縱聯差動保護光纖通道的調試技術

王偉

（國網安徽省電力公司合肥供電公司 安徽合肥 230022）

縱聯差動保護光纖通道的調試技術

王偉

（國網安徽省電力公司合肥供電公司 安徽合肥 230022）

分別用尾纖將保護裝置的光收、發端自環，整定保護通道識別碼一致，觀察保護裝置“通道異常”告警信號是否能夠復歸，同時檢查通道狀態中反映通道連接情況的誤幀總數、報文異常數等計數應維持不變。

光纖；尾纖；光功率；通道延時；聯調

1 引言

高壓線路的光纖縱聯差動保護以單模或多模光纖為通道，具有不怕超高壓與雷電電磁干擾、對電場絕緣、頻帶寬和衰耗低等優點，其通道的可靠性通道保證了線路兩側保護裝置電流幅值與相位的可靠傳輸。目前縱聯差動保護已經在220kV及以上的高壓線路繼電保護領域中得到非常廣泛的應用，光纖通道的正確調試對保護的正確動作、高壓線路的穩定安全運行具有重要意義，本文主要從光纖通道的調試準備和調試項目兩個方面來進行介紹。

2 光纖通道調試前的準備工作

2.1 保護屏內光纖布置的檢查

保護屏內光纖的布置、盤繞盡量避免光纖彎曲、折疊，過大的曲折會使光纖的纖芯折斷。在必須彎曲時，必須保證彎曲半徑必須大于3cm（直徑大于6cm），否則會使得光纖的衰減增大，影響通道數據的收、發。光纜、光纖、尾纖鋪放、盤繞時只能采用圓弧型彎曲，絕對不能彎折，不能使光纜、光纖、尾纖呈直角、鈍角彎折。對光纜、光纖、尾纖進行固定時，必須用軟質材料進行。如果用扎帶扣固定時，千萬不能將扎線扣拉得過緊而導致光纖折斷。

2.2 光纖的連接

光纖、尾纖是通過光砝瑯盤進行連接的。光纖在插入砝瑯前，纖芯的瓷芯端面應用浸有無水酒精的紗布擦干凈，擦拭干凈后的光纖端面在插入光砝瑯的過程中不得碰到任何物品。光纖和光砝瑯在未連接時都必須用相應的保護罩套好，以保證臟物不進入光砝瑯或污染光纖端面。光纖端面被弄臟后與另一端光器件連接時，可能會把臟物轉移到對端。在現場安裝時這一后果有時是嚴重的，如被轉移對端是光端機的光接收端，由于臟物存在，接收到光信號被衰減，但尚且能正常工作，當這種設備運行一段時間后，由于器件老化等原因，當光信號有所衰減就會出現故障，即使原來系統的設計是留有足夠的冗余度的。光纖，在插入光砝瑯時必須在眼睛可視的情況下，絕不能僅憑手的感覺就盲目進行操作。光纖在插入光砝瑯時，要保持在同一軸線上插入，并且光纖上的凸出定位部分要對準砝瑯的缺口。光纖插入砝瑯時一般都有一定阻力，可以把光纖一邊往里輕推，一邊來回輕輕轉動，直到插到位，最后擰緊。在光纖插入砝瑯過程中千萬不能左右、上下晃動，這樣會使光砝瑯內的陶瓷套管破裂。因為在光砝瑯盤內最內層是一瓷芯套管，這是保證光纖連接精度的關鍵部件，當其受到外力超過一定程度時就容易造成碎裂。在現場施工中由于操作人員對光器件使用不甚了解及野蠻操作，光砝瑯內瓷芯碎裂時有發生，一但發生內瓷芯碎裂，光通信必然中斷。而且這類中斷是很難查找到故障砝瑯盤的。必須借助于專用儀表如光功率計、光衰耗器等才能查找到故障點。

3 光纖通道的調試

3.1 專用光纖通道的調試步驟

①使用正常的光纖尾纖連接光功率計和保護裝置，檢查保護裝置光功率發送值是否滿足要求，波1310nm的發送功率一般在-14Bm左右，光功率計測量值若低于-20Bm則應檢查保護裝置光功率發送端口或插件是否正常。②再使用光功率計檢測線路對側來光纖的收信功率，光纖插件的接收靈敏度約為-40dBm。應保證收信功率裕度（功率裕度＝收信功率－接收靈敏度）在6dB以上，最好要有10dB。若線路較長導致對側接收光功率不滿足接收靈敏度要求時，可在對側保護裝置內通過跳線增加發送功率，同時檢查光纖的衰耗是否與實際線路長度相符，尾纖的衰耗一般很小，應在2dB以內，光纜平均衰耗為：1310nm為0.35dB/km。③分別用尾纖將保護裝置的光收、發端自環，整定保護通道識別碼一致，觀察保護裝置“通道異常”告警信號是否能夠復歸，同時檢查通道狀態中反映通道連接情況的誤幀總數、報文異常數等計數應維持不變。④恢復正常運行時的定值，將通道恢復到正常運行時的連接，投入差動保護軟、硬壓板，保護裝置通道異常燈應不亮，無通道異常信號，通道狀態中的各個狀態計數器維持不變。

3.2 兩側保護光纖通道聯調

3.2.1 兩側保護裝置電流及差流的檢查

將兩側保護裝置的“CT變比系數”定值整定為1，保證一致，在A側加入三相對稱的電流，大小為裝置額定電流IN，在B側保護裝置采樣菜單中查看對側的三相電流和通道三相差流是否與A側加入的電流一致，為IN。反之，在B側加入三相對稱的電流IN，在A側保護裝置采樣菜單中查看對側的三相電流及通道三相差流也應與B側加入的電流一致，為IN。在現實的調試情況中常常有線路兩側電流互感器的變比不同，因而保護裝置內的“CT變比系數”不全為1，此時對側的三相電流和差流還要進行折算。假設A側保護的“CT變比系數”整定值為ka，B側保護的“CT變比系數”整定值為kb，在A側加入電流IN，B側顯示的對側電流應為IN·ka/kb，若在B側加入電流IN，則A側顯示的對側電流為IN·kb/ka。

3.2.2 兩側保護裝置差動保護功能聯調

兩側保護在進行功能聯調試驗時應模擬裝置在正常運行狀態下進行，確保保護無告警信號，TV斷線消失及重合閘充電。

（1）模擬線路空沖或空載時發生故障：線路A側開關在合閘位置，B側開關在分閘位置，在A側保護分別模擬三相區內故障，結果如表1。

表1

若線路B側開關在合閘位置，A側開關在分閘位置，在B側保護分別模擬三相區內故障，結果應與表1相反：B側保護正常動作，A側均不動作。

（2）模擬線路正常的區內故障：此時線路A、B側開關均在合閘位置，在A側保護分別模擬三相區內故障，B側應不加任何模擬量，結果如下表2。

表2

然后在B側保護分別模擬三相區內故障，A側應不加任何模擬量，結果同表2。

（3）模擬弱饋功能：線路A、B側開關均在合閘位置，在A側保護分別模擬三相區內故障，此時B側保護加入三相電壓35V（大于保護TV斷線判別定值33V，小于保護弱饋定值65%Un），結果如表3。

（4）通道遠跳功能檢查：線路A、B側開關均在合閘位置，在A側保護模擬母差保護動作開入（TJR接點動作），同時B側保護將“遠跳經本側控制”控制字至1，并且加入電流使其啟動，此時B側保護裝置收到A側保護的遠方跳閘命令，保護跳閘。反之在A側加入啟動量，B側開入TJR接點，A側保護能動作跳閘。模擬遠跳功能時，A、B兩側的調試人員應注意時間上的配合，一般是先加入保護啟動量，保護啟動后在其開放周期內對側開入母差保護動作接點。

在整個通道調試結束后還應該檢查保護的狀態、光纖的連接情況，并再次測試光纖通道的收發功率以及保護裝置通道狀態是否正常，避免由試驗過程中造成的光纖損傷而引起的缺陷。

表3

4 結束語

縱聯差動保護光纖通道的調試要求保護專業調試人員首先在準備階段要保證光纖的可靠性，其次在操作階段保證試驗項目的全面細致，對人員的工作責任心和技術能力都有較高的要求。加之不同保護廠家的縱聯差動保護在原理上也有不同之處。這都需要我們專業人員不斷學習，在調試過程中積累經驗，提高技術，保障光纖縱差保護的可靠性。

[1]毛錦慶，編.電力系統繼電保護實用技術問答.中國電力出版社，2000，02.

[2]南瑞繼保.《RCS931系列線路保護技術說明書》.南瑞繼保電氣有限公司，2009，04.

[3]四方繼保.《CSC103B數字式超高壓線路保護裝置說明書》.北京四方繼保自動化有限公司，2012，06.

TM773

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1004-7344（2016）14-0063-02

2016-4-24