縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)光纖通道的調(diào)試技術(shù)

王偉

（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司合肥供電公司 安徽合肥 230022）

縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)光纖通道的調(diào)試技術(shù)

王偉

（國(guó)網(wǎng)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(hù)裝置的光收、發(fā)端自環(huán)，整定保護(hù)通道識(shí)別碼一致，觀察保護(hù)裝置“通道異?！备婢盘?hào)是否能夠復(fù)歸，同時(shí)檢查通道狀態(tài)中反映通道連接情況的誤幀總數(shù)、報(bào)文異常數(shù)等計(jì)數(shù)應(yīng)維持不變。

光纖；尾纖；光功率；通道延時(shí)；聯(lián)調(diào)

1 引言

高壓線路的光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)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(duì)電場(chǎng)絕緣、頻帶寬和衰耗低等優(yōu)點(diǎn)，其通道的可靠性通道保證了線路兩側(cè)保護(hù)裝置電流幅值與相位的可靠傳輸。目前縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)已經(jīng)在220kV及以上的高壓線路繼電保護(hù)領(lǐng)域中得到非常廣泛的應(yīng)用，光纖通道的正確調(diào)試對(duì)保護(hù)的正確動(dòng)作、高壓線路的穩(wěn)定安全運(yùn)行具有重要意義，本文主要從光纖通道的調(diào)試準(zhǔn)備和調(diào)試項(xiàng)目?jī)蓚€(gè)方面來(lái)進(jìn)行介紹。

2 光纖通道調(diào)試前的準(zhǔn)備工作

2.1 保護(hù)屏內(nèi)光纖布置的檢查

保護(hù)屏內(nèi)光纖的布置、盤(pán)繞盡量避免光纖彎曲、折疊，過(guò)大的曲折會(huì)使光纖的纖芯折斷。在必須彎曲時(shí)，必須保證彎曲半徑必須大于3cm（直徑大于6cm），否則會(huì)使得光纖的衰減增大，影響通道數(shù)據(jù)的收、發(fā)。光纜、光纖、尾纖鋪放、盤(pán)繞時(shí)只能采用圓弧型彎曲，絕對(duì)不能彎折，不能使光纜、光纖、尾纖呈直角、鈍角彎折。對(duì)光纜、光纖、尾纖進(jìn)行固定時(shí)，必須用軟質(zhì)材料進(jìn)行。如果用扎帶扣固定時(shí)，千萬(wàn)不能將扎線扣拉得過(guò)緊而導(dǎo)致光纖折斷。

2.2 光纖的連接

光纖、尾纖是通過(guò)光砝瑯盤(pán)進(jìn)行連接的。光纖在插入砝瑯前，纖芯的瓷芯端面應(yīng)用浸有無(wú)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(guò)程中不得碰到任何物品。光纖和光砝瑯在未連接時(shí)都必須用相應(yīng)的保護(hù)罩套好，以保證臟物不進(jìn)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(shí)，可能會(huì)把臟物轉(zhuǎn)移到對(duì)端。在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)這一后果有時(shí)是嚴(yán)重的，如被轉(zhuǎn)移對(duì)端是光端機(jī)的光接收端，由于臟物存在，接收到光信號(hào)被衰減，但尚且能正常工作，當(dāng)這種設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，由于器件老化等原因，當(dāng)光信號(hào)有所衰減就會(huì)出現(xiàn)故障，即使原來(lái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是留有足夠的冗余度的。光纖，在插入光砝瑯時(shí)必須在眼睛可視的情況下，絕不能僅憑手的感覺(jué)就盲目進(jìn)行操作。光纖在插入光砝瑯時(shí)，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(duì)準(zhǔn)砝瑯的缺口。光纖插入砝瑯時(shí)一般都有一定阻力，可以把光纖一邊往里輕推，一邊來(lái)回輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)，直到插到位，最后擰緊。在光纖插入砝瑯過(guò)程中千萬(wàn)不能左右、上下晃動(dòng)，這樣會(huì)使光砝瑯內(nèi)的陶瓷套管破裂。因?yàn)樵诠忭垃槺P(pán)內(nèi)最內(nèi)層是一瓷芯套管，這是保證光纖連接精度的關(guān)鍵部件，當(dāng)其受到外力超過(guò)一定程度時(shí)就容易造成碎裂。在現(xiàn)場(chǎng)施工中由于操作人員對(duì)光器件使用不甚了解及野蠻操作，光砝瑯內(nèi)瓷芯碎裂時(shí)有發(fā)生，一但發(fā)生內(nèi)瓷芯碎裂，光通信必然中斷。而且這類(lèi)中斷是很難查找到故障砝瑯盤(pán)的。必須借助于專(zhuān)用儀表如光功率計(jì)、光衰耗器等才能查找到故障點(diǎn)。

3 光纖通道的調(diào)試

3.1 專(zhuān)用光纖通道的調(diào)試步驟

①使用正常的光纖尾纖連接光功率計(jì)和保護(hù)裝置，檢查保護(hù)裝置光功率發(fā)送值是否滿足要求，波1310nm的發(fā)送功率一般在-14Bm左右，光功率計(jì)測(cè)量值若低于-20Bm則應(yīng)檢查保護(hù)裝置光功率發(fā)送端口或插件是否正常。②再使用光功率計(jì)檢測(cè)線路對(duì)側(cè)來(lái)光纖的收信功率，光纖插件的接收靈敏度約為-40dBm。應(yīng)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(zhǎng)導(dǎo)致對(duì)側(cè)接收光功率不滿足接收靈敏度要求時(shí)，可在對(duì)側(cè)保護(hù)裝置內(nèi)通過(guò)跳線增加發(fā)送功率，同時(shí)檢查光纖的衰耗是否與實(shí)際線路長(zhǎng)度相符，尾纖的衰耗一般很小，應(yīng)在2dB以內(nèi)，光纜平均衰耗為：1310nm為0.35dB/km。③分別用尾纖將保護(hù)裝置的光收、發(fā)端自環(huán)，整定保護(hù)通道識(shí)別碼一致，觀察保護(hù)裝置“通道異?！备婢盘?hào)是否能夠復(fù)歸，同時(shí)檢查通道狀態(tài)中反映通道連接情況的誤幀總數(shù)、報(bào)文異常數(shù)等計(jì)數(shù)應(yīng)維持不變。④恢復(fù)正常運(yùn)行時(shí)的定值，將通道恢復(fù)到正常運(yùn)行時(shí)的連接，投入差動(dòng)保護(hù)軟、硬壓板，保護(hù)裝置通道異常燈應(yīng)不亮，無(wú)通道異常信號(hào)，通道狀態(tài)中的各個(gè)狀態(tài)計(jì)數(shù)器維持不變。

3.2 兩側(cè)保護(hù)光纖通道聯(lián)調(diào)

3.2.1 兩側(cè)保護(hù)裝置電流及差流的檢查

將兩側(cè)保護(hù)裝置的“CT變比系數(shù)”定值整定為1，保證一致，在A側(cè)加入三相對(duì)稱(chēng)的電流，大小為裝置額定電流IN，在B側(cè)保護(hù)裝置采樣菜單中查看對(duì)側(cè)的三相電流和通道三相差流是否與A側(cè)加入的電流一致，為IN。反之，在B側(cè)加入三相對(duì)稱(chēng)的電流IN，在A側(cè)保護(hù)裝置采樣菜單中查看對(duì)側(cè)的三相電流及通道三相差流也應(yīng)與B側(cè)加入的電流一致，為IN。在現(xiàn)實(shí)的調(diào)試情況中常常有線路兩側(cè)電流互感器的變比不同，因而保護(hù)裝置內(nèi)的“CT變比系數(shù)”不全為1，此時(shí)對(duì)側(cè)的三相電流和差流還要進(jìn)行折算。假設(shè)A側(cè)保護(hù)的“CT變比系數(shù)”整定值為ka，B側(cè)保護(hù)的“CT變比系數(shù)”整定值為kb，在A側(cè)加入電流IN，B側(cè)顯示的對(duì)側(cè)電流應(yīng)為IN·ka/kb，若在B側(cè)加入電流IN，則A側(cè)顯示的對(duì)側(cè)電流為IN·kb/ka。

3.2.2 兩側(cè)保護(hù)裝置差動(dòng)保護(hù)功能聯(lián)調(diào)

兩側(cè)保護(hù)在進(jìn)行功能聯(lián)調(diào)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)模擬裝置在正常運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行，確保保護(hù)無(wú)告警信號(hào)，TV斷線消失及重合閘充電。

（1）模擬線路空沖或空載時(shí)發(fā)生故障：線路A側(cè)開(kāi)關(guān)在合閘位置，B側(cè)開(kāi)關(guān)在分閘位置，在A側(cè)保護(hù)分別模擬三相區(qū)內(nèi)故障，結(jié)果如表1。

表1

若線路B側(cè)開(kāi)關(guān)在合閘位置，A側(cè)開(kāi)關(guān)在分閘位置，在B側(cè)保護(hù)分別模擬三相區(qū)內(nèi)故障，結(jié)果應(yīng)與表1相反：B側(cè)保護(hù)正常動(dòng)作，A側(cè)均不動(dòng)作。

（2）模擬線路正常的區(qū)內(nèi)故障：此時(shí)線路A、B側(cè)開(kāi)關(guān)均在合閘位置，在A側(cè)保護(hù)分別模擬三相區(qū)內(nèi)故障，B側(cè)應(yīng)不加任何模擬量，結(jié)果如下表2。

表2

然后在B側(cè)保護(hù)分別模擬三相區(qū)內(nèi)故障，A側(cè)應(yīng)不加任何模擬量，結(jié)果同表2。

（3）模擬弱饋功能：線路A、B側(cè)開(kāi)關(guān)均在合閘位置，在A側(cè)保護(hù)分別模擬三相區(qū)內(nèi)故障，此時(shí)B側(cè)保護(hù)加入三相電壓35V（大于保護(hù)TV斷線判別定值33V，小于保護(hù)弱饋定值65%Un），結(jié)果如表3。

（4）通道遠(yuǎn)跳功能檢查：線路A、B側(cè)開(kāi)關(guān)均在合閘位置，在A側(cè)保護(hù)模擬母差保護(hù)動(dòng)作開(kāi)入（TJR接點(diǎn)動(dòng)作），同時(shí)B側(cè)保護(hù)將“遠(yuǎn)跳經(jīng)本側(cè)控制”控制字至1，并且加入電流使其啟動(dòng)，此時(shí)B側(cè)保護(hù)裝置收到A側(cè)保護(hù)的遠(yuǎn)方跳閘命令，保護(hù)跳閘。反之在A側(cè)加入啟動(dòng)量，B側(cè)開(kāi)入TJR接點(diǎn)，A側(cè)保護(hù)能動(dòng)作跳閘。模擬遠(yuǎn)跳功能時(shí)，A、B兩側(cè)的調(diào)試人員應(yīng)注意時(shí)間上的配合，一般是先加入保護(hù)啟動(dòng)量，保護(hù)啟動(dòng)后在其開(kāi)放周期內(nèi)對(duì)側(cè)開(kāi)入母差保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)。

在整個(gè)通道調(diào)試結(jié)束后還應(yīng)該檢查保護(hù)的狀態(tài)、光纖的連接情況，并再次測(cè)試光纖通道的收發(fā)功率以及保護(hù)裝置通道狀態(tài)是否正常，避免由試驗(yàn)過(guò)程中造成的光纖損傷而引起的缺陷。

表3

4 結(jié)束語(yǔ)

縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)光纖通道的調(diào)試要求保護(hù)專(zhuān)業(yè)調(diào)試人員首先在準(zhǔn)備階段要保證光纖的可靠性，其次在操作階段保證試驗(yàn)項(xiàng)目的全面細(xì)致，對(duì)人員的工作責(zé)任心和技術(shù)能力都有較高的要求。加之不同保護(hù)廠家的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在原理上也有不同之處。這都需要我們專(zhuān)業(yè)人員不斷學(xué)習(xí)，在調(diào)試過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn)，提高技術(shù)，保障光纖縱差保護(hù)的可靠性。

[1]毛錦慶，編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答.中國(guó)電力出版社，2000，02.

[2]南瑞繼保.《RCS931系列線路保護(hù)技術(shù)說(shuō)明書(shū)》.南瑞繼保電氣有限公司，2009，04.

[3]四方繼保.《CSC103B數(shù)字式超高壓線路保護(hù)裝置說(shuō)明書(shū)》.北京四方繼保自動(dòng)化有限公司，2012，06.

TM773

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1004-7344（2016）14-0063-02

2016-4-24