淺析繼電保護光纖通道的應用與維護

劉嘉豪　何曉珍　徐鵬

摘 要：隨著電網規模的增大，電網穩定要求的提高，電網繼電保護的通信通道逐漸由早期的載波、微波通道發展到當今的光纖通道。目前，采用光纖通道進行通信傳輸的縱聯保護已經成為220kV及以上電壓等級線路保護的主保護。

關鍵詞：繼電保護；光纖通道；應用與維護

0前言

常見的繼電保護的通道有導引線通道、微波通道、載波通道和光纖通道四種。導引線通道由于經濟性原因，只能用于很短的重要輸電線路，微波通道由于無法滿足繼電保護的可靠性的要求，在我國應用的也不多，載波通道由于經濟實用，曾在我國得到了廣泛的應用，但缺點是容易受到干擾，傳輸過程中的衰耗大。

1光纖通道的高速發展及分類

隨著光纖通信設備的制造成本不斷下降，具有傳輸容量大、抗電磁干擾能力強、運行可靠性高優點的光纖通道技術得到了迅速發展，光纖通信技術逐漸成為目前繼電保護網絡建設的首選，在我國繼電保護網絡中的應用也越來越廣泛，目前，光纖通信網絡已經覆蓋了大部分的220kV電壓等級以上變電站。

目前國內繼電保護與光纖通道的配合方式主要有兩種：一是為保護裝置敷設專用的光纖通道，二是復用現有的數字通信網絡。相應的系統連接方式也就分為專用方式和復用方式兩種。

1.1專用光纖通道的介紹

專用通道方式需為繼電保護敷設專用的光纖通道，在此通道中只傳輸繼電保護的信息，其優點是光纜的纖芯經熔纖后由光纜終端箱直接接入保護設備的光端機，不需附加其它設備，可靠性高而且由于不涉及通信調度，管理也比較方便，但是由于受光端機工作距離的限制和敷設光纜費用的制約，專用方式的通信距離一般在80km以內。目前，專用方式主要應用于距離較短的城域網線路保護以及發電廠與電力系統之間的短聯絡線保護。專用通道分為兩種，一種是有光纖接線盒的專用光纖通道，另一種是沒有光纖接線盒的專用光纖通道。

1.2復用光纖通道的介紹

復用通道方式是利用數字PCM復接技術，利用現有的光纖通道和微波通道，對繼電保護的信息進行傳輸。復用通道方式利用64kbit/s的數字接口經PCM終端設備或利用2M接口直接接入現有數字用戶網絡系統，不需要再敷設光纜，同時傳輸距離也大大提高，可延伸到網絡的每一個通信接點。復用方式主要用于長距離輸電線路的保護。

采用復用方式時，兩地之間繼電保護的信息通過通信網通信，由于通訊網是復用的，所以需要電信號中進行復接的，而保護裝置輸出的是光信號，所以需要在通信機房增加數字復用接口裝置與數字復用設備相連接。

通信接口裝置將保護裝置輸出的光信號經光電變換或碼型變換轉換成通信設備所能接收的標準電信號。根據通信設備所能提供的電接口速率，可以分為64kbit/s和2M兩類。由于目前大多數SDH設備只提供2M速率的業務接口，繼電保護及其他電力系統的業務也只能通過該接口連接到通信網中。對于速率更低的業務，通過外掛PCM——脈沖編碼調制設備，可以提供64kit/s的業務和其他低速業務。其系統連接分為兩種，一種是有光纖接線盒的復用光纖通道，另一種是沒有光纖接線盒的復用光纖通道。

2繼電保護光纖通道的檢測維護

2.1加強光纖通道檢測與維護的原因

雖然光纖具有壽命長、抗干擾能力強、運行穩定、通道衰耗小等優點，但在實際的運行中，隨著裝置運行時間變長，由于光元器件的老化、通道光纖轉接口接觸不良、光纖老化等原因，也容易導致通道衰耗增大，誤碼率增大，使保護裝置頻繁告警，嚴重的甚至要退出運行。

保護光纖通道的測試，主要是對構成保護光纖通信系統的各個環節，包括保護裝置光端機、通道衰耗、復用接口裝置、時鐘設置以及現場的復用設備進行檢查，防止由于通信通道的不正常導致保護不能投入正常工作 。

2.2光纖通道的主要檢測與維護的方法

進行保護光纖通道的測試，首先要完成對保護光纖通道設備進行如光發射功率、光接收靈敏度、光接收器動態范圍、光接收功率等技術指標測試。在保護光纖通道設備的各項指標滿足要求后，再通過逐級自環的方式對通道進行自環試驗，當通道兩側都采用自環試驗的方法完成對通道的檢測后，這時通道一般不會再有什么問題了。

保護光纖通道自環測試的目的是檢查保護光纖通道系統的各個環節，包括保護光端機、復用接口裝置、PCM或PDH/SDH設備等。在進行通道自環測試時，應注意自環環節中不同設備的告警信息提示及所代表的含義，這樣才能迅速確定故障位置、查處故障原因，解決故障恢復光纖通道的正常運行。

2.3專用通道方式自環試驗

自環測試時，應將兩側保護裝置的本側與對側縱聯碼設為一致（如南瑞RCS900系列）或將兩側保護裝置“通道環回實驗”控制位置1以及時鐘設置在“主-主”方式（如四方的CSC103）。測試時要斷開保護裝置與下級設備的連線，觀察保護裝置通信信息顯示內容，自環測試時要求誤碼率為0，專用通道方式自環測試分兩步，首先進行本端光自環測試，然后進行遠端光自環測試（對于變電站一端在省內的，只需做近端自環即可）。

2.4復用通道方式自環試驗

通道的復用方式有兩種，即64kbit/s同向接口復用PCM通道2M接口復用PDH/SDH通道。64K復用方式經過PCM連接上PDH/SDH網絡，2M復用不經過PCM直接連上PDH/SDH網絡，雖然這兩種復用方式有所不同，但檢測過程和檢測方法是一致的，即自環測試時，檢測的標準流程是完成兩側保護裝置縱聯碼設置、時鐘設置或相關控制字設置，斷開保護裝置與下級設備的連線，觀察保護裝置通信信息顯示內容，同時自環測試時誤碼率為0是必要條件。

3結語

光纖通道的完整與通暢是縱差、高頻等縱聯保護正常運轉的基礎，在日常工作中，需要對變電站從業人員不斷進行光纖通道基礎知識的教育與通道檢測的培訓，同時嚴格按照相關規定、標準去要求從業人員，通過各種指標與手段，加強對光纖通道的檢測與維護，保障變電站整體的平穩運行。

參考文獻：

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[3]陸俊，邵廣賢.繼電保護光纖通道信息管理系統的設計[J]信息技術2015， （12）

（作者單位：國網安徽省電力公司檢修公司）