李 丹
(鄭州裕中能源有限責(zé)任公司,河南鄭州 450000)
隨著電力系統(tǒng)不斷發(fā)展進(jìn)步,500 kV 線路保護(hù)光纖通道運(yùn)行質(zhì)量受到了更多的關(guān)注,須結(jié)合實(shí)際運(yùn)行需求調(diào)控具體環(huán)節(jié),基于保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)完善運(yùn)行模式,從而發(fā)揮異?,F(xiàn)象快速處理機(jī)制的優(yōu)勢(shì),縮短故障處理時(shí)間,從而維護(hù)其運(yùn)行綜合效益。
光纖通道的主要應(yīng)用目標(biāo)是借助光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì),提供良好的通信支持,光纖保護(hù)則需要依據(jù)光纖通道對(duì)傳輸過程中的傳輸線路予以兩端信號(hào)的繼電保護(hù)控制,將光纖通道和繼電保護(hù)過程相結(jié)合,能更好地建立完整的運(yùn)行體系,維持電纜結(jié)構(gòu)、載波及微波等通道運(yùn)行的穩(wěn)定性,進(jìn)一步提高線路統(tǒng)籌控制水平。
(1)光頻率較高且頻帶較寬,使得傳輸?shù)男畔⒘枯^大,電力線載波載頻控制在3 000 kHz 以上,光纖載頻在2.2×107MHz 以上,輸送容量較大,能更好優(yōu)化繼電保護(hù)裝置信息及原始信息管理的規(guī)范性水平。
(2)光纖傳輸過程中傳輸損耗較小,一定程度上降低了誤碼率,能滿足繼電保護(hù)通道的運(yùn)行需求,保護(hù)裝置發(fā)送信息在經(jīng)過通道傳輸至接收方時(shí),接收端保護(hù)裝置獲取的信息能維持基本一致性。
(3)光纖通道若出現(xiàn)通道中斷等問題,且能維持通信精度的合理性,利用手動(dòng)調(diào)節(jié)復(fù)用光路的方式即可有效利用其他光纜完成通道信號(hào)的傳輸處理,保護(hù)動(dòng)作依舊能落實(shí)到位。
(4)此外,光纖通道也存在運(yùn)行不足的問題,主要表現(xiàn)為光纜抗外力破壞能力較差,光纖復(fù)用通道異?,F(xiàn)象較多等情況,因光纖復(fù)用通道包括多條保護(hù)信號(hào),一旦光纖或通信設(shè)備出現(xiàn)異常,就會(huì)造成保護(hù)終端等告警信息,使得實(shí)時(shí)性運(yùn)行控制效果受限,甚至?xí)?duì)后續(xù)的綜合運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生影響,增加了項(xiàng)目的運(yùn)行維護(hù)成本。
目前,較為常見的500 kV 線路保護(hù)光纖通道主要分為專用光纖通道和復(fù)用光纖通道,結(jié)合實(shí)際運(yùn)行需求選取適當(dāng)?shù)耐ǖ肋\(yùn)行模式,可滿足常態(tài)化管理需求,更好地構(gòu)建可控化運(yùn)行模式。
(1)專用光纖通道主要由光纖通道和兩側(cè)保護(hù)裝置組成,在光纖的尾纖,須將裝置的接口和通信接口光纖予以連接,有效搭建完整的運(yùn)行信息交互通道,從而確保相關(guān)內(nèi)容有效傳輸。
(2)復(fù)用光纖通道,是借助2 M 通道或PCM 通信設(shè)備,有效建立相應(yīng)的信息傳輸控制管理模式,從而在原有研究基礎(chǔ)上,配合數(shù)字復(fù)接應(yīng)用技術(shù)模式,更好地維系通信方式的多元化處理,將信息安全傳輸作為目標(biāo),打造數(shù)字化復(fù)用控制模式。復(fù)用光纖通道能在不設(shè)置光纜的過程中完成通信環(huán)節(jié)的搭建和應(yīng)用。
以某地區(qū)500 kV 線路保護(hù)光纖通道設(shè)置項(xiàng)目為例,其中,A 線路保護(hù)裝置設(shè)置對(duì)應(yīng)的光纖通信接口;B 線路裝置沒有光纖通信接口,須與FOX-41A 光纖通信接口裝置配合完成光信號(hào)傳輸。具體的通道類型如下。
(1)專用光纖通道,以A 專用通道為例,保護(hù)信號(hào)主要借助保護(hù)光纖通信接口裝置完成具體工作,更好地在光纖通道上實(shí)現(xiàn)傳輸處理,無需配合相關(guān)通信設(shè)備,能在減少運(yùn)行環(huán)節(jié)的同時(shí)優(yōu)化維護(hù)的質(zhì)量水平。與此同時(shí),專用光纖通信方式還能以B 專用通道為基礎(chǔ),將保護(hù)裝置輸出的保護(hù)電信號(hào)在繼電保護(hù)室內(nèi)利用光電轉(zhuǎn)換的方式,配合專用光纖完成對(duì)保護(hù)屏的光電轉(zhuǎn)換處理。
(2)復(fù)用光纖通道。以A 復(fù)用通道為例,采用64 k 復(fù)用光纖通道(圖1),保護(hù)裝置完成電信號(hào)的實(shí)時(shí)性處理和輸出控制,借助光電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)后,利用光纖傳輸?shù)酵ㄐ艡C(jī)房,此時(shí),通信機(jī)房?jī)?nèi)須配置MUX-2MC 完成光電轉(zhuǎn)換處理過程,有效借助DDF 數(shù)字配線架完成2 M 信號(hào)的復(fù)接處理,使用SDH 復(fù)用光纖傳輸?shù)姆绞街苯訉⑿盘?hào)傳輸?shù)綄?duì)側(cè)SDH 單元。
圖1 64 k信號(hào)復(fù)用光纖通道配置結(jié)構(gòu)示意
綜上所述,專用光纖通道在實(shí)際運(yùn)行過程中的信息傳輸環(huán)節(jié)相對(duì)減少,整體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且穩(wěn)定性較好,但是,匹配的光芯效率較低,成本隨之增加。而對(duì)應(yīng)的復(fù)用光纖通道中間環(huán)節(jié)增多,使得保護(hù)信號(hào)在經(jīng)過數(shù)次處理后降低了運(yùn)行的可靠性,但相應(yīng)的復(fù)用信號(hào)并不占據(jù)光纖芯數(shù),不會(huì)依賴直通光纜結(jié)構(gòu),能更好地提高保護(hù)信號(hào)的容量控制水平,減少綜合成本。須依據(jù)500 kV 線路運(yùn)行和設(shè)置的具體需求選取適配的安裝控制處理機(jī)制,從而保證項(xiàng)目綜合效益滿足規(guī)范。
為更好地提高500 kV 線路保護(hù)光纖通道運(yùn)行情況,須依據(jù)實(shí)際問題落實(shí)規(guī)范化的光纖通道故障分析和處理方案,及時(shí)甄別告警信息內(nèi)容,建立更加可控的管控機(jī)制,減少異常故障問題對(duì)線路運(yùn)行效率產(chǎn)生的影響,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化管理目標(biāo)。下面以復(fù)用光纖通道故障為研究對(duì)象,展開相關(guān)常見故障問題的分析。
在500 kV 線路保護(hù)光纖通道運(yùn)行過程中,出現(xiàn)線路保護(hù)通道運(yùn)行異常,瞬時(shí)復(fù)歸后,第一套復(fù)用保護(hù)裝置報(bào)警、第2套復(fù)用保護(hù)裝置未發(fā)生告警,且告警平均間隔為1~3 h。
相關(guān)設(shè)施維保利用64 k 誤碼儀進(jìn)行了在線監(jiān)測(cè),對(duì)PCM 通道予以120 h 的觀測(cè)分析,并沒有發(fā)現(xiàn)誤碼問題,基本排除通信通道存在的問題。技術(shù)部門對(duì)雙上線保護(hù)通道的各環(huán)節(jié)予以檢查,發(fā)現(xiàn)64 k 光電轉(zhuǎn)換器出口信號(hào)線電纜芯存在接觸不良的問題,使得光電轉(zhuǎn)換器設(shè)備和機(jī)殼、地網(wǎng)無法有效連接,對(duì)其進(jìn)行一系列整改措施,判定為光電轉(zhuǎn)換器出口信號(hào)線故障,著重控制倒閘操作,并優(yōu)化具體應(yīng)用流程,有效控制了故障問題。
在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)通道故障報(bào)警,持續(xù)2 min 后自動(dòng)復(fù)位,且告警過程中并無倒閘操作,對(duì)應(yīng)的SDH 網(wǎng)管和站內(nèi)PCM 網(wǎng)管均未發(fā)現(xiàn)設(shè)備歷史告警信息。操作人員對(duì)線路進(jìn)行了檢查,著重分析機(jī)柜到相應(yīng)信號(hào)傳輸方向數(shù)據(jù)信號(hào)線弧度情況,發(fā)現(xiàn)距離柜門較近的位置并沒有緩沖距離,信號(hào)線纜利用水晶接頭插入的方式連接,插拔試驗(yàn)時(shí)沒有明顯響應(yīng)過程,證明信號(hào)線出現(xiàn)牢固不足的問題,更換對(duì)應(yīng)模塊后恢復(fù),屬于線纜模塊安裝故障。技術(shù)部門對(duì)線纜進(jìn)行了集中處理,有效更換并加固了連接。
該故障類型較為常見,且處理過程也較為簡(jiǎn)單,一般是借助后臺(tái)控制機(jī)和保護(hù)裝置信息確認(rèn)異常信息的方式予以監(jiān)督管理,若是專用通道異常運(yùn)行,則退出通道差動(dòng)壓板即可,若是復(fù)用通道運(yùn)行異常,則退出復(fù)用差動(dòng)壓板,并行主保護(hù)退出,留存相匹配通道完成信號(hào)傳輸即可。與此同時(shí),站內(nèi)利用不同節(jié)點(diǎn)的自環(huán)處理完成檢驗(yàn)分析,更好地維持站內(nèi)通道運(yùn)行傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性,在確認(rèn)線纜和對(duì)策保護(hù)裝置穩(wěn)定的基礎(chǔ)上提高整體系統(tǒng)控制水平。
在500 kV 線路保護(hù)光纖通道布置的過程中,會(huì)設(shè)置對(duì)應(yīng)輔助保護(hù)模式,借助主屏的FOX-41實(shí)現(xiàn)光纖通信接口裝置的通信處理,若運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常,會(huì)對(duì)電壓輔助保護(hù)專用通信通道的運(yùn)行情況產(chǎn)生影響,難以維持信號(hào)穩(wěn)定傳輸。此時(shí),要向電站調(diào)度申請(qǐng)退出輔助保護(hù)專用通道接收和發(fā)信壓板運(yùn)行系統(tǒng),避免出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)的問題,并配合自環(huán)處理分析機(jī)制判定相應(yīng)異常故障位置,對(duì)其展開針對(duì)性的處理,維持線路傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。
系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)雙線保護(hù)PCM 設(shè)備存在RMT 告警問題,聯(lián)系相關(guān)部門進(jìn)行查看后發(fā)現(xiàn),保護(hù)PCM 存在AIS 告警問題,且SDH 設(shè)備并無對(duì)應(yīng)的告警信息。技術(shù)部門對(duì)告警現(xiàn)象進(jìn)行了集中分析,判定故障原因可能是PCM 的信號(hào)發(fā)送端和SDH 的2 M 接收端間出現(xiàn)了通信異常。如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)通信異常結(jié)構(gòu)示意
檢修人員對(duì)電纜收發(fā)順序進(jìn)行核實(shí),進(jìn)一步檢查PCM 和SDH 設(shè)備電纜發(fā)芯后認(rèn)定存在問題,更換2 M 電纜后,維持了500 kV 線路保護(hù)光纖通道運(yùn)行的穩(wěn)定性。
此外,在500 kV 線路保護(hù)光纖通道故障處理工作中,對(duì)保護(hù)通道的管理,要秉持“優(yōu)先檢查接收端、隨后檢查發(fā)送端”原則,一旦接收異常,縱聯(lián)碼不一致出現(xiàn)了告警問題,此時(shí)發(fā)送端一般不會(huì)出現(xiàn)異常告警。這種處理機(jī)制表現(xiàn)為通信裝置發(fā)信異常,本側(cè)不告警對(duì)側(cè)告警,調(diào)度專業(yè)控制人員須進(jìn)一步對(duì)保護(hù)和通信裝置予以集中校準(zhǔn)驗(yàn)收,更好地維持整體系統(tǒng)控制管理的科學(xué)性,避免運(yùn)行出現(xiàn)安全問題。
結(jié)合500 kV 線路保護(hù)光纖通道故障問題的分析和處理過程,為更好地維系運(yùn)行穩(wěn)定性,在整改基礎(chǔ)上建立相匹配的測(cè)試流程,進(jìn)一步確保后續(xù)運(yùn)行合理可控,盡量減少異?,F(xiàn)象對(duì)線路安全造成的影響,打造可控化管理模式。
基于500 kV 線路保護(hù)光纖通道故障處理要求,建立更加完整的測(cè)試分析控制平臺(tái),以便能針對(duì)測(cè)試獲取的結(jié)果開展更加合理的應(yīng)用管控模式,提高階段性作業(yè)質(zhì)量水平,減少異常問題造成的不良影響。
(1)對(duì)直流電源紋波進(jìn)行測(cè)定分析,依據(jù)保護(hù)接口設(shè)置的電源端子測(cè)試紋波情況分析峰值等參數(shù),并對(duì)電源接口設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)試分析,獲取結(jié)果后判定直流電源波紋系數(shù)是否存在異常,若是無明顯區(qū)別,則證明通道中斷的直接因素并不是電源紋波。
(2)對(duì)通信機(jī)房?jī)?nèi)通信設(shè)備和載波設(shè)備進(jìn)行測(cè)試分析,消除高頻電纜從室外引入干擾分量的可能性,著重對(duì)保護(hù)電路和通信接地連接過程予以分析,了解是否對(duì)通信過程造成影響。
(3)對(duì)通道故障較為頻繁的線路進(jìn)行集中測(cè)試,測(cè)試過程利用SDH 系統(tǒng)2 M 通道告警信息監(jiān)控的方式,判定保護(hù)通道是否存在通道異常告警,從而評(píng)估告警情況和SDH 傳輸設(shè)備運(yùn)行是否存在關(guān)聯(lián)性。若是線路測(cè)試端口和業(yè)務(wù)使用端口同時(shí)出現(xiàn)AIS 告警信息,則判定線路保護(hù)通道異常告警和保護(hù)PCM 設(shè)備可能存在關(guān)聯(lián)性,若因外界干擾、非屏蔽RJ45配線架等因素造成的故障問題,須配合進(jìn)一步測(cè)試方案全面分析可能存在的問題。
在完成基礎(chǔ)測(cè)試分析環(huán)節(jié)后,要結(jié)合處理機(jī)制和故障排查環(huán)節(jié)進(jìn)一步推動(dòng)線路統(tǒng)一整改方案,確保相關(guān)處理機(jī)制的穩(wěn)定性和合理性,最大程度上提高線路統(tǒng)一化管理的質(zhì)量水平,提高階段性作業(yè)效果,全面提升線路綜合運(yùn)行效率。
(1)對(duì)PCM 設(shè)備進(jìn)行線路升級(jí)處理,集中將連接線纜更換為屏蔽電纜,保證后續(xù)運(yùn)行的科學(xué)性和可靠性,更好地搭配處理方案,利用帶屏蔽且良好接地的設(shè)置方式替換模塊處理機(jī)制。
(2)保證64 k 光電轉(zhuǎn)換器和保護(hù)PCM 外殼均處于良好接地狀態(tài)。連接網(wǎng)絡(luò)線更換為雙層屏蔽并兩端接地處理機(jī)制,維持統(tǒng)籌管理的效果,減少運(yùn)行不當(dāng)造成的影響。
(3)網(wǎng)絡(luò)模塊借助嵌入式支架的運(yùn)行機(jī)制,從根本上避免線纜松動(dòng)等問題對(duì)運(yùn)行產(chǎn)生的制約作用。
(4)在500 kV 線路保護(hù)光纖通道故障整改工作中,對(duì)統(tǒng)一規(guī)范化管理環(huán)節(jié)予以重視,設(shè)計(jì)模式依照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則逐步落實(shí),保護(hù)通道配置和典型回路設(shè)計(jì)都要更加規(guī)范,并確保光纜、尾纖等都能依從規(guī)范保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)逐步完善,依照安全穩(wěn)定運(yùn)行需求整合作業(yè)內(nèi)容。
(5)要從管理層面提高階段性管理質(zhì)量,維保人員要及時(shí)對(duì)線路運(yùn)行情況予以分析,更好地建構(gòu)500 kV 線路保護(hù)光纖通道故障實(shí)時(shí)性評(píng)估模式,及時(shí)處理告警信息內(nèi)容并分析告警原因,更好地打造階段性控制機(jī)制,并維持安全措施的合理性和應(yīng)急處理的規(guī)范性,提高綜合控制水平。
500 kV 線路保護(hù)光纖通道運(yùn)行安全質(zhì)量控制非常關(guān)鍵,須針對(duì)運(yùn)行情況開展規(guī)范化分析工作,著重評(píng)估常見故障問題并落實(shí)相應(yīng)的處理方案,展開一系列測(cè)試評(píng)估環(huán)節(jié),更好地提高設(shè)施運(yùn)行質(zhì)量,減少故障造成的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患,為500 kV 線路保護(hù)光纖通道可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。