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，從而影響電力系統安全穩定運行。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

高壓線路縱聯保護是目前在電網中使用最廣泛的一種全線速動保護。縱聯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、故障等產生的電磁干擾，具有容量大、衰減小、維護方便等明顯優勢，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線路保護裝置直接通過光纖連接對側線路保護裝置，見圖1，此通道方式優點是回路簡單，中間設備少，出現的問題相對較少，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出的光信號通過光纖接入光電轉換裝置，再由光電轉換裝置接入光釬通訊網，由光纖通訊網把保護信號傳輸到對側保護裝置。光電轉換裝置接入光纖通訊網有兩種方式，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[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[4]，見圖2（對側光纖通道設備的構成同本側）。由于此通道方式構成設備較多，所以出現故障的概率就越大，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）光纖通道傳輸的是保護信息，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視，出現故障時即刻發出告警，甚至閉鎖線路的差動保護，因此當發現通道異常時一定要及時匯報經行處理。

一般情況下，通道故障主要有軟件故障和硬件故障。軟件故障一般出現在保護驗收調試時，由于兩側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）；光電轉換裝置故障（如：電口、光口接觸不良或內部故障）；SDH設備光卡損壞；光纖通訊網的保護用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測試，逐段進行自環確定故障點。

專用光纖通道出現故障時，可以通過用尾纖自環保護裝置的光收發口來判斷是保護裝置側故障還是光纜側故障。若自環保護裝置后，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，可以分段進行自環測試來確定故障區間。

分別在兩側保護裝置光卡板處用尾纖自環，判斷保護裝置側是否正常；若保護裝置正常，恢復光口接線，在光電轉換裝置的電口處自環，判斷保護裝置至光電轉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測試時，測試側保護裝置定值應設置在自環方式下進行。

3 防范措施

（1）設計階段根據工程實際情況選擇最優光纖通道方式。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。檢測光電轉換裝置接地端子是否可靠接地，對48V的通信電源設有監視回路，當電源異常時，應及時發出告警信號。

（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調試驗。光纖通道需要檢測的項目一般包括：光發射器功率測試、光接受靈敏度測試、光收發模塊穩定度測試、光接收功率測試、光通道自環測試，通過這一系列的檢驗爭取在投產前發現并解決問題。

（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，避免整個通道產生不必要的損耗；密封野外接續盒，防止進水。

（4）平時運行人員應加強對光纖通道保護的檢查，發現異常情況及時匯報。

4 總結

光纖保護通道由于自身優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，從而影響電力系統安全穩定運行。所以工作人員應不斷學習相關知識，提高光纖通道運行、維護水平，為電網安全穩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技術的自愈環分析[J].科教文匯（旬刊），2008（08）.

[3]《MUX-64C繼電保護信號數字復接接口裝置技術和使用說明書》.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