楊 濤，王龍輝，胡嵩嵩

(烏東德電廠，云南 昆明 651500)

500 kV線路輸送功率大、輸送距離遠(yuǎn)，保護(hù)如果不能夠快速、準(zhǔn)確動(dòng)作，有可能導(dǎo)致電網(wǎng)穩(wěn)定性破壞，甚至導(dǎo)致較大面積停電事故的發(fā)生。而隨著通信技術(shù)的發(fā)展，用光纖通道傳輸輸電線路保護(hù)兩端信息的方式，在線路保護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用，但是若光纖通道發(fā)生故障，線路保護(hù)將退出運(yùn)行，會(huì)嚴(yán)重影響線路安全穩(wěn)定運(yùn)行，在這種情況下，500 kV線路保護(hù)光纖通道故障的應(yīng)急處理，既能保證保護(hù)的正確動(dòng)作，又有利于電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，本文探討500 kV線路保護(hù)光纖通道日常維護(hù)和常見(jiàn)故障的應(yīng)急處理，以便于縮短故障處理時(shí)間。

1 光纖通道的特點(diǎn)

光纖保護(hù)是利用激光經(jīng)光導(dǎo)纖維傳輸被保護(hù)線路各端的保護(hù)信息，并以其綜合比較為動(dòng)作判據(jù)的一種線路縱聯(lián)保護(hù)。光纖通道與繼電保護(hù)相結(jié)合，相對(duì)于傳統(tǒng)的電纜、載波、微波等通道，具有較明顯的優(yōu)勢(shì)：①頻率高，頻帶寬，傳輸?shù)男畔⒘糠浅４?，可以顯著提高繼電保護(hù)動(dòng)作的可靠性和正確性；②傳輸損耗小，質(zhì)量高，誤碼率低；③不受外界電磁場(chǎng)的干擾，抗干擾能力強(qiáng)[1]。線路上方的光纜采用OPGW型，既可以用作光纖通信，還起著線路避雷線的作用。

光纖保護(hù)通道分為專用光纖通道和復(fù)用光纖通道：專用光纖通道是指兩側(cè)保護(hù)以光纖芯直接連接，單獨(dú)占用一對(duì)光纖芯。復(fù)用光纖通道是指通過(guò)光電轉(zhuǎn)換接口裝置和通信PCM在一對(duì)光纖芯上復(fù)接多路信號(hào)，每一路信號(hào)占用2 M或64 K帶寬。

另外為提高光纖保護(hù)通道的可靠性，防止數(shù)字信號(hào)串?dāng)_，引入了縱聯(lián)標(biāo)識(shí)碼功能。只有接收?qǐng)?bào)文中的地址碼與“對(duì)側(cè)識(shí)別碼”定值相等，裝置才能正常工作。當(dāng)通道接收到的識(shí)別碼與定值整定的對(duì)側(cè)識(shí)別碼不一致時(shí)，退出該通道的差動(dòng)保護(hù)，并發(fā)“通道告警”。

2 電廠線路保護(hù)光纖通道配置情況

該電站出的主一、主二保護(hù)所有通道及應(yīng)急通道均采用復(fù)用光纖通道。保護(hù)裝置的光信號(hào)經(jīng)光纖配線架由光纖傳輸至通信機(jī)房，在通信機(jī)房?jī)?nèi)經(jīng)過(guò)MUX-2MC進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換成2 M信號(hào),通過(guò)DDF數(shù)字配線架復(fù)接到SDH轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，最后經(jīng)復(fù)用經(jīng)光纖(OPGW)傳輸至對(duì)側(cè)SDH單元(見(jiàn)圖1)。

圖1 某電廠線路保護(hù)光纖通道配置圖

主一保護(hù)屏由南瑞的線路保護(hù)PCS-931N5和通信接口裝置FOX-41B組成，PCS-931N5包含有通道一、通道二雙復(fù)用通道，F(xiàn)OX-41B中含有應(yīng)急通道,三個(gè)通道均采用2 M的光通道，當(dāng)通道一、通道二均故障時(shí)，應(yīng)急通道投入使用。

主二保護(hù)屏內(nèi)僅含有CSC-103AF，CSC-103AF保護(hù)包含有通道一、通道二雙復(fù)用通道。通道一、通道二間實(shí)現(xiàn)雙通道無(wú)延時(shí)切換，適用于直連和迂回通道并存的方式，其中一個(gè)通道中斷后不影響另一個(gè)通道的正常運(yùn)行，差動(dòng)保護(hù)還可以正常運(yùn)行。

3 光纖通道常見(jiàn)故障及處理方法

一旦發(fā)生通道故障，線路保護(hù)自動(dòng)退出，有可能導(dǎo)致電網(wǎng)穩(wěn)定性破壞，甚至導(dǎo)致較大面積停電事故的發(fā)生。為縮短故障判斷、處理時(shí)間，因此分析本站可能出現(xiàn)的幾種典型的500 kV線路保護(hù)通道故障，包括故障的查找判別及處理方法。

3.1 光纖通道故障現(xiàn)象及類型

以南瑞的PCS-931N為例。光纖通道故障時(shí)，現(xiàn)象一般為監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)“線路保護(hù)通道故障”，保護(hù)裝置面板“通道異?！睙袅燎覠o(wú)法復(fù)歸，裝置報(bào)“通道異常告警”，TDGJ接點(diǎn)動(dòng)作。

處理時(shí)首先通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置確認(rèn)光纖通道故障現(xiàn)象，進(jìn)一步判別故障類型。常見(jiàn)通道故障類型主要有兩種：一是通道中斷，即收不到對(duì)側(cè)數(shù)據(jù)；二是通道異常，即通道沒(méi)有中斷，可以收到對(duì)側(cè)數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。PCS-931N5裝置說(shuō)明書內(nèi)對(duì)兩種故障描述如下。

1)光纖通道無(wú)有效幀；當(dāng)光纖通道在400ms內(nèi)不能收到對(duì)側(cè)信息時(shí)，就會(huì)報(bào)故障信號(hào)，該信號(hào)能自動(dòng)復(fù)歸，若長(zhǎng)時(shí)間不能復(fù)歸，則說(shuō)明接受對(duì)側(cè)信息的通道中斷。

2)光纖通道嚴(yán)重誤碼；此報(bào)文由通道誤碼率超出定值引起，裝置判為接收不到正確的信號(hào)，需檢查接受對(duì)側(cè)信息的通道。

3.2 光纖通道故障故障點(diǎn)查找

首先通過(guò)分析保護(hù)裝置告警信息、通道狀態(tài)、指示燈等信息，判斷故障的類型，便于定位故障范圍或故障點(diǎn)。

若為單套線路保護(hù)通道故障，則通知運(yùn)行人員申請(qǐng)退出該套保護(hù)，確認(rèn)通道故障的線路保護(hù)盤出口壓板全部退出后，修改保護(hù)裝置的整定值和控制字，將本側(cè)識(shí)別碼和對(duì)側(cè)識(shí)別碼改為相同，將“通道環(huán)回試驗(yàn)”控制字投入。首先在本站與電網(wǎng)接口處自環(huán)，若保護(hù)裝置面板“通道異?！睙粝ǎb置報(bào)“通道異常告警復(fù)歸”，TDGJ接點(diǎn)復(fù)歸，監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)“線路保護(hù)通道故障復(fù)歸”則說(shuō)明為站外故障；若報(bào)警仍存在，說(shuō)明為站內(nèi)故障。若為站外故障，則由運(yùn)行人員聯(lián)系線路對(duì)側(cè)站進(jìn)行故障排查；若為站內(nèi)通道故障，則采用同軸電纜自環(huán)或光線在本站各個(gè)環(huán)節(jié)逐級(jí)自環(huán)排查，最終確定故障位置[2]。

若兩套線路保護(hù)均報(bào)通道故障，需告知運(yùn)行人員申請(qǐng)停運(yùn)一次設(shè)備，并按單套線路保護(hù)通道故障的查找處理方法，對(duì)兩套線路保護(hù)的光纖通道故障進(jìn)行逐一處理。

線路保護(hù)通道異常處理完成后，將保護(hù)定值、控制字恢復(fù)至運(yùn)行時(shí)狀態(tài)，并核對(duì)打印。通知運(yùn)行人員申請(qǐng)恢復(fù)保護(hù)裝置運(yùn)行。

3.3 光纖通道故障處理

對(duì)于光纖通道故障的處理，應(yīng)分別檢查外部回路或是裝置異常引起的裝置通道故障。

首先對(duì)可能造成光纖通道故障的外部因素進(jìn)行分析，可能造成通道故障的原因主要有尾纖芯或琺瑯接口有灰塵或油污，尾纖受損，尾纖與琺瑯是否正確連接、光纖接口或琺瑯損壞、光纜損壞等[3-5]。針對(duì)以上可能造成故障的原因，用無(wú)水酒精的紗布將尾纖芯的瓷芯端和琺瑯接口面清洗干凈重新連接，或更換通信良好的備用光纖、琺瑯等方法處理，若通道恢復(fù)正常，則證明是由以上外部原因引起的通道故障，若故障報(bào)文依然存在，則可以排除尾纖芯有灰塵或油污、光纖與琺瑯是否正確連接、光纖或琺瑯損壞等外部因素。

其次用光功率計(jì)分別測(cè)量裝置的發(fā)送和接收功率，并將測(cè)量結(jié)果與故障前最后一次測(cè)量結(jié)果相比較，若二者誤差較小(尾纖的損耗一般很小，應(yīng)在2 dBm以內(nèi))，則可以排除裝置故障。

4 結(jié) 語(yǔ)

光纖通道的頻率高，頻帶寬，傳輸?shù)男畔⒘糠浅４?，傳輸損耗小，質(zhì)量高，誤碼率低，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使光纖通道在線路保護(hù)中得以廣泛應(yīng)用。但光纖傳輸?shù)娜秉c(diǎn)也較明顯，光纜抗外力破壞能力較差。光纖通道通常包括有多條保護(hù)的信號(hào)，一旦此光纜或通信設(shè)備被破壞，采用此通道的所有保護(hù)將全部通信中斷告警。相應(yīng)的保護(hù)就喪失功能，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此光纖通道故障能否及時(shí)處理顯得尤為重要。