郭僑 沈晗陽 胡誠
一、緒論
1.1 研究背景
繼電保護主要是在輸電線路上采用縱聯(lián)保護的模式,縱聯(lián)保護需要在輸電線路兩側(cè)開關(guān)間建立有效的通信連接,以傳送輸電線路兩側(cè)的保護信號,同時按照對側(cè)與本側(cè)判別量之間的關(guān)系來判別區(qū)內(nèi)故障或區(qū)外故障,并進行相應(yīng)的動作,從而保證單個輸電線路單元的安全供電。
以往傳統(tǒng)縱聯(lián)保護一般采用高頻載波的方式建立通信信道,近年多采用光纖通信的方式,但往往只是短距離點對點使用,未能充分利用SDH(同步數(shù)字體系)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的自愈特性進行大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)。
1.2 研究目的和意義
光纖傳輸通道與高頻載波通道相比具有抗干擾性好、傳輸速率快、可靠性高等優(yōu)點,目前點對點的光纖保護在電網(wǎng)系統(tǒng)的輸電線路保護中得到了廣泛的應(yīng)用,已成為保護信號傳輸通道的首選。
同時隨著光纖通信技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,在變電站與變電站之間已經(jīng)擁有了非常豐富的光纜資源?;诙鄻I(yè)務(wù)復(fù)用技術(shù)的現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)可以依靠這些豐富的光纜資源組成自愈網(wǎng),光纖通信系統(tǒng)組成自愈網(wǎng)后可以在其中一條或多條光纖輸電線路出現(xiàn)故障時迅速自愈恢復(fù),比傳統(tǒng)單點到單點的信號傳輸方式更加安全可靠。
基于上述幾點,如果可以利用 SDH光纖自愈網(wǎng)傳送輸電線路兩側(cè)的繼電保護信號,一方面可以增加繼電保護傳送通道的可靠性,另一方面也可以對現(xiàn)網(wǎng)已經(jīng)形成的光纖資源和光纖傳輸設(shè)備進行合理利用,這兩點都具有非常巨大的實用價值。
二、相關(guān)原理簡要說明
2.1光纖通道方式下的電流差動保護原理
光纖通道方式下的電流差動保護系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如下圖所示:
當輸電線路在正常運行或發(fā)生區(qū)外故障時,輸電線路兩側(cè)電流相位是反向的。如上圖所示,假設(shè)M側(cè)為送電端,N側(cè)為受電端,則M側(cè)電流作為母線流向輸電線路,N側(cè)電流作為輸電線路流向母線,兩側(cè)的電流應(yīng)大小相等且方向相反,此時輸電線路兩側(cè)的電流差應(yīng)為零;但當輸電線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時,故障電流都是從母線流向輸電線路,方向會相同,同時輸電線路兩側(cè)的電流差也將不再為零,保護裝置就會發(fā)出跳閘命令以快速將切除故障。兩側(cè)信號通過光纖通道進行傳輸。
2.2 光纖保護通道的特點
與以往在電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用普遍的高頻載波通道相比,光纖傳輸通道使用光纖作為傳輸媒介,天然就具備抗電磁干擾能力強、與電場絕緣、傳輸損耗較低、傳輸容量較大等優(yōu)點。光纖傳輸通道在線路縱聯(lián)保護中的應(yīng)用,為電流差動保護在電網(wǎng)系統(tǒng)的大力推廣也提供了非常強大的技術(shù)支撐。由于光纖傳輸通道在實際工程應(yīng)用中比較低的故障率,對于相關(guān)設(shè)備的日常運維及線路保護的可靠性要求都具有非常大的優(yōu)勢,因此光纖傳輸通道將會作為保護通道的主流。
同時,光纖電流差動保護能夠很好的使線路保護實現(xiàn)單元化,其原理簡單,而且不受電網(wǎng)系統(tǒng)運行方式變化的影響。光纖通道模式下的電流差動保護在繼承了電流差動保護諸多優(yōu)點的同時,也以其非??煽糠€(wěn)定的光纖傳輸通道,保證了保護信號能正確可靠地傳送到對側(cè),從而也保證了保護的正確動作。
2.3 光纖保護專用通道與復(fù)用通道的對比與說明
2.3.1專用通道與復(fù)用通道的說明
電網(wǎng)系統(tǒng)輸電線路縱聯(lián)保護主要采用兩種光纖傳輸通道:一種是為傳輸線路保護信號專門敷設(shè)的專用光纖傳輸通道。另一種是復(fù)用已有的SDH光纖通信網(wǎng)絡(luò),目前主要采用2M/E1復(fù)用。
(1)專用光纖通道方式
專用光纖通道方式需為線路縱聯(lián)保護敷設(shè)獨立的專用光纖傳輸通道,通信速率約為幾十Kbps,主要傳輸三相電流信息及相關(guān)的控制、定時及地址信息。專用方式的優(yōu)點是不需附加其它設(shè)備,可靠性高而且由于不涉及通信調(diào)度,管理比較方便。缺點是對光纖的利用率不高,傳輸距離有限。同時在專用光纖通道的基礎(chǔ)上還需要再留一條備用通道,以防止專用的光纖通道故障,如斷纖等。
(2)復(fù)用SDH光纖通信網(wǎng)絡(luò)方式
復(fù)用SDH光纖通信網(wǎng)絡(luò)方式是充分,利用現(xiàn)有的光纖傳輸通道及SDH光傳輸設(shè)備,實現(xiàn)對線路縱聯(lián)保護信號的傳輸。
具體實現(xiàn)方式是采用2M/E1接口直接接入現(xiàn)有SDH光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),或者是利用64kbit/s的數(shù)字接口經(jīng)PCM終端設(shè)備接入后,通過PCM終端設(shè)備將64kbit/s的數(shù)字信號復(fù)用進2M/E1接口再接入SDH光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),不再需要為線路縱聯(lián)保護業(yè)務(wù)單獨敷設(shè)專用光纜,此種模式下,傳輸距離也會隨著SDH光傳輸?shù)膫魉湍芰μ岣叨蟠筇岣撸踔量梢酝ㄟ^SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò)延伸到網(wǎng)絡(luò)的每一個需要的通信接點。
實際工程應(yīng)用中,目前多采用2M/E1接口方式。2M/E1接口方式中,保護裝置直接通過2M復(fù)用接口裝置直接連接到SDH設(shè)備,中間不經(jīng)過PCM復(fù)用設(shè)備,減少了中間環(huán)節(jié),從而使系統(tǒng)的可靠性大大提高,而且2M的速率也增加了傳輸帶寬,可以傳輸?shù)谋Wo信息也更多。
2.3.2 專用通道與復(fù)用通道的對比
在電網(wǎng)系統(tǒng)中采用SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)傳送輸電線路縱聯(lián)保護信號與專用光纖通道方式相比,主要具有以下幾點優(yōu)越性:
(1)由于除保護業(yè)務(wù)以外,尚有大量業(yè)務(wù)采用了光纖自愈環(huán)網(wǎng),因此采用SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)傳輸保護信號,不占用額外光纖資源,也不需要再額外增加成本;
(2)SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)的強大自愈功能,決定其傳輸性能的穩(wěn)定,即使發(fā)生局部網(wǎng)絡(luò)故障如斷纖及單點設(shè)備故障等,業(yè)務(wù)傳輸也不會中斷;
(3)SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)可以解決長距離傳輸?shù)膯栴},專用光纖通道保護方式中的備用通道一般距離比較遠,直接點對點利用光纖通信往往存在障礙;
(4)SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)的遠程監(jiān)控預(yù)警能力強,一旦通道出現(xiàn)異常情況就會立刻報警,而專用光纖通道保護方式遠程監(jiān)測能力嚴重不足,一般需要配備專門人員值班看護。
2.3.3光差保護對復(fù)用通道方式的技術(shù)要求
復(fù)用保護通道作為線路縱聯(lián)保護的傳輸通道,在技術(shù)要求上是比較嚴格的,在評價或選用復(fù)用保護通道時,一般應(yīng)考慮如下幾方面:
(1)要求有較快的傳輸速度、滿足保護要求,一般用通道的整個傳輸時間來衡量。傳輸時間包括三個部分:其一是通道的傳輸時延,它主要是指通道時延和設(shè)備內(nèi)交叉、復(fù)用及解復(fù)用時延的累加,通道時延受線路長度決定,設(shè)備內(nèi)時延則由容量和站點數(shù)決定,這在設(shè)計上是要作通盤考慮的。其二是判別時間,它可視保護要求和保護方式而白行調(diào)整。判別時間越長安全性就越高,而可靠性就越降低。判別電路設(shè)計的優(yōu)劣,決定了時間代價換來安全性效益的大小。其三是接口電路的時延,這主要是由繼電器的動作速度決定,目前最快的動作時間小于lms。
(2)要求通道雙向路由一致,根據(jù)DL/T 364-2010規(guī)程要求和國網(wǎng)十八項反措規(guī)定,通道雙向路由一致是確保保護裝置在同步校驗過程中能夠快速使兩側(cè)進入同步,并在計算時能真實地反映差動電流,繼而使保護裝置進入正常運行狀態(tài)。
(3)要求有極低誤碼率,光差保護最主要的任務(wù)是在線路故障時要計算兩側(cè)電流的數(shù)值,而該數(shù)值是要通過光纖通道傳輸進行交換的,要求有極高的精準性,任何的誤碼都會破壞這種精準。
2.3.4 光差保護對復(fù)用通道的一般原則
目前線路縱聯(lián)保護的主流趨勢是采用光纖通道進行電流差動保護,本文簡稱為光差保護。電流差動保護相比一般的允許式/閉鎖式縱聯(lián)保護,對通道具有非常強的依賴性。所以光差保護對復(fù)用通道的選擇必須需要遵循一定的原則。
2.3.3.1 保護通道應(yīng)優(yōu)先使用 SDH 的2M/E1復(fù)用通道
光差保護通道應(yīng)優(yōu)先使用 SDH 設(shè)備的2M/E1復(fù)用通道,這是根據(jù)《DL/T 364-2010》“4.1 繼電保護用光纖通道應(yīng)穩(wěn)定可靠,滿足繼電保護的技術(shù)要求”的規(guī)定,應(yīng)優(yōu)先使用SDH 設(shè)備的 2 Mbit/s 復(fù)用通道,主要原因就是 SDH 光傳輸系統(tǒng)的技術(shù)成熟穩(wěn)定、相關(guān)接口規(guī)范標準、網(wǎng)管能力強大、功能非常齊全。
2.3.3.2 根據(jù)條件有選擇地應(yīng)用 SDH 光傳輸網(wǎng)絡(luò)的自愈功能
在輸電線路縱聯(lián)保護上可以根據(jù)條件有選擇的使用 SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò),主要需要具備以下幾個前提條件:
一是切換前后路由一致以避免時間差,而且要切換時間短。目前只有雙纖雙向通道倒換環(huán)能滿足其要求,因為其收、發(fā)路由在切換前后保持一致,且切換時間快,滿足縱聯(lián)保護時間要求(≤30ms),關(guān)于雙纖雙向通道保護環(huán)的詳細技術(shù)分析見本文3.2.2。
二是考慮到與現(xiàn)網(wǎng)大部分設(shè)備的兼容性,自愈的業(yè)務(wù)是以低階復(fù)用器(VC12)為單位,不建議使用高階復(fù)用器(VC4)140 Mbit/s 作為業(yè)務(wù)的倒換單位。
在上述兩個原則的基礎(chǔ)上,將SDH光纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)線路縱聯(lián)保護已成為主流趨勢,特別是隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的擴張,其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架將不斷增強,光纖復(fù)用通道的備用資源會形成一定規(guī)模,其自我愈合能力和網(wǎng)絡(luò)自我恢復(fù)功能會逐步加強,能具備抵御一些系統(tǒng)的突發(fā)故障以及自然災(zāi)害的能力,可以作為輸電線路縱聯(lián)保護通道的首選,再通過與輸電線路縱聯(lián)保護裝置的雙重化配置一起配合,基本上就可以構(gòu)成一套安全可靠穩(wěn)定的輸電線路縱聯(lián)保護支撐系統(tǒng)。
三、幾種自愈網(wǎng)的比較及選擇
SDH光纖自愈網(wǎng)根據(jù)自愈原理主要分為通道保護和復(fù)用段保護兩大類,根據(jù)業(yè)務(wù)正常時收發(fā)運行方向是否相同可分為單向環(huán)網(wǎng)和雙向環(huán)網(wǎng)。
復(fù)用段保護環(huán)使用自動保護倒換協(xié)議(APS)控制倒換,需要全網(wǎng)設(shè)備均啟用APS協(xié)議,而由于APS協(xié)議尚未標準化,復(fù)用段保護環(huán)不能滿足多個廠家產(chǎn)品之間互相兼容的要求,而且因為要運行APS協(xié)議,相關(guān)通道切換備用的路由較長,業(yè)務(wù)倒換時間也較長,不適用于電網(wǎng)系統(tǒng)的線路縱聯(lián)保護。
單向環(huán)網(wǎng)與雙向環(huán)網(wǎng)保護對比,唯一的不同在于雙向環(huán)網(wǎng)的正常接收方向路由一致。根據(jù)電網(wǎng)差動保護需要收發(fā)路由一致的要求,只能采用雙向環(huán)網(wǎng)。
在實際應(yīng)用中,不一定是非要采用環(huán)網(wǎng),在不成環(huán)的情況下,鏈路1+1也可看成是環(huán)網(wǎng),或者說是通道的1+1備份?;蛘咭部梢院唵卫斫鉃椴还芫W(wǎng)絡(luò)如何,只要從A到B設(shè)置1+1兩條不同路由的冗余路徑,兩個不同路徑中的的收和發(fā)都路由一致,兩條路徑采用“并發(fā)優(yōu)收”的原則,倒換與否取決于接收端收到的主用通道信號的傳輸質(zhì)量(即是否收到簡單的AIS信號來決定該通道是否進行倒換,如果收到,那么就將通道切換到備用通道上去),操作起來也簡單明了。因為實現(xiàn)簡單,所以倒換時間很快,可以滿足電網(wǎng)差動保護的倒換時間要求。
綜上所述,再結(jié)合實際應(yīng)用,如果是將SDH光纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護,必須采用雙向通道1+1保護,且建議兩個站點之間的正常路由及備用路由上均不要超過6個光方向,防止因為通信設(shè)備故障造成多條220KV線路的保護通道故障。
四、基于光纖自愈網(wǎng)的線路保護在黃岡輸電線路的實例應(yīng)用
4.1 光纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護的優(yōu)點
結(jié)合上述章節(jié),可從理論上分析出SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護主要有以下會優(yōu)點:
(1)SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)應(yīng)用到電網(wǎng)系統(tǒng)線路縱聯(lián)保護中,光纖不怕超高壓與電磁干擾、與電力場絕緣、頻帶較寬和衰耗較低、可以遠距離傳輸,敷設(shè)方便,抗腐蝕,不易受潮。
(2)通信容量大,傳輸速度快。
(3)保護性能好:光信號是通過信號碼來區(qū)別保護裝置的,不受輸電線上的高頻信號影響。
(4)光纖傳輸通道為常發(fā)信道,網(wǎng)管能力也非常強大、通道相關(guān)情況可以實現(xiàn)實時監(jiān)測,不需人工進行檢測。
(5)SDH光纖自愈網(wǎng)具有安全可靠性高、業(yè)務(wù)切換時間短、建網(wǎng)經(jīng)濟性好,并且能夠提供較長的傳輸距離。
正是考慮到上述諸多優(yōu)點,黃岡電網(wǎng)輸電線路保護通道最近幾年進行了大量的改造,逐步形成了以SDH自愈網(wǎng)為基礎(chǔ)的輸電線路保護網(wǎng)絡(luò)。
4.2 光纖自愈網(wǎng)在黃岡輸電線路保護的應(yīng)用
黃岡110KV蔡西線是黃岡電網(wǎng)首批采用的光差保護線路,于2006年11月投產(chǎn)送電時就加用了光差保護,由于建設(shè)較早,標準較低,采用普通光纜的光差保護路由,現(xiàn)階段,由于工業(yè)園區(qū)的大力開發(fā),普通光纜遭受外力破壞,出現(xiàn)多次中斷,難以滿足保護裝置通道的要求。
2015年黃岡地調(diào)下令采用投退硬壓板的方式將光差保護退運,同時向黃岡供電公司報告希望設(shè)計、通信、檢修等部門配合,盡快恢復(fù)蔡西線光差保護。
經(jīng)過組織相關(guān)班組的討論,考慮普纜不宜作為專用纖芯光差保護的通道路由,結(jié)合黃岡通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀,宜采用在蔡城、西河變電站分別增加光路的方式,同時在蔡城、西河增加通信接口柜,將蔡西線專用纖芯保護改為復(fù)用2M保護,從而形成自愈網(wǎng)。接入拓撲圖如圖2。
在進行保護通道聯(lián)調(diào)前,通信人員對通道主要參數(shù)進行測試,包括兩大部分,一是設(shè)備部分,包括通道誤碼、通道時延、發(fā)光功率、飽和光功率、收光功率、接收靈敏度、消光比測試等。二是線路部分,主要是光纜通道反射曲線報告、線路長度、線路衰耗和線路接頭位置等,當這些指標在合格范圍內(nèi)后確定通道合格,出具調(diào)試報告后再交予保護專業(yè)人員調(diào)試。
上述改造完成后,系統(tǒng)已穩(wěn)定至今,暫未發(fā)生因通道問題而引起保護的誤動作。我們以此次線路改造為基礎(chǔ),閱讀了大量的科技文獻,查閱了相關(guān)資料,參考了國內(nèi)外類似的線路保護配置方式,分析了近年來國內(nèi)外保護誤動、拒動的典型案例,結(jié)合本地區(qū)的實際情況,建立了一套統(tǒng)一的光差保護接入模式,并形成流程貫穿于其中。
在以后的電網(wǎng)建設(shè)前期可研階段,我們積極參與,在電網(wǎng)管理部門的協(xié)調(diào)下,與設(shè)計和繼保部門溝通和探討,在確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟和高效的前提下,結(jié)合現(xiàn)場的實際情況和周邊的電網(wǎng)布局以及通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu),根據(jù)正確的理論分析和相關(guān)國家、行業(yè)和地方標準的支撐,提出了自己成熟的設(shè)計思想,納入到整個工程的設(shè)計體系中去,為后面的電網(wǎng)建設(shè)中光差保護設(shè)計提供了可借鑒的成熟經(jīng)驗,而后投產(chǎn)的蘄春、黃泥湖、獅崗等220kV變電站配套的220kV線路都大量采用了光纖自愈環(huán)網(wǎng)的通道,也無一例外地沒有發(fā)生過一起誤動。
4.3 新應(yīng)用模式面臨主要問題及解決方案
4.3.1 光纖傳輸通道干擾
光纖傳輸通道在使用過程中也會遇到一些干擾,可以對光纖傳輸通道造成干擾的主要因素如下:
1)當光纜受到外力破壞、接口接觸不良等異常情況時,光纖的性能指標會劣化、損耗會增高,這些情況會干擾到線路保護信號的穩(wěn)定傳輸。
2)在光纖傳輸通道中,光纖自身的折射率分布、光纖截面的幾何尺寸、以及結(jié)構(gòu)有可能會沿光纖長度變化而變化,從而引起光纖偏振態(tài)的改變,進而引起光纖通道的線性畸變。而光纖通道的線性畸變可能會造成不同信號之間的相互干擾,從而使業(yè)務(wù)傳輸出現(xiàn)差錯。
3)通信機房內(nèi)來自于其它設(shè)備的干擾,如配線架接地不好等。
4.3.2 時間同步問題
保護裝置與SDH光傳輸設(shè)備時間同步的問題,是光纖復(fù)用通道應(yīng)用于電流差動保護需要面臨的主要技術(shù)問題。
在光纖復(fù)用通道的線路保護中,保護裝置與SDH光傳輸設(shè)備時間同步的問題,對于線路保護的正確運行起非常關(guān)鍵作用,目前光纖差動電流保護大都采用主從方式,以保證保護裝置與SDH光傳輸設(shè)備時鐘的同步。
4.3.3 工程應(yīng)用問題
光纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護時,光纖傳輸通道的安全穩(wěn)定是線路保護正確動作的基礎(chǔ),如果光纖傳輸通道故障,線路縱聯(lián)保護將無法正常工作。
實際工程應(yīng)用中,光纖傳輸通道的安全可靠性雖然比較高,但也不排除有損壞的可能性,比如光纜斷纖、熔纖時施工質(zhì)量不好、尾纖跳線接頭松動、尾纖受潮或接頭不干凈導(dǎo)致衰耗增大等。比如在實際工程應(yīng)用中,光纖傳輸還需要經(jīng)過光纖配線架、光端機、數(shù)字配線架等連接環(huán)節(jié),并且光纖的熔接施工質(zhì)量要求高,如果在線路保護裝置投入運行之前的施工測試中存在誤差,將會導(dǎo)致線路保護裝置誤動作,進而影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。
考慮光纖傳輸通道也有可能損壞,為了保證輸電線路的安全運行,作為主要保護的縱差保護不致由于光纖通道故障而退出運行,實在有必要規(guī)定嚴格的施工規(guī)范,嚴抓工程施工質(zhì)量。
無論采用專用光纖專用通道還是復(fù)用SDH光纖自愈網(wǎng)通道,在工程設(shè)計中,實際敷設(shè)的光纜一定要留有備用纖芯,以便當工作的纖芯由于故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)傳輸誤碼率增大甚至中斷時,可切換至備用的纖芯繼續(xù)進行業(yè)務(wù)通信,以提高電網(wǎng)系統(tǒng)的供電安全性。
4.3.4 主要問題解決方案總結(jié)
針對上述問題,并結(jié)合實際工程情況,如果要大面積在SDH光傳輸自愈網(wǎng)上傳送線路保護業(yè)務(wù),還需重點注意并做好以下幾點:
(1)提前做好網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃:由于SDH自愈環(huán)網(wǎng)的建設(shè)將不再是簡單的點到點的通道,其復(fù)雜性更高,因此需要在建網(wǎng)之初就考慮全網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。
(2)抗干擾措施:做好光傳輸設(shè)備相關(guān)的二次電纜的抗電磁干擾措施,如相關(guān)配線設(shè)備的防雷接地等。
(3)嚴抓光纜施工質(zhì)量。提高相關(guān)施工人員水平。
光纖接續(xù)是一項細致的工作,特別在端面制備、熔接、盤纖等環(huán)節(jié),要求操作者仔細觀察,周密考慮,操作規(guī)范。熔接過程中需要加強OTDR測試儀表的監(jiān)測,確保光纖的熔接質(zhì)量、減小因盤纖帶來的附加損耗和封盒可能對光纖造成的損害。在整個接續(xù)工作中,必須嚴格執(zhí)行OTDR測試儀表的四道監(jiān)測程序:1)熔接過程中對每一芯光纖進行實時跟蹤監(jiān)測,檢查每一個熔接點的質(zhì)量;2)每次盤纖后,對所盤光纖進行例檢,以確定盤纖帶來的附加損耗;3)封接續(xù)盒前對所有光纖進行統(tǒng)一測定,以查明有無漏測和光纖預(yù)留空間對光纖及接頭有無擠壓;4)封盒后,對所有光纖進行最后監(jiān)測,以檢查封盒是否對光纖有損害。
4.4 制度建設(shè)問題說明
隨著光差保護在黃岡電網(wǎng)的大量應(yīng)用,保護專業(yè)與通信專業(yè)相互銜接的日益緊密,保護專業(yè)與通信專業(yè)管理界面也日益難以區(qū)分,如果不從制度建設(shè)上解決這一問題,則有可能直接影響到光差保護的安全可靠運行。
比如,通信專業(yè)人員不了解復(fù)用光纖保護設(shè)備的投退情況,經(jīng)常對線路保護設(shè)備采取不管不顧的態(tài)度,這肯定不利于光通信傳輸系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,也對電網(wǎng)系統(tǒng)保護的安全帶來了許多隱患。
另外光纖傳輸通道中涉及到的技術(shù)環(huán)節(jié)比較多,有時候線路保護裝置通道產(chǎn)生告警后,很難區(qū)分是線路保護的問題,還是通信專業(yè)的問題。
上述情況就需要加強兩個專業(yè)之間的理解和溝通,理順兩個專業(yè)間的工作界面,同時也需規(guī)范各專業(yè)人員的檢修作業(yè)規(guī)范。
4.4.1復(fù)用保護的光纖通信的職責分工
(1)對于分芯共纜復(fù)用方式,以保護設(shè)備光入口端子為界,光通信配線架至保護設(shè)備光入口端子之間的光纜由保護專業(yè)負責維護,通信專業(yè)配合。
(2)對于共光端機分2M口的復(fù)用方式,以復(fù)接設(shè)備(SDH、PDH)上的數(shù)字配線架(DDF)為界面,數(shù)字配線架以及對通信設(shè)備側(cè)的設(shè)備由通信專業(yè)維護。從數(shù)字配線架到保護設(shè)備的電纜(光纜)及保護裝置由保護專業(yè)負責,通信專業(yè)配合維護,數(shù)字配線架到通信設(shè)備側(cè)的設(shè)備由通信專業(yè)負責。
(3)一端光通信配線架至對端變電站光通信配線架之間的光路由由通信專業(yè)和線路專業(yè)共同負責,其中,OPGW和ADSS光纜光纖芯的測試、熔接、維修由通信專業(yè)負責,線路的維護、巡視由線路部門負責;普通光纜的維護由通信部門負責。
(4)VDF、DDF和配線端子排的接線由通信專業(yè)人員負責施工。其接線改線時,保護專業(yè)人員必須在場配合施工。
4.4.2復(fù)用保護的光纖通道的檢修規(guī)范
(1)在復(fù)用保護的通信電路上工作,檢修單位應(yīng)提前3個工作日向地調(diào)通信調(diào)度報工作申請。通信調(diào)度接到申請應(yīng)報電網(wǎng)調(diào)度,在得到電網(wǎng)調(diào)度“保護已停用”的答復(fù)后方可批準該項工作。通信電路恢復(fù)后,檢修部門向通信調(diào)度報完工,通信調(diào)度確認無誤后報告電網(wǎng)調(diào)度通信電路已具備復(fù)用保護條件。電網(wǎng)調(diào)度待現(xiàn)場變電運行單位驗收保護通道合格后及時回復(fù)通信調(diào)度,該項通信工作方可正式完工。
(2) 可能影響OPGW光纜或ADSS光纜線路運行的工作,線路運行部門除向電網(wǎng)調(diào)度報送停電申請外,還應(yīng)向通信調(diào)度報送OPGW光纜或ADSS光纜停用申請。通信調(diào)度接到申請后,應(yīng)根據(jù)所停用光纜線路上承載的業(yè)務(wù)向省級通信調(diào)度報告,或送地調(diào)方式、保護、自動化等專業(yè)進行會簽,并及時將會簽意見回復(fù)線路運行部門。工作完畢驗收合格后,線路運行部門應(yīng)及時向通信調(diào)度報完工。
五、結(jié)論
本文通過闡述光纖保護通道的原理,以及輸電線路縱聯(lián)保護原理,討論和分析縱聯(lián)保護對通信通道的要求及原因。重點針對光纖自愈網(wǎng)在輸電線路縱聯(lián)保護方面所面臨的優(yōu)勢和問題做了研究和總結(jié),并提出光纖自愈網(wǎng)在實際應(yīng)用中可采取的解決方法和實際運行中所注意的各種問題。同時進行了實際組網(wǎng)測試,為纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護提供理論指導(dǎo)和實踐意見。
經(jīng)過大量的研究、分析、及實際組網(wǎng)驗證,本文認為是光纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護是絕對可行的,而且隨著相關(guān)問題的解決,也會逐漸成為實際應(yīng)用的主流趨勢。
參 考 文 獻
[1]LI R, LU G, WANG Q. Transformer saturation criterion for line differential protection Electric Power Automation Equipment, 2004, 4: 023.
[2]Optical Fiber Telecommunications Volume VIA: Components and Subsystems Academic press, 2013.
[3]Wheatley J M. A microprocessor based current differential protection[C]//Developments in Power Protection, 1989., Fourth International Conference on. IET, 1989: 116-120.
[4] ZHANG Z, LIU H, ZHANG R. Research on optical-fiber line differential protection between digitized substation and traditional substation[J]. Power System Protection and Control, 2010, 38(3): 58-60.
[5] Zheng G, Jiali H. RESEARCH OF RELAY PROTECTION OF THREE-TERMINAL POWER TRANSMISSION LINES USING OPTICAL FIBER CHANNEL [J][J]. Automation of Electric Power Systems, 2003, 10: 012.
[6]陳慧. SDH 自愈環(huán)保護機制及比較[J]. 中國數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò), 2000, 2(7): 18-22.丁慧霞. 光纖傳輸通道傳輸繼電保護信號的研究[D]. 北京: 中國電網(wǎng)科學研究院, 2007.
[7]房芳. 光纖通信在繼電保護中的應(yīng)用[J]. 寧夏電網(wǎng), 2006 (1): 32-34.
[8]高會生, 付建敏, 孫逸群, 等. 電網(wǎng)通信網(wǎng)光纖保護通道風險評估[J]. 繼電器, 2007, 35(15): 32-34.
[9]高新中, 高晨. 主干光纖 WDM 自愈網(wǎng)狀網(wǎng)研究及應(yīng)用[J]. 電網(wǎng)系統(tǒng)通信, 2011, 32(8): 4-12.
[10]谷昕. 利用光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳送繼電保護信號[J]. 電網(wǎng)系統(tǒng)通信, 2004, 25(7): 34-37.
[11]郭征, 賀家李. 輸電線縱聯(lián)差動保護的新原理[J]. 電網(wǎng)系統(tǒng)自動化, 2004, 28(11): 1-5.