摘要:本文通过对一起站内稳控主从机之间光纤衰耗大,引起的通道间歇性异常报警及一起线路保护复用式光纤通道,因2M线损坏引起的线路保护光纤通道中断处理案列,给出具体的解决处理方案,同时对光纤通道的组建、运行维护提出了建议。
关键词:稳控;继电保护;光纤通道;故障处理
Kang Shangying
(Guangdong Datang International Leizhou Power Generation Co., Ltd GuangdongZhanjiang 524255)
Abstract: In this paper, through a case of intermittent abnormal channel alarm caused by large Optical Fiber attenuation between master and slave computers in station stability control and a case of line protection Optical Fiber Channel interruption caused by 2M line damage in multiplex Optical Fiber Channel for line protection, the specific solutions are given, and suggestions on the establishment, operation and maintenance of Optical Fiber Channel are put forward.
Key Words: Stability Control; Relay Protection; Fibre Channel; Fault Handling
1事故处理及原因分析
1.1稳控主从通道异常案例
某电厂稳控装置为南瑞继保PCS992系列,双重化配置,每套稳控一主两从柜。2019年11月16日至19日期间,B套PCS992安稳主机,间歇性报从机2通信出错及#2机组投停等异常变位报警[1],又在1ms左右恢复正常,从机装置2无异常报警。继保人员到现场调取异常报文进行分析,从主机有从机2异常报警,从机2无报警,说明B套稳控装置主机收不到从机信息时报出从机2变位异常,从机2无报警说明从机收主机信号正常。主从机之间光纤通道是收发分别经不同的光纤物理路由组成。
图1稳控从机自检、变位报文
随后向调度申请退出B套稳控装置进行查找处理,分别将从机2到主机之间的收发光纤从从机装置上解开,从主机上解开主机侧收信光纤,发信光纤保持不动,从从机侧测出收信功率为-24.46 dBm(使用通道为03);再将主机侧收信光纤接到主机背面发信接口,从从机侧测出收信功率为-34.8dBm(使用通道为01);将主从两侧至ODF架的尾纤分别换为临时尾纤后收信依然是-34.8dBm(使用通道为01),由此判断01通道光缆衰耗大所致。将主从机至ODF架的尾纤从光缆01通道移位至06通道后,将06通道至主机的尾纤接到主机侧发信,从机侧测到收信功率为:-23.19dBm。南瑞继保稳控装置要求收信灵敏度为:-29dBm。06通道满足要求。
1.2线路保护复用光纤通道中断案例
2020年12月02日21:45,某电厂NCS监控系统报“**线主一保护通道一故障”,“**线主一保护异常”,继保人员进现场检查,保护装置电厂侧通道1状态显示如图2,电厂侧收不到对侧变电站通道号、对侧识别码[2],随即联系对侧变电站查看保护装置通道1显示如图3,对侧变电站保护装置能收到电厂侧通道号、对侧识别码,说明变电站侧收信及电厂侧发信正常,两侧装置通道延时均无值说明该通道中断。申请调度同意后,退出通道检查处理。
图2 电厂侧 图3 变电站侧
从以上信息基本能判断是变电站侧发信至电厂侧收信之间的物理路由中断引起的。但复用式光纤通道如图4,仅一侧从保护—保护接口装置—DDF架—SDH光传输设备—输电线路OPGW中间设备、端口较多,排查困难较大,常见的排出法就是分部自环。此时有个重要信息使故障范围大大缩小,发现电厂侧保护接口屏上“电告警”信号亮[1],而对侧变电站保护接口屏上没有任何报警,从此信息就能判断故障发生在电厂侧,且在电信号传输的设备上。由此目标可以锁定到电厂侧保护接口装置2M接口至SDH光传输设备的2M接口之间,DDF架上自环比较方便,首选从DDF架自环电厂侧通道,保护接口屏上“电告警”依然存在,再从保护接口装置2M接口处自环,保护接口屏上“电告警”消失,故障范围缩小到电厂侧保护接口装置2M接口至DDF架上,此范围除了两端的接口就是两根2M同轴电缆,为判明是接口还是2M线,保护接口装置柜与DDF架柜中间相隔2面屏,直线距离2米左右,为快速判明故障点,用一根备用同轴电缆线依次替换2M1和2M2,当替换到2M1时告警消失,说明2M1同轴电缆有损伤中断,用万用表测2M线电阻为无穷大,更换一根2M线后通道恢复正常。
图4单侧保护复用通道组成
2事故处理的思考
以上两起光纤通道故障是众多通道故障中的两种典型工况,笔者在处理过程中体会到,通道故障的消除应从通道组建设计;安装、调试中标签标识的完善;通道测试中基础资料、数据的收集;人员技术能力;备品备件等多个环节入手,才能减少通道故障的发生,即是发生也能快速、准确的消除故障,提出以下九点建议,供参考。
从两起通道故障看,组成通道的每一个环节都有可能出现故障引起通道中断,所以在通道设计、组建时尽量减少不必要的中间环节,降低通道故障几率。
保护、稳控采用光纤复用接口时,其光电转换通信接口设备屏应放置在通信机房,并尽可能接近光端机。不同线路保护、双重化稳控用的光电转换设备可共同组屏,但电源和接口必须清晰,并相互独立[3]。从设计阶段避免电源故障引起的双通道同时中断。
故障处理中抓住重要信息能使处理故障事半功倍,需要维护人员熟练掌握通信接口屏、保护、稳控屏上各故障、异常信号指示及装置报文信息的含义,充分利用装置报文、故障报警等信息分析故障,避免漫无目的的插拔尾纤、更换备件等,造成故障扩大。借助报文、报警信息有利于出现问题时快速、准确的定位故障点,缩短故障处理时间,
新建线路保护、稳控装置验收、调试时要检查提供的检测通道运行工况的信号接点应同时满足接入监控、录波、远动设备,并确保接入正确。还应接入保护信息集中处理装置及站内自动化系统。有利于运行中随时监测通道运行工况及故障分析处理。
设备投运前应严格对复用光纤通道进行验收检查,通信方面应对通道的路由参数,包括网络节点个数及延时参数、传输设备类型(如PCM)及延时参数、传输系统介质及对应长度进行详细的记录备案。保护、稳控装置方面要对发信功率、收信功率裕度、误码、通道时延等相关技术指标进行测试验收并记录。为运行中通道故障处理提供第一手参考依据。
继电保护、稳控系统复用通信设备应在面板或机架的显著位置标明其所承载保护、稳控装置的通道名称。接口板、PCM板卡,缆、线的配线端子(ODF、DDF、VDF)及备用通道应设明显标志[4]。光缆纤芯、同轴电缆等两端要有醒目的标签,标签内容要有写明承载的业务名称、终点、起点等信息。有利于通道故障处理中避免误操作引起运行通道、业务中断。
设备投运后现场要有图实相符的通道拓扑图,由于设计中通信、稳控、保护由不同专业设计,另外通道组建中设备上的端口根据实际有可能会有调整,为便于以后运行维护,有必要根据最终组建情况画出拓扑图,图上标明所用线缆类型、装置端口编号、光缆芯编号、详细的通道路由等。
运行维护单位要备齐与现场实际设备相对应的易损或损坏后对系统安全稳定运行影响大的备品备件,避免因备品备件缺失引起故障延误处理。
应加强光缆在沟通内及夹层上的防护管理,建立历次测试有问题光缆纤芯台账,定期对备用纤芯做测试工作,并做好记录,防止出现光缆纤芯质量问题时能快速处理[5];保护、稳控设备定检工作中,应同步检测通道运行状况,将检测情况记录备案,并与历次测试结果进行比较,发现异常及时处理,避免运行中处理导致保护、稳控装置退出。
3结束语
随着光纤通道的广泛应用,光纤通道故障引起的保护、稳控及自动化设备退出的问题越来越突出,严重威胁电网的安全稳定运行[6],因此在运行维护中,快速诊断光纤通道故障,精准查找故障点并处理,成为亟待解决的问题,本文以两起典型光纤通道故障为案例,重点分析光纤通道故障快速查找处置过程,并给出切实可行的建议,现场维护人员可借鉴,希望能提高故障消除的工作效率。
参考文献
[1]李绍志. 一起稳控装置通道故障的处理 [J]. 低碳世界, 2014,No.47 05 78-79.
[2] 吴玉鹏, 李潇, 邱立伟. 500kV线路光纤差动保护通道故障分析与处理[J]. 电力安全技术, 2015, v.17;No.234(10):31-32.
[3]张荣华. 光纤保护通道故障处理探讨 [J]. 科技传播, 2016,8(155), 02 89+101.
[4]廖峰,徐聪颖. 一起复用光纤通道告警故障处理及分析 [J]. 电子测试, 2014,No.311 S1 126-127+130.
[5]吴志宇. 超高压线路光纤保护通道故障分析及定位方法 [J]. 电气技术, 2013,No.165 09 82-84.
[6]于新梅. 光纤通道故障处理方法及运行维护问题探讨 [J]. 新疆电力技术, 2008,No.97 02 22-24.
作者简介:
康尚英(1973-),女,工程师,从事继电保护管理工作。E-mail:498625701@qq.com
电话:13790982236 地址:广东省湛江市雷州市乌石镇大唐电厂