摘要：随着我国电网500kV线路保护通道光纤化发展，因设备故障或其他原因引起的通道异常，继而导致主保护退出的情况越发频繁。掌握光纤通道的运维检修技术，运行、保护和通信多专业协同，对提高主保护可用率至关重要。文章介绍了光纤通道与线路保护的典型配置、专业分工分界，分析了光纤通道异常的原因，给出了光纤通道运维方法及检修步骤，以期为运维检修人员提供借鉴。
关键词：光纤通道；分工分界；运维检修；500kV线路
1 前言
目前，500kV电网为我国较高电压等级骨干电网，传输距离长、走廊地形多山、气候复杂，遭受故障或不可抗力不可避免。为了减少故障停电范围，我国电网500kV线路均配置了双套全线速动的纵联保护装置。
2 光纤通道与保护装置配合方式
纵联保护的通道包括微波、电力载波、光纤等类型。随着线路光纤复合乌县空地线（OPGW）的大量推广，光纤以高可靠性的特点成为保护首选通道，随着近几年基建和技改投人的加大，电网500kV线路保护通道已实现100%光纤化。光纤通道技术复杂、涉及业务广、部门多，做好500kV线路保护光纤通道运维检修作意义重大。
依托光纤通道实现的保护有分相电流差动保护和光纤距离/方向保护保护，前者通过光纤通道传输线路两侧电流矢量和压板位置信息，后者传输允许或闭锁信号。目前，光纤通道在继电保护应用中分专用和复用，二者与保护装置有着不同的配合方式。
2.1 专用光纤通道
专用光纤通道为光纤差动保护提供专用通道，仅供保护装置使用，主要由OPGW、站内光配线架、站内光纤通道两侧保护装置组成。优点是光缆纤芯经熔接后直接接人保护装置，不需附加其他设备，传输环节少，可靠性高且不涉及通信调度等其他业务，管理较为方便，缺点是光纤利用率低，传输距离短，传输距离超过50kM需增加保护装置的激光发射功率或在通道配中继放大设备。
2.2 复用光纤通道
复用光纤通道利用数字脉冲编码调制（PCM）复接技术，利用现有的光纤通道和微波通道，经64Kbit/，或2M复用装置接人现有数字网络系统。优点是传输距离长，不需专门敷设光缆，通道利用率高，缺点是中间设备环节多，通道组成复杂，出现故障概率大，技术人员查找故障点比较困难。复用光纤保护通道分2种，一种是通过64Kbit/s数字接口经PCM由2M缆复接同步数字设备（SDH）基群口，另一种是通过2Mbit/s数字接口直接接人SDH的2M基群口。
2.3 光纤通道配置应注意的问题
500kV线路保护光纤通道应相互独通道的任一设备故障或检修不会影响其它保护通道正常运行。分相电流差动保护每个通道的收发应采用同一路由，以确保收发时延一致。
500kV线路光纤保护两侧程序版本应一致，双回路采用同型号纵联保护。线路纵联保护采用双重化配置时，在回路设计中应有防止保护通道交叉使用或在设备异常及检修时线路失去主保护的措施。
3 光纤通道的运维和检修技术
3.1 专业分工分界
500kV线路两侧保护设备及二者之间的数据转换设备涉及保护和通信2个专业，厘清二者管辖设备范围及其分界面非常重要。根据保护和通信的专业特点，工作界面通常为：
保护专用光纤以光配线架（ODFI'）为界，光配线架至保护装置的尾纤、光缆由二次专业负责，光配线架本身由通信专业负责。
保护复用2M（64k）接口方式，以数字配线架为界，配线架至保护接口装置的同轴电缆由二次专业负责，配线架本身由通信专业负责。
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3.2 光纤通道的运维技术
光纤通道正常与否决定了光纤纵联保护能否稳定运行，实际运行中，由于设备、外力、施工等因素，使得光纤通道时常报警甚至中断，中断不恢复时需退出主保护，严重影响500kV线路保护安全运行。为此，笔者结合多年现场工作经验，总结出如下光纤通道运维技术。
日常重点巡视光纤熔接点和光纤活接头积灰状况。前者取决于熔接质量，若熔接质量不高，弯曲半径不满足要求，则运行一段时间后会增加光纤衰耗，光纤通道会出现时通时断的现象；后者属于日常运维范畴，应定期清扫，避免积灰严重。
加大防小动物排查及整治力度，重点防止鼠咬光缆。一是站内光缆应使用恺装电缆。二是改用冲孔的304不锈钢板封堵变电站排水孔、下水管道等孔洞；三是严格执行国网公司“五通一措”按月开展防小动物设施检查维护，及时发现隐患。
当复用光纤通道出现异常，应利用排除法迅速进行故障点分析判断，运行中发现通信设备故障时，应申请退出受影响的主保护，方可进行检查处理。
若某个保护显示“通道异常”的同时还出现与其共用通信终端的业务通道异常，则判定为通信终端故障；
进行光自环和电自环试验，光自环是用尾纤跳线在保护装置、复用接口装置处将光纤通道收发短接。电自环是在复用接口装置的2M（64k）处用同轴电缆环回、数字配线架处用专用法兰头短接。通过自环试验，可在通道告警或故障时，检查光纤通道各个环节，包括保护装置、复用接口装置、PCM或PDH/SDH等，判断故障出现的位置。自环试验前需将保护装置需投人“通道自环”控制字或将“本侧纵联码”和“对侧纵联码”改为相同。
引人光纤通道和数字2M通道在线监测技术。目前，光通道的测试一般进行收、发光功率、裕度测试或自环试验。数字2M通道的测试一般进行误码率测试或自环试验。这些测试方法均须破坏通道原有的工作状态，且不能监测、捕捉、保存通道中传输的数据，无法进行详尽的分析，特别是对反复告警复归的软故障。可考虑引人能对光通道、数字2M通道介人测试，在继电保护运行状态下捕捉记录通道中的报文进行深度分析，判断导致通道异常的是装置CPU发送报文异常还是通道衰耗过大或其他原因。检修分公司已研制出该产品，并成功应用于500kV赣雷I、且线保护光纤通道监测。
3.3 光纤通道的检修技术
3.3.1 光纤专用通道检修步骤
用光功率计和尾纤，检查保护装置的发光功率是否和通道插件r的标称值一致。波长为1310nm的发信功率在一16dBm左右，波长1550nm的发信功率在一11dBm左右。
用尾纤将保护装置光收发自环，将“通道自环试验”控制字置1，观察1min，保护装置不出现“通道异常”告警，通道状态中的各个状态计数器均维持不变。保护及通道恢复正常运行定值，投人差动压板，保护装置无通道异常信号，通道状态中各个状态计数器不变。
3.3.2 光纤复用通道检修步骤
1）检查两侧保护装置的发、收光功率，校验收信裕度，方法同专用光纤。
2）保护装置光收发自环试验，方法同专用光纤。
4 结束语
500kV线路光纤纵联保护的运维检修涉及变电、通信、继保等多个专业，相关人员应在深人了解保护工作机制的基础卜，熟悉各自专业界面和运维要点，着重熟悉光纤通道运维和检修要点，掌握故障分析处理方法，大力提升运维检修水平，快速有效排除故障，保障500kV骨干网架安全稳定运行。
参考文献：
[1]程盛，李兴，徐鹏，徐强.一起500kV线路保护光纤通道异常的分析与处理[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2018，23（03）：51-54.
[2]汪建敏，周道城，周铀，李俊，邓哲林.500kV线路保护光纤通道运维检修研究[J].江西电力，2017，41（06）：31-33.
论文作者:陈惠敏,韩雪,张全升
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/7
标签：光纤论文; 通道论文; 线路论文; 保护装置论文; 配线架论文; 复用论文; 故障论文; 《基层建设》2019年第11期论文;