淺談電力光纖保護通道故障排查及預防措施

劉 娜 黃靜文 屠雯鳳

（國電南瑞科技股份有限公司 江蘇南京 211100）

淺談電力光纖保護通道故障排查及預防措施

劉 娜 黃靜文 屠雯鳳

（國電南瑞科技股份有限公司 江蘇南京 211100）

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

光纖通道；故障排查；預防措施

引言

高壓線路縱聯(lián)保護是目前在電網(wǎng)中使用最廣泛的一種全線速動保護。縱聯(lián)保護的通道應用最多的是高頻通道和光纖通道，高頻通道在運行中容易受到干擾，而光纖通道抗干擾的能力強，可以防護雷電、故障等產(chǎn)生的電磁干擾，具有容量大、衰減小、維護方便等明顯優(yōu)勢，被廣泛應用于高壓及超高壓輸電線路保護中，所以本文主要針對光纖通道的種類、故障排查處理及預防措施經(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)線路保護裝置直接通過光纖連接對側(cè)線路保護裝置，見圖1，此通道方式優(yōu)點是回路簡單，中間設備少，出現(xiàn)的問題相對較少，故障點排查也比較容易。此通道方式受到保護裝置發(fā)出光功率大小的限制，一般用于輸送距離較短的線路，當出現(xiàn)光纜中斷時，保護信號將中斷。

圖1

1.2 復用光纖通道

對于傳輸距離較長的輸電線路，一般采用復用光纖通道方式。由于使用電力通信的專用光端機，使傳輸信號大大增強，并充分利用SDH光纖通訊網(wǎng)的“自愈保護”功能，大大提高傳輸可靠性[2]。復用光纖通道是指保護裝置發(fā)出的光信號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)把保護信號傳輸?shù)綄?cè)保護裝置。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設備的64kbit/s通道，再由PCM設備接入光纖通訊網(wǎng)[3]，另一種方式是通過同軸電纜線與SDH設備2048kbit/s的E1接口連接然后接入光纖通訊網(wǎng)[4]，見圖2（對側(cè)光纖通道設備的構(gòu)成同本側(cè)）。由于此通道方式構(gòu)成設備較多，所以出現(xiàn)故障的概率就越大，因此排查故障也相對困難和復雜。

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信息，直接影響保護裝置動作的正確性，所以應該對光纖通道進行長期監(jiān)視，出現(xiàn)故障時即刻發(fā)出告警，甚至閉鎖線路的差動保護，因此當發(fā)現(xiàn)通道異常時一定要及時匯報經(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)在保護驗收調(diào)試時，由于兩側(cè)保護裝置的整定定值設置不正確，例如裝置識別碼設置或者時鐘設置錯誤導致的告警，可以通過核對定值來消除告警。硬件故障包括有：保護裝置光卡板故障；保護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設備光卡損壞；光纖通訊網(wǎng)的保護用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)測試，逐段進行自環(huán)確定故障點。

專用光纖通道出現(xiàn)故障時，可以通過用尾纖自環(huán)保護裝置的光收發(fā)口來判斷是保護裝置側(cè)故障還是光纜側(cè)故障。若自環(huán)保護裝置后，通道異常消失，通道信息顯示正常，說明保護裝置是正常的，則故障點在線路光纜段。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）接觸不良或水晶頭污損導致的，所以先檢查光纖接口接觸是否可靠，熔接是否符合要求。檢查線路光纜時一般需要OTDR測試儀或光源光功率計，OTDR測試儀用于測量接頭損耗、光纖衰減、光纖故障點定位以及光纖鏈路的損耗分布情況等，通過測試定位并排除斷點和高損耗點。

復用光纖通道故障時，可以分段進行自環(huán)測試來確定故障區(qū)間。

分別在兩側(cè)保護裝置光卡板處用尾纖自環(huán)，判斷保護裝置側(cè)是否正常；若保護裝置正常，恢復光口接線，在光電轉(zhuǎn)換裝置的電口處自環(huán)，判斷保護裝置至光電轉(zhuǎn)換裝置這段是否正常，若不正常可檢查接地是否良好或更換光電轉(zhuǎn)換裝置或纖芯進行解決。若保護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備導致的，需要相關(guān)人員對通道進行誤碼測試并進行分析和處理。值得注意的是在自環(huán)測試時，測試側(cè)保護裝置定值應設置在自環(huán)方式下進行。

3 防范措施

（1）設計階段根據(jù)工程實際情況選擇最優(yōu)光纖通道方式。應充分考慮設備的抗干擾措施，采用屏蔽電纜用于設備之間的連接，確保屏蔽層在兩端可靠接地。檢測光電轉(zhuǎn)換裝置接地端子是否可靠接地，對48V的通信電源設有監(jiān)視回路，當電源異常時，應及時發(fā)出告警信號。

（2）嚴格按要求對保護裝置及二次設備進行驗收，保護人員配合通訊人員進行完整的光纖通道聯(lián)調(diào)試驗。光纖通道需要檢測的項目一般包括：光發(fā)射器功率測試、光接受靈敏度測試、光收發(fā)模塊穩(wěn)定度測試、光接收功率測試、光通道自環(huán)測試，通過這一系列的檢驗爭取在投產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)并解決問題。

（3）在連接光纖端口時，確保連接固定良好；光纖熔接時要求熔接精良；在盤纖時，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，避免整個通道產(chǎn)生不必要的損耗；密封野外接續(xù)盒，防止進水。

（4）平時運行人員應加強對光纖通道保護的檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況及時匯報。

4 總結(jié)

光纖保護通道由于自身優(yōu)點廣泛用于高壓及超高壓輸電線路保護中。光纖通道是否正常直接影響保護裝置動作的正確性，從而影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。所以工作人員應不斷學習相關(guān)知識，提高光纖通道運行、維護水平，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供堅強保障。

[1]《NSR-303系列超高壓線路保護裝置技術(shù)和使用說明書》.國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繼電保護信號數(shù)字復接接口裝置技術(shù)和使用說明書》.南瑞繼保電氣有限公司.

[4]《NSR327M繼電保護光纖通信接口裝置技術(shù)和使用說明書》.國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