王伟

（国网安徽省电力公司合肥供电公司 安徽合肥 230022）

纵联差动保护光纤通道的调试技术

王伟

（国网安徽省电力公司合肥供电公司 安徽合肥 230022）

分别用尾纤将保护装置的光收、发端自环，整定保护通道识别码一致，观察保护装置“通道异常”告警信号是否能够复归，同时检查通道状态中反映通道连接情况的误帧总数、报文异常数等计数应维持不变。

光纤；尾纤；光功率；通道延时；联调

1 引言

高压线路的光纤纵联差动保护以单模或多模光纤为通道，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，其通道的可靠性通道保证了线路两侧保护装置电流幅值与相位的可靠传输。目前纵联差动保护已经在220kV及以上的高压线路继电保护领域中得到非常广泛的应用，光纤通道的正确调试对保护的正确动作、高压线路的稳定安全运行具有重要意义，本文主要从光纤通道的调试准备和调试项目两个方面来进行介绍。

2 光纤通道调试前的准备工作

2.1 保护屏内光纤布置的检查

保护屏内光纤的布置、盘绕尽量避免光纤弯曲、折叠，过大的曲折会使光纤的纤芯折断。在必须弯曲时，必须保证弯曲半径必须大于3cm（直径大于6cm），否则会使得光纤的衰减增大，影响通道数据的收、发。光缆、光纤、尾纤铺放、盘绕时只能采用圆弧型弯曲，绝对不能弯折，不能使光缆、光纤、尾纤呈直角、钝角弯折。对光缆、光纤、尾纤进行固定时，必须用软质材料进行。如果用扎带扣固定时，千万不能将扎线扣拉得过紧而导致光纤折断。

2.2 光纤的连接

光纤、尾纤是通过光砝琅盘进行连接的。光纤在插入砝琅前，纤芯的瓷芯端面应用浸有无水酒精的纱布擦干净，擦拭干净后的光纤端面在插入光砝琅的过程中不得碰到任何物品。光纤和光砝琅在未连接时都必须用相应的保护罩套好，以保证脏物不进入光砝琅或污染光纤端面。光纤端面被弄脏后与另一端光器件连接时，可能会把脏物转移到对端。在现场安装时这一后果有时是严重的，如被转移对端是光端机的光接收端，由于脏物存在，接收到光信号被衰减，但尚且能正常工作，当这种设备运行一段时间后，由于器件老化等原因，当光信号有所衰减就会出现故障，即使原来系统的设计是留有足够的冗余度的。光纤，在插入光砝琅时必须在眼睛可视的情况下，绝不能仅凭手的感觉就盲目进行操作。光纤在插入光砝琅时，要保持在同一轴线上插入，并且光纤上的凸出定位部分要对准砝琅的缺口。光纤插入砝琅时一般都有一定阻力，可以把光纤一边往里轻推，一边来回轻轻转动，直到插到位，最后拧紧。在光纤插入砝琅过程中千万不能左右、上下晃动，这样会使光砝琅内的陶瓷套管破裂。因为在光砝琅盘内最内层是一瓷芯套管，这是保证光纤连接精度的关键部件，当其受到外力超过一定程度时就容易造成碎裂。在现场施工中由于操作人员对光器件使用不甚了解及野蛮操作，光砝琅内瓷芯碎裂时有发生，一但发生内瓷芯碎裂，光通信必然中断。而且这类中断是很难查找到故障砝琅盘的。必须借助于专用仪表如光功率计、光衰耗器等才能查找到故障点。

3 光纤通道的调试

3.1 专用光纤通道的调试步骤

①使用正常的光纤尾纤连接光功率计和保护装置，检查保护装置光功率发送值是否满足要求，波1310nm的发送功率一般在-14Bm左右，光功率计测量值若低于-20Bm则应检查保护装置光功率发送端口或插件是否正常。②再使用光功率计检测线路对侧来光纤的收信功率，光纤插件的接收灵敏度约为-40dBm。应保证收信功率裕度（功率裕度＝收信功率－接收灵敏度）在6dB以上，最好要有10dB。若线路较长导致对侧接收光功率不满足接收灵敏度要求时，可在对侧保护装置内通过跳线增加发送功率，同时检查光纤的衰耗是否与实际线路长度相符，尾纤的衰耗一般很小，应在2dB以内，光缆平均衰耗为：1310nm为0.35dB/km。③分别用尾纤将保护装置的光收、发端自环，整定保护通道识别码一致，观察保护装置“通道异常”告警信号是否能够复归，同时检查通道状态中反映通道连接情况的误帧总数、报文异常数等计数应维持不变。④恢复正常运行时的定值，将通道恢复到正常运行时的连接，投入差动保护软、硬压板，保护装置通道异常灯应不亮，无通道异常信号，通道状态中的各个状态计数器维持不变。

3.2 两侧保护光纤通道联调

3.2.1 两侧保护装置电流及差流的检查

将两侧保护装置的“CT变比系数”定值整定为1，保证一致，在A侧加入三相对称的电流，大小为装置额定电流IN，在B侧保护装置采样菜单中查看对侧的三相电流和通道三相差流是否与A侧加入的电流一致，为IN。反之，在B侧加入三相对称的电流IN，在A侧保护装置采样菜单中查看对侧的三相电流及通道三相差流也应与B侧加入的电流一致，为IN。在现实的调试情况中常常有线路两侧电流互感器的变比不同，因而保护装置内的“CT变比系数”不全为1，此时对侧的三相电流和差流还要进行折算。假设A侧保护的“CT变比系数”整定值为ka，B侧保护的“CT变比系数”整定值为kb，在A侧加入电流IN，B侧显示的对侧电流应为IN·ka/kb，若在B侧加入电流IN，则A侧显示的对侧电流为IN·kb/ka。

3.2.2 两侧保护装置差动保护功能联调

两侧保护在进行功能联调试验时应模拟装置在正常运行状态下进行，确保保护无告警信号，TV断线消失及重合闸充电。

（1）模拟线路空冲或空载时发生故障：线路A侧开关在合闸位置，B侧开关在分闸位置，在A侧保护分别模拟三相区内故障，结果如表1。

表1

若线路B侧开关在合闸位置，A侧开关在分闸位置，在B侧保护分别模拟三相区内故障，结果应与表1相反：B侧保护正常动作，A侧均不动作。

（2）模拟线路正常的区内故障：此时线路A、B侧开关均在合闸位置，在A侧保护分别模拟三相区内故障，B侧应不加任何模拟量，结果如下表2。

表2

然后在B侧保护分别模拟三相区内故障，A侧应不加任何模拟量，结果同表2。

（3）模拟弱馈功能：线路A、B侧开关均在合闸位置，在A侧保护分别模拟三相区内故障，此时B侧保护加入三相电压35V（大于保护TV断线判别定值33V，小于保护弱馈定值65%Un），结果如表3。

（4）通道远跳功能检查：线路A、B侧开关均在合闸位置，在A侧保护模拟母差保护动作开入（TJR接点动作），同时B侧保护将“远跳经本侧控制”控制字至1，并且加入电流使其启动，此时B侧保护装置收到A侧保护的远方跳闸命令，保护跳闸。反之在A侧加入启动量，B侧开入TJR接点，A侧保护能动作跳闸。模拟远跳功能时，A、B两侧的调试人员应注意时间上的配合，一般是先加入保护启动量，保护启动后在其开放周期内对侧开入母差保护动作接点。

在整个通道调试结束后还应该检查保护的状态、光纤的连接情况，并再次测试光纤通道的收发功率以及保护装置通道状态是否正常，避免由试验过程中造成的光纤损伤而引起的缺陷。

表3

4 结束语

纵联差动保护光纤通道的调试要求保护专业调试人员首先在准备阶段要保证光纤的可靠性，其次在操作阶段保证试验项目的全面细致，对人员的工作责任心和技术能力都有较高的要求。加之不同保护厂家的纵联差动保护在原理上也有不同之处。这都需要我们专业人员不断学习，在调试过程中积累经验，提高技术，保障光纤纵差保护的可靠性。

[1]毛锦庆，编.电力系统继电保护实用技术问答.中国电力出版社，2000，02.

[2]南瑞继保.《RCS931系列线路保护技术说明书》.南瑞继保电气有限公司，2009，04.

[3]四方继保.《CSC103B数字式超高压线路保护装置说明书》.北京四方继保自动化有限公司，2012，06.

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2016-4-24