CAN总线出现故障，都会造成通信网络出错。在通信管理机出现故障时，一般表现为通信芯片损坏或电路板损坏。除此之外，监控系统中获取的参数与实际校验位、波特率等参数出现偏差，也会造成通信管理机故障。在收发信号线或信号地线出现接线异常时，或CPU运行异常时，也会导致通信管理机故障，使设备通讯口没有报文发出；在CAN总线出现故障时，通常表现为通讯线路短路，该短路问题会直接导致后台监控系统的通讯串口运行异常，或导致总线系统也出现短路问题。

2.2 通道故障问题

通信光缆线路在长期使用的情况下，受外界因素和自身因素的影响，易引发通道故障。外界因素方面，光缆线路若是受到动物撕咬、雷击灾害等因素的作用，就会造成线路损坏；自身因素方面，光缆在使用中受水浸泡、电腐蚀、化学物质腐蚀、温差变化大等因素的作用，会加速光缆老化速度，造成通道故障。

2.3 误码故障问题

误码故障主要是由信号电压衰变引起的，易导致通讯信号受到破坏，降低信号传输的准确率，最终出现误码。误码故障的产生主要有以下两个影响因素：一是内部因素，在通信系统中存在着各种干扰源，受干扰源影响易引起节点设备故障，进而造成通讯误码；二是外部因素，外部因素通常会造成突发误码，并且突发误码的发生频率较高。这些因素包括变电站设备故障、电源瞬态干扰、静电放电、电源接触不良、设备电磁干扰等，在这些因素的作用下，易对通信系统产生脉冲干扰源，使通讯信号产生突发误码。

3 变电站通信系统故障处置的技术措施

3.1 故障处置措施

3.1.1 网络故障的处置

针对因通信系统节点问题而导致的通信出错故障，可采取以下故障处置方法：根据通信系统的报警信息提示，准确定位发生故障的测控装置，对测控装置中的通讯线路是否正常进行检查。若线路出现脱落，则应将其重新压好归位；若通信线路运行正常，则可能是电路板出现故障，要及时更换电路板，并查看通信系统网络故障是否修复。如果故障报警信息来源于通信管理机，那么需对CAN网进行检查，查看CAN网是否存在短路问题，及时更换出现问题的电源线。

3.1.2 通道故障的处置

针对光缆通道故障应遵循先抢通、后修复的原则进行故障处置。在处置过程中，先对主干线、主用设备和全程线路进行故障处置，后对后支线、后备用设备和局部线路进行故障处置。在通道故障处理中要收集齐全的数据资料，整理和分析故障数据，并将这些数据资料录入光缆资料库。同时，在日常运维工作中，还应当加强现场管理和巡视检查，要求现场标识要规范，及时掌握故障信息。

3.1.3 误码故障的处置

在光纤通信中，针对误码故障可采用以下处置方法：检查通信设备运行情况和警告提示信息，不能仅凭故障处置经验而对误码故障武断地下结论，而是要使用各种测量工具检测误码问题。如，使用2M误码测试仪、运动数据分析仪对通信通道的传输情况进行检测，判断误码故障的原因，并利用仪器辅助处理故障。在误码故障判断过程中，可采用段落故障判断法，先对数字段进行辨别，然后根据系统分类判断故障。在诊断中继码故障时，可使用光端机、PCD测试仪进行诊断，及时更换出现故障的数据盘。若在更换备用盘之后依然出现误码故障，则应继续检查电源运行是否正常，查看电源接头是否出现连接松懈，并重新连接牢固接头。同时，还要检查尾纤的盘绕方式是否正确，若盘绕方式不正确，会增加挤压作用造成误码，所以必须更换受到挤压的尾纤，恢复其正常程序。在判断光缆是否是故障源时，可使用时域发射仪对光缆进行检查，检测光缆是否存在不正常損耗，并采取有效措施来降低损耗。

3.2 通信系统维护方法

3.2.1 规范通信系统维护技术标准

为了保证变电站通信系统维护工作的有序开展，应对维护技术进行统一化、标准化管理，制定技术规范书和系统检验规程，为开展通信系统维护工作提供执行依据。在技术规范书中，要从保证通信系统安全可靠运行、技术资料齐全完整的角度出发，明确各项操作流程；在通信系统检验规程中，要对综合自动化产品、间隔设备、通讯设备的检验方法进行细化规定，要求检验规程要有助于强化通信系统质量监管，保证通信系统的稳定运行。

3.2.2 强化主站系统检查

主站系统是变电站系统的重要构成部分，所以必须做好主站系统的日常检查与维护工作。在检查过程中，要做好以下工作：重点查看主站系统的运行参数是否存在异常，检查系统通道是否存在错码现象，并及时处理错码问题；检查测控装置是否存在通讯中断情况，及时处理发现的问题；检查变电站内电压无功控制装置是否运行正常，检查绕组温度是否处于正常温度值范围，消除通信系统运行故障隐患，保障主站系统的稳定运行。

3.2.3 强化综合自动化站端维护

加强对综合自动化系统的维护，检查监控后台是否运行正常。在检查过程中，运维人员要仔细观察电源和报警指示灯是否正常工作，检查系统内部各个重要的元件是否存在异常运行，检查接线温度是否出现过热问题。除此之外，还要对测控装置进行检查，利用万用表对其进行回路检测，掌握测控装置的电压变化，确保测控装置运行正常，从而保证整个通信系统的正常运行。

3.2.4 加强通信机房的维护

通信机房中有众多的通信设备，为有效防止这些通信设备发生故障，必须加强对机房的维护。一方面要使机房保持良好的电气环境，可通过防静电和防电磁干扰予以实现；另一方面，要保证机房内的清洁，定期做好除尘工作，避免灰尘吸附到电路板或线路上而影响通信设备的运行。

4 结 论

综上所述，在变电站的运行过程中，通信系统具有非常重要的作用。一旦其发生故障，将无法维持正常通信，这样势必会对变电站的运行造成影响。

为此，有必要对通信系统的故障问题进行全面地分析，并采取有效的方法和措施加以处置，同时还应强化通信系统的维护工作，从而确保通信系统的可靠运行，最大限度地减少各种故障问题的发生。

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