关于继电保护光纤通道的缺陷处理措施论文_郝伟向,高微

摘要:光纤通讯技术具有通信容量大、可靠性高等优点,已经在电力系统得到广泛应用。目前220kV及以上电压等级的线路保护和重要的110kV线路保护均采用纵联电流差动保护作为主保护,保护通道类型为可分为专用通道和复用通道。由于设备质量、施工工艺和人员误碰等原因,通道缺陷时常发生。本文中,笔者着重从继电保护专业缺陷处理的角度,对采用比较两端电气量的专用和2Mbps复用继电保护光纤通道缺陷处理进行了分析。

关键词:继电保护;光纤通道;缺陷处理

引言:继电保护光纤通道缺陷发生时闭锁主保护,属于危急缺陷,要求24小时内处理完毕。迅速查找出缺陷原因,对按时完成缺陷处理具有重要意义。此类缺陷一般采用分段自环的方法两端配合进行查找原因。工作现场需要根据不同类型的通道选择不同的处理方法。

1 通道缺陷处理前的准备材料

无水纯酒精、纱布、吹气球、打光笔、光功率计、光误码仪、2M同轴电缆专用接头、2M同轴电缆专用接头压线钳、电烙铁、焊锡丝、焊锡膏、尾纤、备用插件、相关设备说明书、定值单、试验台、个人工具等。

2 光缆衰耗的计算方法

继电保护光纤通道一般为单模光纤,波长一般为1310nm。接头衰耗0.2-0.5dB/点;熔接衰耗0.3dB/点;光缆平均衰耗:1310nm为0.35dB/km;1550nm为0.2 dB/km,站内光缆衰耗不应超过1-2dB。(注:dBm是一个衡量功率绝对值的值,计算公式为:10lg(功率值/1mw),dBm数值增加3,功率值约为原来2倍,dBm数值增加10,功率值为原来10倍。dB表示增益或衰耗)。

通道裕度校验公式:光发射功率(dBm)-光接收灵度(dBm)-0.35×距离(dB)-0.5×接头数-0.3×熔接个数>6dB;最好要有10dB。

光纤弯曲半径大于3cm,否则衰耗将增大。

3 注意事项

如果缺陷发生时,有其他相关专业工作,应首先考虑是其他相关专业工作人员误碰引发的通道缺陷。排除人员误碰原因后,装置检查应在两侧配合进行,保护退出后,修改保护装置对侧纵联码与本侧一致,并修改相关控制字,投入通道投入压板,进行自环试验检查。

4 通道缺陷处理

4.1 专用光纤通道缺陷处理

专用通道的通信距离一般在80km以内,其优点是光缆纤芯经熔接后经过光纤配线架(ODF)直接接入继电保护装置,不需附加其它设备,可靠性高,管理方便,示意如图4.1。

在光纤配线架处将保护装置进行自环试验,检查采样和通道是否正常,正常状态通道应无告警,通道异常灯不亮,告警接点不闭合,通道状态的计数应恒定不变或长时间变换不大,丢帧数应为零等。

4.1.1 如保护装置有通道故障告警,在保护装置背板处进行自环试验,则进行如下检查:

4.1.1.1如保护装置有通道故障告警,应对保护装置进行消缺;

4.1.1.2 如保护装置无通道故障告警,检查保护装置到光纤配线架之间的光纤,首先要检查光纤头是否清洁,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。还必须严格校验光纤连接的可靠性,光纤头如果是FC连接头,一定要注意检查接头上的凸起部分和珐琅盘上的缺口对齐,然后旋紧FC连接头。连接不可靠时,当系统扰动或操作时,会导致通道异常。同时检查光纤弯曲半径符合大于3cm的要求。

4.1.2如保护装置无通道故障告警,两侧保护恢复正常状态后,用光功率计检查对侧来的光纤收信功率,校验收信裕度,应保证收信裕度满足要求。若线路过长导致本侧收信裕度不足时,可以在对侧装置内通过跳线增加发信功率,同时检查光纤的衰耗是否与实际线路长度相符。

对侧保护装置检查方法相同,排除两侧保护装置原因后,通知通信专业进行消缺。

4.2 复用光纤通道缺陷处理

《河北南网220kV线路保护技术规范》Q/GDW/04-00-1-012-2009 第10.6.3条要求:“当采用数字保护通道传输保护信号时,采用2Mbps(E1)数字接口,1+0通道方式。”复用通道利用复用接口技术,通过2Mbps接口以同轴电缆接入现有数字通讯网络系统,利用现有的光纤通道,对继电保护的信息进行传输,传输距离大大提高,并可延伸至网络的每一个节点。复用通道主要用于长距离输电线路的保护,示意如图4.2。

在数字配线架(DDF)处进行自环试验,进行保护装置和复用接口装置的检查。

4.2.1 如保护装置和复用接口装置有通道故障告警,采取步骤4.1.1.1的方法,对保护装置进行检查。

4.2.1.1如保护装置有通道故障告警,应对保护装置进行消缺;

4.2.1.2 如果保护装置无通道故障告警,在复用接口装置处将2Mbps接口自环,进行如下检查:

4.2.1.2.1 如果保护装置和复用接口装置无通道告警,则检查复用接口装置和数字配线架之间的2Mbps同轴电缆,2Mbps接头焊接是否良好,连接和接地是否可靠。

4.2.1.2.2 如果保护装置和复用接口装置有通道告警,检查保护装置和复用接口装置之间的光纤,方法同4.1.1.2,并根据说明书检查保护装置和复用接口装置的光发送功率、光收信功率灵敏度及裕度满足要求。站内光缆衰耗不应超过1-2dB。

4.2.2 如保护和复用接口装置无通道故障告警, 对侧保护用相同方法检查后,排除两侧保护装置原因后,通知通信专业进行消缺。

4.3 缺陷检查或消除完毕后,注意恢复安全措施和核对定值。

5 结束语

本文主要介绍了采用分段自环的方法处理继电保护专用和2Mbps复用光纤通道缺陷的基本流程。由于缺陷发生前,通道为正常运行状态,故不再考虑由于保护装置通信时钟设置等原因造成的通道异常。变电站现场保护装置和通道设备多种多样,保护装置和复用接口装置的通信灵敏度和裕度各不相同,在处理此类缺陷时,需要参考相关装置说明书对发信功率、收信功率灵敏度及裕度进行校验。

参考文献

[1]王延恒,贺家李,徐刚.光纤通信技术及其在电力系统中的应用[M].北京:中国电力出版社,2005.92-93.

[2]Q/GDW 1809-2012,智能变电站继电保护检验规范[S].

[3] Q/GDW/04-00-1-012-2009, 河北南网220kV线路保护技术规范[S].

论文作者:郝伟向,高微

论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期

论文发表时间:2018/6/8

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