光纜在線監(jiān)測于電力行業(yè)的應(yīng)用

◆周詳

光纜在線監(jiān)測于電力行業(yè)的應(yīng)用

◆周詳

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司 汕頭供電局 廣東 515000）

現(xiàn)如今通信技術(shù)越來越成熟，應(yīng)用也越來越廣泛。在電力行業(yè)中，通信光纜所承載的業(yè)務(wù)數(shù)量及種類逐年增加，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的繼電保護(hù)業(yè)務(wù)也承載于通信光纜上，光纜一旦故障中斷，將導(dǎo)致繼電保護(hù)業(yè)務(wù)中斷，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成不小影響，所以光纜的健康運(yùn)行及故障后能否及時修復(fù)，對電網(wǎng)安全來說至關(guān)重要。本文將闡述如何利用光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)對通信光纜的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，以及在光纜發(fā)生故障時，如何減少找尋故障點(diǎn)的時間。

光纜；在線監(jiān)測；電力行業(yè)

1 電力行業(yè)中光纜維護(hù)現(xiàn)狀

在國內(nèi)電力系統(tǒng)中，電力通信經(jīng)過二十多年的變化，現(xiàn)已將光纖通信作為電力系統(tǒng)內(nèi)通信的最主要的手段，且眾多業(yè)務(wù)均承載于通信光纜上，光纜的安全也關(guān)乎電網(wǎng)的安全。目前光纜的健康狀況主要依賴于人工定期巡視及定檢測試，巡視主要是查看相關(guān)路徑是否有外部施工，是否有外力破壞的痕跡，而測試主要是檢查光纜的纖芯狀況，是否有老化的跡象，是否在巡視盲點(diǎn)有被損傷導(dǎo)致衰耗增大。若在巡視過程中發(fā)現(xiàn)有施工痕跡，會及時查看是否有損傷到光纜，并到相應(yīng)站點(diǎn)進(jìn)行測試，確定是否損傷到光纜，若有，則會馬上組織人員進(jìn)行搶修，保障該光纜恢復(fù)正常；若在定檢測試中發(fā)現(xiàn)有異常衰耗，則會組織人員進(jìn)行巡視查找故障點(diǎn)，及時擬定修復(fù)方案，及時修復(fù)光纜，從而保障光纜的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

因?yàn)檠惨暭岸z測試具有周期性的特性，若在巡視周期內(nèi)光纜狀態(tài)發(fā)生變化或者發(fā)生故障，均無法第一時間知道具體情況，而且也無法第一時間得知故障點(diǎn)的位置，需要人員進(jìn)站進(jìn)行測試，再派人員到現(xiàn)場尋找故障點(diǎn)，這樣會浪費(fèi)較多的時間。在光纜故障期間，承載在該光纜上的繼電保護(hù)業(yè)務(wù)以及其他業(yè)務(wù)均會中斷，對于電力行業(yè)來說，繼電保護(hù)中斷時間越長，電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)也就越大，因此我們需要盡可能減少光纜中斷的時間，繼而減少繼電保護(hù)業(yè)務(wù)中斷時間，從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 光纜在線監(jiān)測

為了縮短查找故障點(diǎn)的時間，進(jìn)而縮短光纜故障中斷的時間，我們可以采用光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)，對光纜的狀況進(jìn)行時刻的監(jiān)控及測試，從而能夠及時定位故障點(diǎn)，縮短查找故障點(diǎn)的時間。在巡視周期內(nèi)及定檢測試周期內(nèi)，也可以采用光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)，對光纜進(jìn)行24小時監(jiān)測，能夠提前發(fā)現(xiàn)光纜的老化、劣化，從而制定方案進(jìn)行修復(fù)。

2.1 光纜在線監(jiān)測的組成

光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)分為主站端和子站端。

2.1.1主站端組成及功能

主站端主要包括服務(wù)器、工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、短信服務(wù)器等，主要功能為控制子站端的運(yùn)行、存儲子站端上傳的數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比、分析光纜狀況、發(fā)出告警信息等。

2.1.2子站端組成及功能

子站端主要是由存儲單元、光功率模塊、光時域反射儀模塊、電源模塊、主控模塊等組成，主要功能為接受主站端的命令對光纜進(jìn)行測試、自身定期對光纜進(jìn)行測試、自身對測試結(jié)果進(jìn)行比對分析、及時上報(bào)測試數(shù)據(jù)等。

2.2 光纜在線監(jiān)測工作原理

光纜在線監(jiān)測利用光功率模塊收到的光功率值與設(shè)定的正常值進(jìn)行比對，若在正常范圍內(nèi)則判斷其為正常，若超出正常范圍則顯示異常并發(fā)出告警信息，并自動啟動光時域反射儀模塊進(jìn)行測試，自動判斷分析故障原因；或者通過光時域反射儀模塊對光纜進(jìn)行監(jiān)測，對其曲線以及衰耗值與正常的曲線和衰耗值進(jìn)行對比，若在范圍內(nèi)則光纜健康狀況良好，若在正常值范圍外則進(jìn)一步分析異常原因，定位故障點(diǎn)，并發(fā)出告警信息。

2.3 光纜在線監(jiān)測工作方案

電力光纜中，有部分光纜纖芯已被各種業(yè)務(wù)占滿，部分光纜還剩余較多纖芯，考慮到多種情況，我們可以使用的方案大致分為以下三種：光功率在線監(jiān)測、光功率備纖監(jiān)測、光時域反射儀備纖監(jiān)測。

2.3.1光功率在線監(jiān)測

光功率在線監(jiān)測是監(jiān)測已經(jīng)承載業(yè)務(wù)的纖芯狀態(tài)，采用分光器和波分復(fù)用器來實(shí)現(xiàn)監(jiān)測功能。其利用分光器采集纖芯中百分之三的光，將其接受的光功率數(shù)值與設(shè)定的正常數(shù)值進(jìn)行比對，若發(fā)現(xiàn)異常，則啟動光時域反射儀模塊，通過波分復(fù)用器將測試波長與工作波長進(jìn)行合波，從而對光纜進(jìn)行測試。由于分光器的原因，會造成業(yè)務(wù)有一定的損耗。

2.3.2光功率空余纖芯監(jiān)測

當(dāng)光纜有較多空余纖芯時，我們可以采用光功率空余纖芯監(jiān)測。由于空余纖芯與已承載業(yè)務(wù)的纖芯在同一條光纜中，其性能可以類比于已承載業(yè)務(wù)的纖芯的性能。其工作原理類似于光功率在線監(jiān)測，但是需要在對端接入光源，可以利用傳輸設(shè)備發(fā)送一路光源接入。

2.3.3光時域反射儀備纖監(jiān)測

該方案也是利用空余纖芯，通過光時域反射儀進(jìn)行間隔時間短的連續(xù)測試，對其測試所得曲線及衰耗與正常值進(jìn)行對比，若發(fā)現(xiàn)異常則及時發(fā)出告警信息，并通過曲線信息馬上分析故障原因及故障點(diǎn)。

2.3.4三種方案比對

綜合成本及效果進(jìn)行考慮，由于光功率在線監(jiān)測需要在變電站設(shè)置分光器及波分復(fù)用器，并且電力光纜承載的業(yè)務(wù)較為重要，而該方案會對承載的業(yè)務(wù)造成一定的影響，故不予考慮；光功率空余纖芯監(jiān)測雖不影響承載的業(yè)務(wù)，但需要在對端接入光源才能進(jìn)行監(jiān)測，并不是十分便利；光時域反射儀備纖監(jiān)測則是利用該套系統(tǒng)中配套的光時域反射儀模塊進(jìn)行間隔時間很短的連續(xù)測試，既不會影響承載的業(yè)務(wù)，又不需要新增其他儀器，相對比較方便，故選擇光時域反射儀備纖監(jiān)測作為電力光纜在線監(jiān)測的工作方案。

3 結(jié)語

光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)通過實(shí)時檢測光纜的纖芯狀況，及時反饋其檢測結(jié)果，使光纜運(yùn)行維護(hù)人員時刻掌握光纜的運(yùn)行狀況，及時排除可能存在的隱患。當(dāng)光纜受到外力破壞時，能夠及時檢測定位故障點(diǎn)，大大節(jié)省了光纜運(yùn)行維護(hù)人員查找故障點(diǎn)的時間，為光纜的快速修復(fù)提供了強(qiáng)有力的支撐，同時也保證了繼電保護(hù)業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行，為整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

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