劉 娜 黃靜文 屠雯鳳

（國(guó)電南瑞科技股份有限公司 江蘇南京 211100）

淺談電力光纖保護(hù)通道故障排查及預(yù)防措施

劉 娜 黃靜文 屠雯鳳

（國(guó)電南瑞科技股份有限公司 江蘇南京 211100）

光纖保護(hù)通道由于自身優(yōu)點(diǎn)廣泛用于高壓及超高壓輸電線路保護(hù)中。光纖通道是否正常直接影響保護(hù)裝置動(dòng)作的正確性，從而影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文簡(jiǎn)要介紹工程中常見通道故障排查處理方法及預(yù)防措施。

光纖通道；故障排查；預(yù)防措施

引言

高壓線路縱聯(lián)保護(hù)是目前在電網(wǎng)中使用最廣泛的一種全線速動(dòng)保護(hù)?？v聯(lián)保護(hù)的通道應(yīng)用最多的是高頻通道和光纖通道，高頻通道在運(yùn)行中容易受到干擾，而光纖通道抗干擾的能力強(qiáng)，可以防護(hù)雷電、故障等產(chǎn)生的電磁干擾，具有容量大、衰減小、維護(hù)方便等明顯優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于高壓及超高壓輸電線路保護(hù)中，所以本文主要針對(duì)光纖通道的種類、故障排查處理及預(yù)防措施經(jīng)行探討[1]。

1 光纖通道種類

1.1 專用光纖通道

專用光纖通道是指本側(cè)線路保護(hù)裝置直接通過光纖連接對(duì)側(cè)線路保護(hù)裝置，見圖1，此通道方式優(yōu)點(diǎn)是回路簡(jiǎn)單，中間設(shè)備少，出現(xiàn)的問題相對(duì)較少，故障點(diǎn)排查也比較容易。此通道方式受到保護(hù)裝置發(fā)出光功率大小的限制，一般用于輸送距離較短的線路，當(dāng)出現(xiàn)光纜中斷時(shí)，保護(hù)信號(hào)將中斷。

圖1

1.2 復(fù)用光纖通道

對(duì)于傳輸距離較長(zhǎng)的輸電線路，一般采用復(fù)用光纖通道方式。由于使用電力通信的專用光端機(jī)，使傳輸信號(hào)大大增強(qiáng)，并充分利用SDH光纖通訊網(wǎng)的“自愈保護(hù)”功能，大大提高傳輸可靠性[2]。復(fù)用光纖通道是指保護(hù)裝置發(fā)出的光信號(hào)通過光纖接入光電轉(zhuǎn)換裝置，再由光電轉(zhuǎn)換裝置接入光釬通訊網(wǎng)，由光纖通訊網(wǎng)把保護(hù)信號(hào)傳輸?shù)綄?duì)側(cè)保護(hù)裝置。光電轉(zhuǎn)換裝置接入光纖通訊網(wǎng)有兩種方式，一種通過屏蔽雙絞線接入PCM設(shè)備的64kbit/s通道，再由PCM設(shè)備接入光纖通訊網(wǎng)[3]，另一種方式是通過同軸電纜線與SDH設(shè)備2048kbit/s的E1接口連接然后接入光纖通訊網(wǎng)[4]，見圖2（對(duì)側(cè)光纖通道設(shè)備的構(gòu)成同本側(cè)）。由于此通道方式構(gòu)成設(shè)備較多，所以出現(xiàn)故障的概率就越大，因此排查故障也相對(duì)困難和復(fù)雜。

2 光纖通道的常見故障排查及防范措施

（1）光纖通道傳輸?shù)氖潜Ｗo(hù)信息，直接影響保護(hù)裝置動(dòng)作的正確性，所以應(yīng)該對(duì)光纖通道進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)視，出現(xiàn)故障時(shí)即刻發(fā)出告警，甚至閉鎖線路的差動(dòng)保護(hù)，因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)通道異常時(shí)一定要及時(shí)匯報(bào)經(jīng)行處理。

一般情況下，通道故障主要有軟件故障和硬件故障。軟件故障一般出現(xiàn)在保護(hù)驗(yàn)收調(diào)試時(shí)，由于兩側(cè)保護(hù)裝置的整定定值設(shè)置不正確，例如裝置識(shí)別碼設(shè)置或者時(shí)鐘設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致的告警，可以通過核對(duì)定值來消除告警。硬件故障包括有：保護(hù)裝置光卡板故障；保護(hù)裝置與光纜的尾纖連接間有問題（如：FC光纖法蘭盤連接不良）；光電轉(zhuǎn)換裝置故障（如：電口、光口接觸不良或內(nèi)部故障）；SDH設(shè)備光卡損壞；光纖通訊網(wǎng)的保護(hù)用2048kbit/s通道配置有問題等。

圖2

（2）通道故障的排查

最快捷和有效的方法是通過自環(huán)測(cè)試，逐段進(jìn)行自環(huán)確定故障點(diǎn)。

專用光纖通道出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過用尾纖自環(huán)保護(hù)裝置的光收發(fā)口來判斷是保護(hù)裝置側(cè)故障還是光纜側(cè)故障。若自環(huán)保護(hù)裝置后，通道異常消失，通道信息顯示正常，說明保護(hù)裝置是正常的，則故障點(diǎn)在線路光纜段。大部分的專用光纖通道告警都是由于光纖接口（法蘭盤或光纖熔接點(diǎn)）接觸不良或水晶頭污損導(dǎo)致的，所以先檢查光纖接口接觸是否可靠，熔接是否符合要求。檢查線路光纜時(shí)一般需要OTDR測(cè)試儀或光源光功率計(jì)，OTDR測(cè)試儀用于測(cè)量接頭損耗、光纖衰減、光纖故障點(diǎn)定位以及光纖鏈路的損耗分布情況等，通過測(cè)試定位并排除斷點(diǎn)和高損耗點(diǎn)。

復(fù)用光纖通道故障時(shí)，可以分段進(jìn)行自環(huán)測(cè)試來確定故障區(qū)間。

分別在兩側(cè)保護(hù)裝置光卡板處用尾纖自環(huán)，判斷保護(hù)裝置側(cè)是否正常；若保護(hù)裝置正常，恢復(fù)光口接線，在光電轉(zhuǎn)換裝置的電口處自環(huán)，判斷保護(hù)裝置至光電轉(zhuǎn)換裝置這段是否正常，若不正?？蓹z查接地是否良好或更換光電轉(zhuǎn)換裝置或纖芯進(jìn)行解決。若保護(hù)裝置到通信接口裝置也是正常的，這樣初步判斷故障是由通信設(shè)備導(dǎo)致的，需要相關(guān)人員對(duì)通道進(jìn)行誤碼測(cè)試并進(jìn)行分析和處理。值得注意的是在自環(huán)測(cè)試時(shí)，測(cè)試側(cè)保護(hù)裝置定值應(yīng)設(shè)置在自環(huán)方式下進(jìn)行。

3 防范措施

（1）設(shè)計(jì)階段根據(jù)工程實(shí)際情況選擇最優(yōu)光纖通道方式。應(yīng)充分考慮設(shè)備的抗干擾措施，采用屏蔽電纜用于設(shè)備之間的連接，確保屏蔽層在兩端可靠接地。檢測(cè)光電轉(zhuǎn)換裝置接地端子是否可靠接地，對(duì)48V的通信電源設(shè)有監(jiān)視回路，當(dāng)電源異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。

（2）嚴(yán)格按要求對(duì)保護(hù)裝置及二次設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收，保護(hù)人員配合通訊人員進(jìn)行完整的光纖通道聯(lián)調(diào)試驗(yàn)。光纖通道需要檢測(cè)的項(xiàng)目一般包括：光發(fā)射器功率測(cè)試、光接受靈敏度測(cè)試、光收發(fā)模塊穩(wěn)定度測(cè)試、光接收功率測(cè)試、光通道自環(huán)測(cè)試，通過這一系列的檢驗(yàn)爭(zhēng)取在投產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)并解決問題。

（3）在連接光纖端口時(shí)，確保連接固定良好；光纖熔接時(shí)要求熔接精良；在盤纖時(shí)，避免盤圈半徑過小而造成損耗加大，所以盤圈半徑要保持一定，避免整個(gè)通道產(chǎn)生不必要的損耗；密封野外接續(xù)盒，防止進(jìn)水。

（4）平時(shí)運(yùn)行人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)光纖通道保護(hù)的檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)匯報(bào)。

4 總結(jié)

光纖保護(hù)通道由于自身優(yōu)點(diǎn)廣泛用于高壓及超高壓輸電線路保護(hù)中。光纖通道是否正常直接影響保護(hù)裝置動(dòng)作的正確性，從而影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以工作人員應(yīng)不斷學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，提高光纖通道運(yùn)行、維護(hù)水平，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)強(qiáng)保障。

[1]《NSR-303系列超高壓線路保護(hù)裝置技術(shù)和使用說明書》.國(guó)電南瑞科技股份有限公司.

[2]李京輝，徐東升.基于SDH技術(shù)的自愈環(huán)分析[J].科教文匯（旬刊），2008（08）.

[3]《MUX-64C繼電保護(hù)信號(hào)數(shù)字復(fù)接接口裝置技術(shù)和使用說明書》.南瑞繼保電氣有限公司.

[4]《NSR327M繼電保護(hù)光纖通信接口裝置技術(shù)和使用說明書》.國(guó)電南瑞科技股份有限公司.

TM773

A

1673-0038（2015）48-0233-02

收稿日期：2015-11-1