光纤纵联保护通道的故障与测试
南瑞光纤纵联保护中光纤通道的调试
Ｖｏ． ＮＯ １ ２２ ．１ Ｍ ａｃ ０ ｒ ｈ ２０ ８
文 章 编 号 ：０ ９４ ９ （ ０ ８ ０ —０ ９０ １ ０ —４ ０ ２ ０ ） １０ ７ —３
南 瑞 光 纤 纵 联 保 护 中光 纤 通 道 的 调 试
尉 东辉
（ 汾供电分公 司， 西 临汾 ０３０） 临 山 ４ ５ ０
（ ） 用 光 纤 保 护 ： 纵 联 保 护 （ ７ Ｉ ２ Ｗ ＸＨ一 １ Ｃ Ｉ ０ 、 ＸＨ一 １ 保 护 ） 合 构 成 复 用 光 纤 纵 ２复 与 如 Ｓ 、 ３ １ 、 Ｓ １ Ｗ １ １Ｃ 配
联保 护． 用 允许式 ， 护装 置发 出的允许 信 号和 直跳 信 号需 要 经 音频 接 口传 送 给 复 用 设 备 ， 采 保 然后 经 复用 设备 上光 纤通 道． 点 是接线 简 单 ， 于运 行 维护 ； 优 利 带路 进行 电信号 切换 ， 于实施 ； 高 了光 芯的利 用率 ． 利 提 缺点 是 中间环 节增加 ， 而且带 路 切换设 备 在通 信室 ， 利 于运 行 人员 巡 视 检查 ； 信 设 备 有 问题 会 影 响保 不 通
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山西 师 范 大 学 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
第 ２ ２卷 第 １ 期 ２０ ０ ８年 Ｏ ３月
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｈ ｎ ｉ ｒ ｌＵｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ ｆＳ ａ ｘ Ｎｏ ｍａ ｉｅ ｓｔ ｙ
Ｎ ａ ｕｒ ｌＳｃｅ ｅ Ｅｄ ｔｏ ｔ ａ ｉｎｃ ｉｉｎ
具 体调 试方 法．
１ 通 道 调 试 中通 道 通 信 良好 的判 断方 法
（ ） 护 装置 液 晶屏上 没有 显示 “ 道异 常 ” １保 通 的告 警 ， 置 面板 上 “ 装 通道 异 常灯 ” 亮 ， Ｇ 不 ＴＤ Ｊ接点 不 闭
纵联保护的通道及调试
三、几个概念
频率 阻抗匹配 电平（功率电平与电压电平） 电平（功率电平与电压电平） 衰耗 虑波器的带宽（带通、带阻） 虑波器的带宽（带通、带阻） 通道余量（大于10db） 通道余量（大于 ）
四、几种保护原理
闭锁式高频 允许式高频（超范围、欠范围） 允许式高频（超范围、欠范围） 高频相差 闭锁式光纤 允许式光纤 分相电流差动（无电压、时钟同步） 分相电流差动（无电压、时钟同步） 远方跳闸
七、常见通道故障与反措－3 七、常见通道故障与反措－3
窄带阻波器更为换宽带阻波器 二次接地分开（ 5m） 一、二次接地分开（3～5m） 加装隔离电容器 沿高频电缆放100mm 沿高频电缆放100mm2铜排
五、有关试验－1 五、有关试验－1
阻波器 结合虑波器 高频电缆 收讯灵敏度（－ （－5dbm） 收讯灵敏度（－ ） 入口电平（ 入口电平（20dbm） ） 通道裕量（大于10db） 通道裕量（大于 ） 3db告警 告警
五、有关试验－2 五、有关试验－2
运行中的通道测试 区内故障（自环） 区内故障（自环） 区外故障（ 区外故障（TWJ） ） 发出光电平（－ ～－12dbm） （－6～－ 发出光电平（－ ～－ ） 接收光电平（－ （－22dbm） 接收光电平（－ ） 接收光信号灵敏度（大于－ 接收光信号灵敏度（大于－45dbm） ）
六、有关测试仪器－2 六、有关测试仪器－2
外壳接地 电源的极性 阻抗与频率 同轴电缆输入、 同轴电缆输入、输出 平衡输入、 平衡输入、输出 电容耦合 干扰
七、常见通道故障与反措－1 七、常见通道故障与反措－1
阻波器故障（电容器及引线、避雷器） 阻波器故障（电容器及引线、避雷器） 结合虑波器（匹配、元件坏、保护间隙、 结合虑波器（匹配、元件坏、保护间隙、 接地刀位置） 接地刀位置） 电缆（匹配、绝缘、断线、接地线） 电缆（匹配、绝缘、断线、接地线） 联线位置、功放电源、虑波器） 收发讯机（联线位置、功放电源、虑波器）
保护光纤通道测试报告.
附件 2单位盖章光纤通道测试报告- I -光纤通道测试报告注： 1、继电保护光电转换装置指将接点电信号转换为光信号的装置，如 FOX-41A 、 GXC-01、CSY-102A 等，有的可设展宽时间；继电保护信号数字复用接口装置指将光纤差动保护装置等 出来的光信号转换为 G.703 规约 2M 电信号的装置，如 MUX-2M 、GXC-64/2M 、CSY-186A 等。
2、保护装置使用的 64kbps 采用 G.703 同向数字接口或者 2Mbps 透明传输接口，SDH 的 2Mbps 通道再定时功能不用，此项工作由通信人员负责。
仪表名称及型号 仪表名称及型号序号 序号 路线长度 km导线型号继电保护光电转换装置继电保护信号数字复接接口装置保护信号传输通道 64kbps 2Mbps 专用光纤SDH 装置型号测试时间 年 月 日 时天气情况 晴 阴 大雾 雨 大雨光纤通道测试报告通道一主一保护通道二通道一辅 A 保护通道二通道一主二保护通道二通道一辅 B 保护通道二通道一主三保护通道二以罗平变滇罗Ⅰ线为例，主一保护通道一通信通道编号为如“罗平变2M29”，通道路由为点对点，罗平——滇东。
通道路由通常指：专用、点对点、迂回，当为迂回时应说明迂回通道经过的站点。
4.1 专用光纤方式光纤通道测试报告(A )配有光纤接线盒的专用光纤通道连接图(B )未有光纤接线盒的专用光纤通道连接图图 1 差动保护专用光纤通道连接示意图4.1、保护装置及保护通信接口装置发光功率和接收功率测试测试目的：测试保护装置和光纤接口的发光功率以及接收功率。
测试方法：分别用光功率计测量保护装置发信端( FX)尾纤的光功率——保护装置的发光功率和保护装置收信端( RX)尾纤的光功率——保护装置接收到的光功 率。
测试地点：保护装置光纤端口和光纤接线盒光纤端口及 ODF 架处。
测试分工：测试点 1 处由继保人员负责，测试点 2 处由保护人员和通信人员共同负责。
线路光纤纵差保护原理及调试方法
线路光纤纵差保护原理及调试方法摘要：随着时间的进步，电力改革和进步不断推进，以光纤为基础的全国通信系统建设已成为良好电网通信数的基础。
不同电网运行状态反馈的光纤纵向差异发展的差异也使我们有可能形成基于光纤纵向差模的网络保护。
在实际施工过程中，采用光纤纵差信号传输速度比较快，可以为电网保护线路提供缓冲空间。
因此，基于光纤的多维切换是未来电网保护中长期存在的模式。
关键词：线路光纤纵差；保护原理；调试方法引言输电线路作为电力网络的组成部分，承担着传输和分配电能的重要任务，其正常运行对于保障电能可靠传输，维持电网同步稳定具有重要意义。
输电线路发生的各种短路、接地、断线等故障，如无相应的保护装置快速切除隔离，将会导致事故范围扩大，电气设备损坏，甚至造成电网解列等严重后果。
光纤纵联保护利用光纤通道作为传输介质，能够识别线路本段、线路末端、对侧母线及下级线路出口故障等，从而实现全线速动的一种线路保护方式。
光纤纵联保护能够实现线路两端被保护元件电气量的传输与比较，从而判断故障在本线路保护区内或是区外，区内故障保护装置将可靠快速动作切除故障，区外故障和正常运行情况下保护装置不误动。
1光纤通信系统光纤纵差保护是用光导纤维作为通信通道的一-种高压输电线路纵联保护，由于光纤具有不怕超高压与雷电电磁干扰、对电场绝缘、频带宽和衰耗低等优点,所以被用作线路光纤纵差保护的通道介质。
通常,光纤通信系统分为以下几个部分。
（1）光发信机。
光发信机是实现电/光转换的光端机。
其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。
（2）光收信机。
光收信机是实现光/电转换的光端机。
其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端机去。
（3）光纤或光缆。
光纤或光缆构成光的传输通路,其功能是将发信端发出的已调光信号,经过光纤或光缆的远距离传输后,耦合到收信端的光检测器上去,完成传送信息任务。
光纤保护通道调试及常见问题的处理方法
纵联保护中通道异常及故障处理措施
纵联保护中通道异常及故障处理措施2019-09-22摘要：由于光纤纵联保护电路具有反应灵敏快捷、选择性强和动作可靠等优点，因此光纤纵联保护在电⼒系统保护电路中获得了较为⼴泛的应⽤。
但是在实际的应⽤中，仍存在部分不⾜，主要是通道容易中断或者告警。
⽂章分析了当较长时间⽆法收到对侧数据时出现的告警和频发的通道瞬间中断，并介绍了其中通道出现故障时的处理措施，为以后的深⼊研究提供了更好的理论基础。
关键词：纵联保护；通道异常；故障处理；电⼒系统；保护电路；通道中断中图分类号：TN915 ⽂献标识码：A ⽂章编号：1009-2374（2014）33-0125-02随着科技的发展和⽹络覆盖⾯的逐渐扩⼤，更⼤范围的电⽹建设刻不容缓。
电⽹的⼤范围化也意味着其结构的更复杂繁多、之间的联系也更紧密，对系统性能的要求也更⾼，所以需要更为完善的保护系统。
传输通道中的继电器保护就是电⼒系统中重要的保护⽅式，其中作为继电保护的光纤以其独特的优势得到了⼴泛的应⽤。
1 常见的通道异常在电⼒系统运作中，光纤通道的异常表现最多的就是告警状态。
通常通道的告警状态包括两种：⼀种是对侧数据传输严重超时造成的中断；另⼀种是多次的通道瞬间中断，虽马上恢复，但持续不断。
1.1 警告状态重要因素出现警告状态是由两⽅⾯因素造成的：⼀⽅⾯是信息传输通道两侧的时间差造成的，也就是在通道中进⾏信息传输时会⾸先设定时间，通常是12毫秒，由光纤中的信号是以光速传输⽽决定的。
⽽当两侧的信息传输延时超过设定12毫秒时，通道异常，纵联保护系统就会发出“通道告警”，装置中的主保护功能及部分保护功能都会闭锁，并且随着延时时间的增加保护电路封锁的路段会加长直到200毫秒时封锁整个光纤保护，必然还涵盖后备保护电路。
另⼀⽅⾯是通道传输误码率也是有具体的要求，需要其保证消息传输⽆差错。
但是当误码率⾼于定值时，也就是装置在⾃检时的误码率超过了规定值时就会启动通道报警系统。
1.2 安装及调试缺陷因素利⽤光缆进⾏传输时，必需装置包括转接端⼦箱及⾼压线路和电缆层等，⽽且在光纤铺设时，施⼯程序繁琐、质量要求较⾼，⼀旦保护电路在整个光纤施⼯和预前调试中留有误差，使⽤中必然造成通道运⾏故障。
光纤纵联差动保护原理
光纤纵联差动保护原理
光纤纵联差动保护是一种利用光纤通道进行数据传输的保护方式，其基本原理是利用基尔霍夫定律，将流入被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。
当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。
当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。
光纤纵联差动保护利用光纤通道，实时向对侧传送电流采样数据，同时接收对侧数据。
各侧保护利用本地和对侧电流数据进行差动电流计算，根据差动制动特性进行故障判别。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
浅析光纤电流差动保护通道联调及通道故障处理
浅析光纤电流差动保护通道联调及通道故障处理摘要：本文简单介绍了光纤差动保护通道联调试验，影响通道正常通信的因素以及通道故障处理方法。
关键词：光纤；差动保护；通道；联调引言随着经济的发展和科技水平的提高，人们对电力的需求也有了很大的提高。
为了向客户提供优质、经济和稳定的电力能源，就需要电力系统本身更加高效安全稳定。
当电力系统发生故障时可能产生上万安培的故障电流，这对故障点附近的居民人身安全和系统本身的安全稳定运行，造成重大的影响。
随着光纤通信技术在继电保护中应用越来越广泛。
在实际运行中存在一些必须考虑的问题。
例如通道联调试验，通道异常处理等，1 现状公司线路光纤差动保护曾出现因通道异常而被迫停用保护的现象。
由于现场设备的限制，常用的自发自收来检验光纤通道的保护试验方法，只能排除保护装置问题，不能从根本上查清通道异常原因。
因此，有必要完善光纤差动保护带通道联调调试流程，以规范保护人员的作业行为，及时查清通道异常原因并处理。
2 差动保护通道介绍电流差动保护可以准确、可靠、快速的切除故障线路。
通过采用比较线路两侧电流向量的方法，判断线路是否发生故障。
由于差动保护需要每时每刻对线路两侧的电流进行采样、比较并计算，而线路通常都有几十公里长，直接从线路两侧CT采集电流是不可能的，这就要借助数据通道把线路对侧的电流数据传递到本侧来。
光纤差动保护的通道由保护装置、光电转换装置、PCM通信装置、OPGW复用光缆以及装置间连接用光缆、数据线构成。
采用光信号可以用来传递保护两侧的电流信号，光信号通过光纤传播，不易受外界的干扰。
3 光纤保护通道联调试验在通道联调之前，必须先完成保护装置自环试验，以保证装置的采样精度、出口逻辑、保护功能的正确性。
首先用FC接头单膜尾纤将保护的发与收短接，将保护装置定值按自环整定。
定值中“投纵联差动保护”、“专用光纤”以及“通道自环试验”均置一，然后复位装置让保护自环运行，自环试验完成后再进行通道联调才有意义。
光纤纵联电流差动保护通道异常处理
光纤纵联电流差动保护通道异常处理摘要：光纤纵联电流差动保护既利用了分相电流差动的良好判据，又克服了传统导引线方式的种种缺陷，具有其他保护无以比拟的优势，因此，近年来国内外各大公司均加强在该领域的研究开发，各自相继推出了此类保护产品。
关键词：光纤纵联；通道；异常1 光纤备用的几种方式由于光纤差动保护的动作行为完全依赖于光纤通道，通道的安全性十分重要，应考虑通道的双重化，对于普通光缆，一般要求敷设两根光缆，且两根光缆最好不要置于一根管道中。
对于OPWG光缆，安全性较高，可只配备一根光缆。
考虑到经济性，在敷设的光缆中增加备用纤芯是通道冗余的一种常用方法，为线路保护敷设专用光纤通道时，选择光缆时除保证主用通道所需的纤芯外，还应考虑备用通道的纤芯数。
当纵联电流差动保护装置采用复用光纤通道方式进行通信时，也应考虑备用通道的问题。
当复用通道为光纤通道时，可利用光缆中预留给继电保护的芯线或备用芯线，构建专用光纤通道作为复用通道方式的备用。
当复用通道或复用设备故障时，可切换至专用光纤通道方式工作。
实际上，当光纤专用通道和复用通道同时具备时，由于复用通道要求设备多，故障几率大，而专用通道简单、中间环节少、可靠性较高，可作为主用通道，当专用通道故障时，自动切换到复用通道。
这样，既保持了专用通道的可靠性，又利用了复用通道SDH自愈环的优越性。
2备用光纤通道的切换方法2.1 手动切换方案在工程实际中，现场敷设的光缆需经光缆终端箱，通过溶纤工序和尾纤熔接在一起，然后由尾纤直接或经光缆终端箱上的法兰盘和光纤跳线接至保护装置的光纤接口。
施工时，往往是熔纤后主用通道的尾纤和备用通道的尾纤捆放在一起，需用哪个通道则将哪个通道的尾纤接至保护装置。
这样做，不但尾纤容易折断，通道易混淆，而且操作也十分不便。
针对此种情况，我们对光缆终端箱进行了设计改进，不但考虑了备用通道的切换，还考虑了开关旁代时通道切换的需要。
下面给出一种改进的光缆终端箱的方案，这些方案可满足开关旁代切换的要求。
光纤纵联保护通道常见故障分析
解 涑转 （ １ ９ ７ １ 一 ） ， 女， 山西运 城人 ， １ ９ ９ ９年毕业 于华北
Ｔ学院计箅 机及应 用专 业 ，工程 师 ，从 事 电网调度 与 控制 工作 ；
白玉 明（ １ ９ ７ ７ 一） ， 男 ，山西五 台人 ， ２ ０ ０ １ 年毕 业于太原
线路故障时无 “ 通道告警信号” ，但开关 热备 的一
侧拉合刀 闸时本侧 的Ｒ Ｃ Ｓ 一 ９ ３ １ Ａ 保护会发 “ 通道异
理Ｔ 大学 电力 系统 自动化 专业 ，助理 工程 师 ， 从 事 电
网调 度与控制Ｔ 作 。
常信号” ，因此初步把查找重点放在通讯机房 ，最 终确定Ｍ Ｕ Ｘ 一 ６ ４ ｋ 收信接线 （ 双绞线）在端子上压
第 １ 期（ 总第 １ ７ ８期 ）
２ ０ １ ３年 ０ ２月
山
西
电
力
Ｎ ｏ ． １（ Ｓ ｅ ｒ ． １ ７ ８ ）
Ｆｅ ｂ．２０１ ３
Ｓ ＨＡ ＮＸＩ ＥＬＥＣＴＲＩ Ｃ Ｐ０Ｗ ＥＲ
光纤 纵联保护通道 常见故 障分析
史新 华 ，解 涑转 ，白玉 明
（ １ ． 忻 州供 电公 司 ， 山西 忻 州 ０ ３ ４ ０ （ ） ０ ；２ ． 运 城 供 电公 司 ， 山西 运城 ０ ４ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：阐明 了 目前 光 纤通 信 技 术 的 三 种 连接 方式 ， 简述 了几 起 光 纤 纵联 保 护 通 道故 障的 典 型事 故 ，分析 了常 见 的保 护通 道故 障 原 因 ，针 对性 地提 出 了防止光 纤保 护通 道故 障频 发 的措施 。
关键词 ：光纤连接方式；典型事故；故障分析 ；防止措施 中图 分类 号 ：Ｔ Ｍ ７ ７ ４ 文 献标 识码 ：Ｂ 文章编 号 ：１ ６ ７ １ — ０ ３ ２ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ １ ７ — ０ ３
光纤纵联保护通道的故障与测试
光 纤可 分为 单模 光纤 和 多模光 纤 。多模 光纤 的
玻璃 纤 芯较 粗 （ 芯径 为 ５ ｍ 或 ６ 。 ｍ） Ｏ ２５ ，可传
多 种模 式 的光 ，但其 模 问色 散较 大 ，限制 了数 字信 号 的传 输距 离 。单模 光纤 的玻璃纤 芯 很细 （ 径一 芯 般 为 ９ ｍ 或 １ ｍ） ０ ，只能 传 一 种 模 式 的 光 ，因 此 ，其 模 间色散 很小 ，适 用 于远程 传输 。表 １为两 种 光纤 在不 同工 作 波长下 的衰减 系数 。
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第 ３期 （ 第 １ ９ ） 总 ３期
２０ ０ ７年 ６月
山 西 电 力
ＳＨ Ａ ＮＸ Ｉ ＥＩＥＣＴＲ Ｉ Ｃ ＰＯ Ｗ ＥＲ
Ｎｏ ．３ （ ｒ ３９） Ｓｅ ．１
Ｊ ｎ ２ ０ ｕ．０７
光 纤 纵 联 保 护通 道 的故 障与 测 试
出 了 故 障 查 找 、测 试 方 法 。 关 键 词 ： 光 纤 通 道 ；测 试 ； 传 输 误 码 ； 衰 耗
中 图分 类 号 ：ＴＮ９ ５ １
文献 标识 码 ：Ｂ
文章 编号 ：１ ７ —３ ０ ２ ０ ） ３０ ０ — ３ ６ １０ ２ （０ ７ ０ —０ ５０
随着 光 纤 纵 联 差 动 保 护 和 允 许 式 光 纤 纵 联 方 向 、距 离保 护 在 电网 中的广 泛使 用 ，光纤 保 护 的通
保 护通 道 的光纤 应 使用 单模 光纤 。
２ ２ 光 纤熔接 损 耗 ．
光纤 通道 中不 可避 免 的要存 在熔 接点 ，会对 光 传输 产生 一定 衰耗 。熔 接质 量不 好 时会产 生 严重 衰 耗 。下列 问题 是产 生熔 接 损耗 的主 要原 因 。 ａ ）轴心 错位 ：单 模 光纤纤 芯 很 细 ，２ 对接 光 根 纤 轴 心 错 位 会 影 响接 续 损 耗 。 当错 位 １ ２ ｍ 时 ， ． 接续 损耗 达 ０ ５ｄ 。 。 Ｂ ｂ ）轴 心倾 斜 ：当光 纤 断 面倾 斜 １时 ，约 产 生 。 ０ ５ｄ ． Ｂ的接 续损 耗 ，如 果要 求 接 续 损 耗≤ ０ １ｄ ． Ｂ， 则单模 光 纤 的倾 角应≤ ０ ３。 ．。 ｃ ）熔接 温 度 不 够 或 在 熔 接 处 存 在 气 泡 会 产 生
纵联差动保护测试
纵联差动保护测试摘要：随着冀中电网变电站综合自动化改造的不断深入，微机型继电保护装置得到广泛应用，对测试技术提出了更高的要求。
由于继电保护人员对微机型继电保护测试方法不统一、操作不规范、参数设置不恰当，导致测试结果不准确、误差较大，针对华油冀中电网的微机型保护装置和昂立继电保护测试仪介绍纵联电流差动保护的测试方法和试验流程，统一、规范继电保护试验，提高继电保护人员的工作效率和运维水平。
关键词：光纤纵差保护原理、保护设置、试验接线、整组试验、页面设置、结果记录一、线路光纤纵差保护原理纵联差动保护利用光纤通道将本侧电流的波形或代表电流相位的信号传送到对侧，每侧保护根据对侧电流的幅值和相位比较结果区分是区内还是区外故障。
纵联差动继电器由三部分组成：变化量相差动继电器、稳态相差动继电器和零序差动继电器。
1、变化量相差动继电器的动作方程如下：（式1）Φ=A，B，C其中，为工频变化量差动电流，即为两侧电流变化量矢量和的幅值；为工频变化量制动电流，即为两侧电流变化量矢量差的幅值；为“差动电流高定值”（整定值）和4倍实测电容电流的大值；实测电容电流由正常运行时的差流获得。
2、稳态Ⅰ段相差动继电器的动作方程如下：（式2）Φ=A，B，C其中，为差动电流，即为两侧电流矢量和的幅值；为制动电流，即为两侧电流矢量差的幅值；定义同上。
3、稳态Ⅱ段相差动继电器的动作方程如下：（式3）Φ=A，B，C其中，为“差动电流低定值”（整定值）和 1.5倍实测电容电流的大值；、定义同上。
稳态Ⅱ段相差动继电器经40ms延时动作。
4、零序差动继电器的动作方程如下：（式4）其中，为零序差动电流，即为两侧零序电流矢量和的幅值；为零序制动电流，即为两侧零序电流矢量差的幅值；为零序起动电流定值；定义同上；零序差动继电器经100ms延时动作。
1.RCS—943型光差保护试验举例1、保护设置1.保护定值设置：电流变化量起动值：0.2A；差动电流高定值：2.0A；差动电流低定值：1.5A。
保护(修改)
3通道检测 通道检测
1、光纤通道使用的光纤跳线/尾纤和光缆都必须 是单模的。单模光纤跳线/尾纤上有SM或者9/125 字样。 2 2、注意检查装置背板和 CSO100/CSC186A/CSC186B的接光纤跳线的珐琅 盘是否正常，有无松动、破损现象，如有必须更 换。注意检查各光纤连接口、通讯接口装置的双 绞线（运行在64k）、通讯接口装置的2M电接口 （运行在2M）是否安装牢靠。。
3 结束语
根据信阳电网现状及保护通道的一般要求， 对电网线路光纤保护通道的组织进行了探 讨，并针对专用光纤和复用光纤分别进行 了细致的讨论。电网线路光纤通道检测是 保证电网线路光纤通道运行安全性、高效 性和可靠性的手段。针对通道检测结合实 际提出了多种手段及方法，使光纤通道检 测更加准确和全面。
谢谢！
1、双重化配置的线路纵联保护通道应相互 独立，通道及接口设备的电源也应相互独 立。 2、线路纵联保护优先采用光纤通道。采用 光纤通道时，短线、支线优先采用专用光 纤。采用复用光纤时，优先采用2Mbit/s数 字接口。
3、一套线路纵联保护不宜接入两个通信通道。 4、线路纵联电流差动保护通道的收发延时相同。 5、双重化配置的远方跳闸保护，其通信通道应相 互独立；线路纵联保护采用数字通道的，远方跳 闸命令宜经线路纵联保护传输。 6、2Mbit/s数字接口装置与通信设备采用75 同轴 电缆不平衡方式连接。
信阳电力系统经过几年的发展，目前，线 路保护已广泛使用光纤通道。220KV信浉线 路、潢浉线路、曹浉线路、曹弦线路、潢 弦线路、沙彭线路均使用了光差保护和光 距保护；220KV信桂线路、潢蓼线路、桂蓼 线路、信沙线路使用了光差保护。光纤通 道主要组织方式：
1、专用光纤：短线、支线优先采用专用光 纤，如：220KV曹浉线路、曹弦线路、潢弦 线路、沙彭线路光差保护采用专用光纤。 2、复用光纤：优先采用2Mbit/s数字接口， 220KV信浉线路、潢浉线路、信桂线路、潢 蓼线路、桂蓼线路、信沙线路光差保护和 220KV信浉线路、潢浉线路、曹浉线路、曹 弦线路、潢弦线路、沙彭线路光距保护采 用2Mbit/s数字接口。
纵联保护及通道技术讲解
一、纵联保护概述
1、反应一侧电气量变化的保护的缺陷： 当线路末端故障时，需经带延时的二段保护切除故障，也即不能瞬时切除本线路 全长范围内的故障。 2、纵联保护是能够综合反应两侧电气变化量的保护，通过判断两侧故障的方向 来决定保护的动作。
3、纵联保护能瞬时切除本线路全长范围内任何一点的故障，所以一般作为线路 的主保护，反应一侧电气变化量的保护（如距离、零序保护）一般只作为线路的 后备保护。
二、纵联保护通道
（一）、通道类型
1、电力线载波（50-400KHZ）--高频保护，有线传输。 2、微波（3000-30000MHZ）微波保护，可视距离传输。 3、光纤保护
4、导引线保护—一般适用于短线路
• （二）、通道组成
1、原理接线图（相-地）
2、各部件作用 （1）、输电线路 用以传输电能的同时，传送高频信号。 （2）、高频阻波器 LC并联谐振回路，对载波电流呈高阻抗，对工频电流呈低阻抗， 以防 止高频电流向相邻线路分流。 （3）、耦合电容器 与结合滤波器共同组成带通滤波器，对工频电流呈高阻抗，对高频电流呈 低阻抗，防止工频电压进入收发信机。 （4）、结合滤波器 一方面与耦合电容器共同组成带通滤波器，另一方面，可以起到架空线路 与高频电缆的阻抗匹配作用。 （5）、高频电缆 将收发信机与结合滤波器相连。 （6）、保护间隙 过电压保护作用 （7）、接地刀闸 便于检修 （8）、高频收发信机
A、F+方向元件：本线路全长范围内的故障都应可靠动作。 B、F+、F-必须有明确的方向性。 C、F-元件应比F+更灵敏、动作速度更快。 （3）、若干原则说明 A、必须设置两个启动元件（只用一个时，容易误动） B、具备远方启动功能（防止对侧启动元件未启动或拒动 而造成保护误动） C、必须先收到信号8ms以后才允许停信（高频信号往返 一次的时间、对侧发信时间以及足够的裕度时间）
光纤纵联差动保护通道测试的基本方法1
光纤纵联差动保护通道测试的基本方法1通道, 光纤0 概述光纤差动保护已应用在丹江电厂110kV系统丹20，丹29线路；220kV系统丹55线路保护上，随着电力系统站网改造的发展，线路保护距离有日愈缩短的趋势，光纤差动短距离保护的优势被体现出来，必将更多应用在我厂。
光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的，基本保护原理也是基于克希霍夫基本电流定律，它能够理想地使保护实现单元化，原理简单，不受运行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联系，其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的。
光纤差动保护在继电保护中的地位越来越高，然因光纤成本，光纤保护大面积推广较晚。
各方面对光纤保护定值等传统校验项目比较重视，对通道检测认识不足，甚至认为通道不用检测校验，其实光纤通道在光纤电流差动保护中起着极其重要作用，在出厂、投运以及定检时，都应该对通信通道中的各个环节包括光端机、通道衰耗、复用接口盒、时钟设置以及现场的复用设备等等进行检查，防止由于通信通道导致保护不能正常工作的产生。
常见问题包括： 1）保护装置提供的技术指标，如光收发功率、接收灵敏度、光收发模块的稳定性，由于接触不良、老化等原因，不能满足技术指标。
装置若不检查这些指标，在运行过程中，由于接触不良、接头有灰尘、温度老化更降低通道指标，会造成误码率增大，影响保护动作行为。
2）目前光纤电流差动保护定检都是基于通道完好情况下，如采用尾纤连接定检试验，误码率很低。
实际随着装置的运行，光器件老化、通道接触原因、光纤老化，通道衰减增大，误码率增大。
应考虑在正常误码及许可误码的情况下保护装置的动作行为，确保装置在许可误码下装置正确动作。
3）光纤电流差动保护由于是基于通道的纵联保护，通道的时延，间断对保护性能有影响。
采用双通道的光纤电流差动保护，应检查双通道保护动作情况及单通道的动作情况。
采用复接PCM 设备时，还应检查PCM 其他业务对光纤电流差动保护的影响。
光纤保护通道试验方法
光差保护通道调试方法以南瑞RCS-931保护为例：一、光纤通道联调将保护使用的光纤通道连接可靠，通道调试好后装置上“通道异常灯”应不亮，没有“通道异常”告警，TDGJ 接点不动作。
1. 对侧电流及差流检查将两侧保护装置的“TA 变比系数”定值整定为1，在对侧加入三相对称的电流，大小为In，在本侧保护状态”→“DSP 采样值”菜单中查看对侧的三相电流、三相补偿后差动电流及未经补偿的差动电流应该为In。
若两侧保护装置“TA 变比系数”定值整定不全为1，对侧的三相电流和差动电流还要进行相应折算。
假设M 侧保护的“TA 变比系数”定值整定为km，二次额定电流为INm，N 侧保护的“TA 变比系数”定值整定为kn，二次额定电流为INn，在M 侧加电流Im，N 侧显示的对侧电流为Im*km*INn/(INm*kn),若在N 侧加电流In，则M 侧显示的对侧电流为In*kn*INm/(Inn*km)。
若两侧同时加电流，必须保证两侧电流相位的参考点一致。
2. 两侧装置纵联差动保护功能联调模拟线路空冲时故障或空载时发生故障：N 侧开关在分闸位置（注意保护开入量显示有跳闸位置开入，且将相关差动保护压板投入）， M 侧开关在合闸位置，在M 侧模拟各种故障，故障电流大于差动保护定值，M 侧差动保护动作，N 侧不动作。
模拟弱馈功能：N 侧开关在合闸位置，主保护压板投入，加正常的三相电压34V（小于65％Un 但是大于TV 断线的告警电压33V），装置没有“TV 断线”告警信号，M 侧开关在合闸位置，在M 侧模拟各种故障，故障电流大于差动保护定值，M、N 侧差动保护均动作跳闸。
远方跳闸功能：使M 侧开关在合闸位置，“远跳受本侧控制”控制字置0，在N侧使保护装置有远跳开入，M 侧保护能远方跳闸。
在M 侧将“远跳受本侧控制”控制字置1，在N 侧使保护装置有远跳开入的同时，在M 侧使装置起动，M 侧保护能远方跳闸。
二、通道调试说明1、通道良好的判断方法：1）保护装置没有“通道异常”告警，装置面板上“通道异常灯”不亮，TDGJ 接点不闭合。
纵联保护和安全自动装置采用光纤通道相关通信问题的探讨
纵联保护和安全自动装置采用光纤通道相关通信问题的探讨陆明1 ,金华锋2（1.中国南方电网电力调度通信中心，广东广州 510620; 2.南瑞继保电气有限公司，江苏南京 211100）摘要：随着纵联保护和安全自动装置大量采用光纤通道进行信息交换，在应用过程中碰到的一些问题，如误码的影响，光接收器过载等。
针对上述问题, 本文阐述了保护误帧秒指标和光接收器过载功率指标对运行维护的意义,对保护专业应承担的光纤通道检验项目进行了初步探讨。
关键词：纵联保护安全自动装置光纤通道误帧秒0 前言近年来，光纤通信技术和电力光纤通信网得到了快速发展。
同传统的电力载波通信相比，光纤通信优势明显，如：通信带宽由数百K增加到155M甚至数10G，不受雷电、开关操作等外界电磁场的干扰，可以实现远距离通信（数千公里甚至上万公里），有通道自愈功能以及设备备用功能，有较强的网络监视功能等。
国内电网安全运行经验表明，《电力系统安全稳定导则》[1]规定的“三道防线”是保证电网安全稳定运行的有效手段。
在全国“西电东送，电网互联”形势下，结合近年来国外多起大停电事故的教训，加强“三道防线”对保证电网安全稳定运行显得尤为重要[2,3]。
电力光纤通信网的发展为此提供了通信技术保证，具体措施包括：1) 大规模推广电网安全稳定控制系统，如南方电网、云电送粤[4]、黔电送粤、广东电网、福建在线等安全稳定控制系统。
2) 大力推广线路纵联保护采用光纤通道作为信息传输通道，包括用光纤通道替代载波通道作为纵联距离或纵联方向的信息传输通道，大力推广线路纵联电流差动保护等。
同传统的语音或数据业务相比，安稳控制系统或保护装置对电力光纤通信网的通信质量有更高的要求，其中一个重要指标是通道误码[5]。
本文将结合安稳或保护装置采用的通信格式，阐述用误帧秒的概念，来监视所用通道的通信质量。
光端机的发光功率、接收灵敏度、光纤通道（包括连接器、接头、光纤传输）衰耗是光纤通信的一些重要指标。
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种类 多模光纤 单模光纤
工作波长/ Lm 01 85 11 30 11 31 11 55
衰减系数/ dB # ( km) - 1 21 0~ 31 0 01 5~ 11 2 01 3~ 01 8 01 1~ 01 3
单模光纤的传输衰耗最小, 波长 11 31 Lm 和 11 55 Lm 处是单模光纤的 2 个低损耗窗口。所以国 产保护装置多采用 11 31 Lm 波长的激光, 部分需 要更远距离传输的装置采用 11 55 Lm 波长的激光。 保护通道的光纤应使用单模光纤。
图 1 慢读快写示意图
图 2 快读慢写示意图
3 光纤通道的测试
31 1 保护装置发送光功率测量 保护装置的光发生器为激光二极管, 由于激光
二极管是功率器件, 运行日久其发光效率会有所降 低, 因此新投产和定检 时均应测试其 激光发射功 率。测量方法是以尽量短的光跳线联接保护装置和 光功率计, 测得的光功率减去 2 个接口损耗就是保 护装置的发送光功率。
第 3 期 ( 总第 139 期) 2007 年 6 月
山西电力 SH ANXI ELECTRI C P OWER
No1 3 ( Ser1 139) Jun1 2007
光纤纵联保护通道的故障与测试
任玉佩1 , 王晋川2
( 11 大同供电分公司, 山西 大同 037008; 21 山西电力科学研究院, 山西 太原 030001)
当保护使用复用 P CM 通道时, 数据信号需要 在通信系统 PCM 的 64K 或 2M 同步数据接口实现 复接, 因此需要在通信机房将保护的光信号转换为 64K 或 2M 的电 信号, 再与 PCM 设 备复 接后 经 SDH 光端机转换为光信号送往对侧。在经过多次 的光/ 电转换以及信号的多次逐级传递过程中, 由 于各种噪声干扰、脉冲干扰、接触不良及设 备故 障、系统切换等原因, 会使数据信号产生误码。微 机保护只要收到 1 个误码, 就要丢弃这 1 帧( 1个采 样周期) 的数据, 误码率过大时保护将无法工作。
4 结束语
通过上述分析可以看出, 纵联保护光纤通道的 传输质量指标主要是光衰耗和误码率。在现有光纤 通道模式下光衰耗主要发生在活动联接点和熔接点 上, 而误码则主要由电信号处理环节和光电转换环 节产生。充分重视这些环节的安装质量和性能指标 的测试, 就能保证整个纵联保护光纤通道的传输质 量和可靠性。
光纤保护使用专用光纤通道时, 由于通道中没 有复用设备, 出现的问题几率相对较少, 查找、解 决起来也较为方便。只要接收端光功率满足保护装 置灵敏度的要求, 就不会产生误码和时延, 保护就 可以正常运行。
对复用 P CM 通道 来讲, 由于 传输 中 间环 节 多, 不同厂家的设备配合多, 光/ 电、电/ 光转换次 数多, 所以出现各种问题的几率也比专用光纤通道
2007年6 月
任玉佩, 等: 光纤纵联保护通道的故障与测试
分析与探讨
收光功率既为实测衰减值。 实测衰减值应接近计算衰减值。如果实测衰减
值比计算衰减值大很多, 就应检查链路上各个熔接 点和光耦合器有无缺陷。
复用通道的光纤部分, 尽管光纤链路短, 光纤 本身衰耗不大, 但同样存在熔接点和光耦合器, 所 以也应按照上述方法进行测试, 以确定各个环节没 有过大的衰耗和隐患。 31 3 各环节的自环测试
# 6#
可见, 系统两侧若不为同一时钟源, 就不可避免地 会出现滑码。出现滑码的频率取决于两侧时钟源的 频率差的大小。由于滑码是周期性的连续出现的, 所以会严重影响保护数据的传输, 表现为误码率极 大而无法工作。因此, 光纤差动保护使用复用数字 通信系统时, 为了避免出现滑码, 保护装置与数字 通信系统必须工作在 / 主 ) 从0 时钟方式, 确保通 道上各个节点的设备只有 1 个主时钟, 其余均为从 时钟。
用同样的方法测量保护装置接收到的光功率。 发送光功率值与厂家标称值相比, 误差应小于 20% 。接收光功率要大于装置接收灵敏度, 且应保 证通道裕度 ( 通道裕度= 接收光功率- 接收灵敏 度) 大于 6 dB。 31 2 光缆传输衰耗测量 光纤保护使用专用光纤通道时, 由于光纤链路 长, 需要严格测试光纤通道的衰减值。用标准光源 和光功率计, 在工作波长下进行线路两侧的收、发 光功率检测。将经过校准的光源和光功率计分别连 接到被测试光纤的两端, 光源的发送光功率减去接
王晋川( 19642 ) , 男, 四川南充人, 1985 年毕业于太原理 工大学电力分院电力系统自动化专业, 高级工程师。
2 影响通道的因素
21 1 光纤自身的传输损耗
光纤可分为单模光纤和多模光纤。多模光纤的
玻璃纤芯较粗 ( 芯径为 50 Lm 或 621 5 Lm) , 可传 多种模式的光, 但其模间色散较大, 限制了数字信 号的传输距离。单模光纤的玻璃纤芯很细 ( 芯径一 般为 9 Lm 或 10 Lm) , 只能传一种模式 的光, 因 此, 其模间色散很小, 适用于远程传输。表 1 为两 种光纤在不同工作波长下的衰减系数。
区别于上述通常意义上的传输过程, 可以看作 数据由 1 个节点向另 1 个节点 1 位 1 位的写入, 并 被另 1 个节点 1 位 1 位的读出, 要做到数据传送的 准确、不失真, 必须满足 / 先写入后读出, 写入的 数据只能被读出 1 次, 在写入下 1 次数据时前 1 次 数据必须已被读出0 的严格读写顺序。要满足这个 读写顺序, 就要求通道上的各个节点的读写操作, 在同 1 个时钟控制下工作, 既两侧通信系统使用同 1 个时钟源。如果两侧系统存在 2 个独立的时钟 源, 则必然存在一定的频率差, 因而就会出现慢读 快写或快读慢写的现象。出现慢读快写时会导致某 1 位数据无法被读取而丢失( 图1) , 出现快读慢写时 会导致某1位数据被重复读取( 图2) , 因而产生滑码。
摘要: 针对当前电网线路纵联保护所采用的光纤通道类型, 分析了影响通道可靠性的因素, 并提
出了故障查找、测试方法。
关键词: 光纤通道; 测试; 传输误码; 衰耗
中图分类号: TN915
文献标识码: B
文章编号: 167120320( 2007) 0320005203
随着光纤纵联差动保护和 允许式光纤纵 联方 向、距离保护在电网中的广泛使用, 光纤保护的通 道调试以及联调时所出现的问题也越来越多。现场 经常出现由于通道异常而延误保护投运的事例, 运 行中的保护也有由于通道异常告警而退出运行的情 况。因此作为继电保护部门必须高度重视保护通道 的投产质量和运行中通道状况的监视。
滑码无法用一般的误码测试仪测出, 需要用通 道分析仪器分析通道状况才能得出。保护专业一般 不具备这样的条件, 但滑码存在时必然存在较高的 误码率, 所以监测误码率在一定时间内没有周期性 异常升高的情况, 既可以认为不存在滑码。
通道时延主要是由通道中各站点的光电转换、 信号复接、信号交换等设备的缓冲存储器读、写操 作过程产生的。通道时延是一个变化的值, 尤其是 P CM 具有不同长度和站点数量的主/ 备通道相互切 换时, 通道时延会发生很大的变化。有报告指出每 个站点的时延为 1~ 2 ms, 所以只要控制通道的中 间转接站点数量就可以保证通道时延满足要求。
保护通道发生异常时, 可以用电接口或光接口 自环的方法, 逐段排查出故障点所在位置。
首先在位于通讯机房的光电转换接口装置上进 行电接口的自环, 以检测近程通道是否正常。因为 这个接口是保护专业和通信专 业管辖范围的 分界 点, 在这一点上测试, 可以区分故障点大致范围。
a) 将两侧光电转换接口装置的 64K 或 2M 收、 发接口自环, 并与通讯 P CM 装置断开, 同是否工作正常。
大得多。在通道已经联通的情况下, 出现的问题主 要是误码、滑码或时延过大。
在进行通道联调时应利用误码测试仪测量复用 通道的传输质量, 根据保护装置实际使用的通道情 况, 在 64 kb/ s 或 2 048 kb/ s 速率上进行测试, 测 试时间尽可能长些, 最好不 少于 24 h。要求误码 率优于各厂家装置的要求。
1 现状和问题
纵联保护通道的作用是在线路两侧保护装置之 间不间断地传送 继电保护的实时 数据。准确、迅 速、不失真地传输信号使继电保护对这一传输系统 的误码率、延时等技术指标, 提出了很高的要求, 并需要有较好的稳定性。
光纤保 护 的 通道 分 为 专 用 光纤 通 道 和 复 用 PCM 通道, 专用光纤通道以光缆纤芯直接联接两 侧保护装置, 节省投资, 又使通道可靠性大幅度的 提高。因为专用光纤通道只要接收端光功率满足保 护装置灵敏度的要求, 就不会产生误码和时延, 而 整个传输路径中没 有电器设备, 稳定性也是 最好 的。50 km 内的光缆长度完全可以使用专用光纤通 道。但目前由于种种原因, 除个别几 km 的超短线 路外大多数使用复用 PCM 通道。
b) 将一侧通道恢复正常, 另一侧光电转换接 口装置的 64K 或 2M 收、发接口 自环, 并与 保护 装置断开, 分别检查两侧保护的远程通道是否工作 正常。
c) 当确定了 故障点在 哪一段 通道范 围之后, 可以进一步在故障范围内的各个光接口上进行自环 试验, 以确定故障点是在哪台设备或是哪一段光链 路上。 31 4 误码、滑码的测试
P CM 具有主/ 备切换通道时, 应分别测试主用 和备用通道的误码率, 特别是备用通道由于通道路 径长、站点多, 要注意 判断备用通道 传输有无滑 码。在主、备通道测试无问题后, 要求通信人员人 为断开主通道, 观察保护装置在通道切换过程和切 换后有无告警信号。部分国产保护的通道状态显示 中有通道延时项目, 观察实测通道延时小于保护装 置要求值。
目前国产 保护装 置的光 纤接口 多采 用 FC 或 ST 型光接口, 每个接口损耗约为 01 5 dB。光接口 损耗是光通道中损耗较大的环节, 因此应尽量减少 活动连接器的数量。比如光缆应在屏内终端盒直接 熔接足够长度的尾纤, 用以联接保护装置, 而不应 在终端盒上设置法 兰盘, 再以 光跳线联接保 护装 置。活动连接器会经常插拔, 因此一定要注意光接 口部位的清洁, 避免沾染油污和灰尘, 尤其注意避 免损伤光耦合端面。插接时注意连接头上的定位销 和法兰盘上的缺口对齐。 21 5 复用 P CM 通道的传输误码