摘要：光纤通道在超高压线路保护中的应用越来越广泛，但由于线路故障等因素会加大光纤故障风险的发生，从而导致超高压线路运行受到影响。文章通过对超高压线路中光纤通道的研究分析，得出了相关理论。又结合一些具有代表性的通道故障类型进行分析，总结出了与通道故障相对应的定位、解决方式，并通过案例的方式，直白的表述定位方法的应用，更加细致的对光纤通道的保护做出了探讨。
关键词：超高压线路；光纤保护通道；故障；定位技术
抗压能力强，频带宽、抗雷电干扰能力强是纵联保护光纤通道的特点，由于这些特点的存在，纵联保护光纤通道被广泛运用在超高压线路中。但在实际的运行中，光纤衰耗过大，保护接口损坏、保护与通信装置不匹配等因素会导致光纤保护通道异常，光纤纵联保护无法发挥其效应。本文从超高压电网光纤通道构成上入手，结合通道异常情况，分析故障原因，总结归纳相应的解决方案。
一、光纤通道的类型
1.1专用光纤通道
专用光纤通道由两站保护装置、ODF光纤配线架构成，通过OPGW光缆相互连接。专用光纤通道在减少信号传输中环节的同时也存在着自身的弊端，首先在受到保护装置功能大小的局限时，专用光纤通道无法运用于远距离线路，其次，OPGE电缆需要足够的备用纤芯预留，导致纤芯利用率较低，在OPGW出现断线时，专用光纤通道难以切换到复用通道，加大了断线时间，最后，专用光纤通道无法实现远端监控，只能通过监控保护装置来实现对通道状态的管控。基于此，专用光纤通道对超高压线路的长距离运作并不符合要求，对于一些低于220KV的线路，在满足距离和备用纤芯的情况下可以采用专用光纤通道。
图一 专用光纤通道
1.2复用光纤通道
复用光纤保护装置由两侧的保护装置、通信接口组成，由DDF配线架接入SDI光纤通信网。复用光纤通道对比专用光纤通道不占用纤芯，并且可以节约纤芯资源，还可以实现远距离的信息传输，但相较于专用纤芯的通道延时要高出许多，并且中间环节众多，降低了性能，不利于保护专业通道的日常维护工作。
图二 复用光纤通道
1.3 2M光口互联通道
对于通信速率为2M的通道的连接方式，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2Mb/s光信号进行两站通信。这种光口互联方式结合了专用光纤通道和复用光纤通道的优势，但其运作的稳定性还有待研究，目前在南方进行试点工作。
图三 2M光口互联通道
二、光纤通道故障定位及解决方案
2.1保护通道故障定位的原则
超高压线路保护通信通道一旦有故障发生，通信人员必须对故障及时做出反应，包括故障的性质、位置等，并迅速进行修复。通信故障的常用定位手法及处理流程有：
告警分析法。通过保护人员度通道告警信息的判断分析，观察通道状态、指示灯反应等，判断出故障类型，定位故障点，如遇难以发现故障点情况，应与专业的通信沟通，再行处理。
测量法。通过测量的方式定位故障点，通过对故障点的现场勘验找出故障原因。这种故障处理方式一般用于外围部件的排查。
替换法。在故障部位通过正常部件对故障部件的替换达到解决问题的目的，适用于故障点不明确的状况下。
自环法。在不能明确故障出现线路时，自环法能够压缩产生故障的范围，在一定范围内
2.2专用光纤通道异常及解决方案
专用光纤通道由于结构简单，对于故障的出现也相对容易解决，但像光纤的衰耗、熔断等都是比较常见的故障原因。
案例1：某220KV线路专用通道（如下图所示），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，显然是FOX-40光收纤能量衰耗过大导致的通道异常，可采用替换法解决，AB两端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。
2.3复用光纤通道异常及解决方案
对于复用光纤通道，中间环节众多，通道异常概率加大，故障点常在保护接口设备、光纤设备。
案例2:某220KV线路复用通道（如下图所示）。经检查发现:通信机房MLTX-64C装置“光告警”灯闪烁，其他设备运行正常；保护室内FOX-40E装置正常。光功率计测试结果为:MLTX-64C:-14.62dB(光发)，-13.29dB(光收);FOX-40E:-12.21dB(光发)，-15.35dB(光收)。自MUX-64C装置电口站内自环，MLTX-64C“光告警”闪烁，分析认为是MLTX-64C与老FOX-40E装置配合有问题，于是将FOX-40E更换为FOX-40F。FOX-40E更换为FOX-40F之后，经光功率计测试FOX-40F光发为-14.43dB,MLTX-64C光收为-15.59dB，换完后现象与更换前一致。再次自MUX-64C装置电口对本侧自环，MLTX-64C“光告警”“电告警”均闪烁，FOX-40F频发告警。解除自环恢复通道后，MLTX-64C“光告警”“电告警”均闪烁，FOX-40F恢复正常，经了解对侧FOX-40E装置告警。
自MLTX-64C后将双回线路I,II线尾纤互换后，MLTX-64C所带双回线路II通道仍报异常，情况依旧。现象分析来看，主通道无问题，站内通道接口设备自身也无问题。造成MLTX-64C所带通道异常的原因很可能在于MUX-64C与PCM的时钟晶振精度有偏差、不匹配，因为光功率测试数据均正常。经过研究，尝试同时将两侧MLTX-64C,FOX-40E更换为MLTX-64B,FOX-40F，通道恢复正常，本侧光功率测试结果:MLTX-64C:-16.52dB(光发)，-15.83 dB(光收);FOX-40F:-14.55dB(光发)，-16.21dB(光收)。
案例3:某500KV线路复用通道方式（如下图所示）。检查自RCS-931光口自环，运行情况良好，通道无异常;自MUX-2M接口装置电口站内自环，保护装置RCS-931中发现“误祯总数”、“报文异常数”显著增加，经过检查为MLTX-2M损坏，联系厂家更换后，通道恢复正常。
三、结束语
光纤通道虽然被广泛的应用在超高压线路的保护中，但光纤通道设计的环节较多，尤其复用通道更为突出，环节过多导致对故障点的定位排查更加复杂化，需要保护和通信两专业协同配合处理，保护。通信两方面的专业人士共同到现场逐段分析和排查才能检修到故障点，非常费时费力。基于此，维修人员应加大对光纤通信原理的理论学习，对于疑难问题认真学习维修技术及思路，结合工作当中的通道故障，找寻适合自己的工作方式并逐渐形成思维定势，在面对故障时思路清晰，以确保高效解决问题，保障超高压线路的稳定运行。
参考文献
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[3]王志亮.光纤保护通道故障处理及方法[J].电力系统通信，2010,31(215):70-73.
论文作者:郑旭宏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：通道论文; 光纤论文; 故障论文; 线路论文; 复用论文; 通信论文; 异常论文; 《电力设备》2019年第3期论文;