对超高压线路光纤保护通道故障及定位技术的研究

徐松涛

摘要：科学技术的日益更新普及，使光线通道在超高压线路保护中的使用变得越来越广泛化，面对在超高压线路光线保护通道使用中，由于通道配置等引起的通道故障，将直接导致保护运行可靠性的降低，本文将对故障的出现原因及定位技术等的使用进行研究分析。

关键字：超高压电路；光线保护通道；故障

前言：在超高压电路广信保护通道的使用中，将光纤选作通道的主要组成部分，将能够有效的提高通道的抗电磁能力，提高其可靠性等。所以在社会的发展中得到了广泛的应用以及普及。但是面对由于内外部存在的问题，直接导致了通道故障的发生，本文将对此进行研究。

一、线路保护光纤通道的类型

1.1专用光纤通道

保护专用光纤通道，由两站保护装置、ODF光纤配线架，通过对应线路OPGW光缆直接相连。专用光纤通道的优点是减少了信号传输的中间环节。但是，专用光纤通道存在着以下几方面局限：

1）受保护装置发信功率大小的局限，只能应用于短距离线路。2）OPGW电缆需要预留足够的备用纤芯，光缆纤芯利用率低。3）OPGW出现断线时，专用光纤通道中断时间长，并且难以切换到复用通道。4）无法实现网管的远方监控，只能通过保护装置监视通道状态。

因此，专用光纤通道并不能满足目前超高压线路在长距离输电、运行可靠性高的要求。

1.2复用光纤通道

保护复用通道，由两侧的保护装置、通信接口装置，经过DDF数字配线架接入SDH光纤通信环网组成。复用通道主要的优点是不需要对纤芯进行专业占用，可以大量的节约通信的资源；其次，将通信中继技术合理的开发应用，将能够有效的对信息实施长距离的传输保护，一般在一百千米以上的线路中会发现他的身影。复用光纤通道的主要缺点是在使用中通过通道的延时时间往往比专用纤芯要高，并且增加了许多的中间环节，在通道可靠性方面不能够进行有效的保障。由于在通信工作开展中存在大量的中间环节，所以，对于专业通道的保护以及调试利用与维护存在一定的障碍与困难。

1.3保护与通信2M光口互联通道

只有减少光电转换过程的中间环节，才能达到预期目的，所以在进行设备保护装置以及2M光接口的选择上需要细心斟酌，这种连接方式是在复用通道的基础上取消了通信接口装置和DDF架，由保护装置与SDH设备通过2Mbit/s光信号进行两站通信。【1】这是一种将专用通道与复用通道的优点完美结合在一起的综合连接方式，在试验的有效证明下，我们可以肯定他是可行的，不过，在稳定性与可靠性的方面我们还需要继续观察考证。

二、保护光纤通道故障的定位

2.1保护通道故障定位的主要原则

如果在超高压线路保护通信通道的使用中出现了问题，那么工作人员应该在第一时间对问题故障的发生原因、性质等进行彻查，然后根据原因修理通道。在整个故障的处理中，最重要的一步就是找准故障的发生位置以及发生原因。故障定位三原则之一是，先保护，后通信；保护人员首先应该对通道发出的警告信息进行辨别分析，然后对故障进行及时的处理，如果发现保护环节中没有问题或者极难发现问题，就应该调配专业人员联手开展处理工作。其次，先单站，后两站；如果在故障信号发生的时候两站都出现了通道故障警告，那么各站人员应该独立进行自站检查，然后在联手检查；如果仅有单站出现了警告现象，那么首先应该对单站进行故障排查，如果无法发现问题在进行两站共查。其三，先外围，后装置；故障排查过程中首先对外围设备等进行故障的查询以及辨别，对电源、电池灯进行有效的检测，如果没有发现问题，早在对设备进行故障排查。【2】

2.2保护通道故障定位方法及流程

第一种方法是警告分析法，如果设备保护装置提供了警告的信息、通道使用的状态等信息，那么应该先从已知信息下手判定故障类型，然后确定故障范围进行逐渐的缩小，直至找到故障点。第二种方法是自环法，这种方法有光接口、电接口自环两种，通道内部的各个点会进行逐个的自环，然后加以比对警告信息，通过分析的方法确定故障发生点或者位置。第三种方法是测量法，这种方法通过测量的方式对故障点进行定位，然后对故障的原因进行分析，在外围对部件进行排查以及故障点的核实，对设备的工作电压、接地的状况等进行细心的分析。第四中方法是替换法，这种方式是将觉得出现问题的部件用完好的部件进行更换，然后观察设备的运行状况是否良好，这种方式可以对许多部件使用，同样他也是处理警告分析与自环法无效时最为有效的故障排查方法。

三、保护光纤通道故障类型及案例分析

在设备运行中需要需要保证通信通道在继电保护下能够达到可靠性方面的要求，在进行反应可靠性的辨别中，應该将通道延时、误码等相关信息进行综合处理，然后进行分析。在通道延时方面，要对时间延时的长度以及一致性进行分析，通过综合处理上述信息，保护装置才能够有效的对光纤通道中出现的警告提供合理、可靠、有力的依据。

在通道故障出现中的类型一般是通道中断，就是我们所说的在手机对侧数据的时候出现异常，无法进行数据的采集；或者通道在工作中出现了异常现象，虽然能够继续采集数据，数据通道依旧正常工作，但是采集到的测数据全部都是错误的。【3】通过实践研究处理分析后得出，这种通道故障的原因往往是由于光线老化或者是电缆接口部位由于长时间使用出现松动造成的，通过使用本文上述介绍的各种定位故障的方法基本都可以进行处理。

3.1案例1

某220KV线路专用通道方式如图1所示。经检查由FOX-40至ODF（光纤配线架段）的光纤完好，光功率计测试FOX-40：-11dB（光发），-42dB（光收）。而FOX-40光纤信号接收灵敏度为-32～-35dB，很明显FOX-40光收纤能量衰耗过大导致通道异常，两侧决定在光纤配线架上同时更换光收和光发的备用纤。经光功率计测试FOX-40：-9dB（光发），-24dB（光收），通道异常消失。

结语：综上所述，本文对超高压线路光纤保护通道的故障问题进行了简要的分析，就故障点的排查定位等进行了研究。通道维护人员在工作中应该强化自身的工作能力，在故障发生后应该能够合理的运用所掌握的知识，对故障进行定位及处理。

参考文献：

【1】翁凌 张甜 220 kV线路保护光纤双通道改造的研究与应用 安徽电力 2013年02期

【2】周维维 电力光纤保护通道的应用及异常处理分析 通讯世界 2013年23期

【3】林富洪. 超高压带并联电抗器线路的故障测距算法[J]. 现代电力. 2010（01）