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高压线路光纤保护通道测试方案


高压线路光纤保护通道测试方案
目前, 高压输电线路光纤保护在我局电网广泛应用, 为规范光纤通道在高压输电线路保 护中的检验维护,确保光纤保护的联调质量,保证光纤保护可靠运行。特制定高压线路光纤 保护通道测试方案。本方案规定了光纤保护通道的测试内容、测试要求和试验接线。 本方案适用于福建南平电网基建、 生产和运行单位继电保护及相关工作人员进行 110kV 及以上线路光纤保护通道的现场测试。 1 编制依据 电力行业标准《电力系统光纤通信运行管理规程》 (DL/T547-1994) 电力行业标准《远动设备及系统第 5 部分传输规约:第 103 篇 继电保护设备信息接口 配套标准》 (DL/T 667-1999) IEC 60874-2:1993《光纤和光缆用连接器》 2 光纤保护通道连接方式 高压输电线路光纤保护的光纤通道连接方式有两种, 一种是直接连接方式又称专用光纤 通道,它是由继电保护设备、光缆组成。直接连接方式的优点是光缆的纤芯经熔纤后由光缆 终端箱直接接入保护设备的光端机,不需要附加其它设备,可靠性高且不受通信影响。另一 种是复用连接方式又称复用光纤通道,它是由继电保护设备、数字复用接口设备、数字复用 设备、 光缆等组成。 它是利用 64kbit/s 的数字接口经 PCM 终端设备或利用保护的 2M 接口直 接入数字用户网络系统 PDH/SDH,其优点传输距离较直接连接方式的长。 2.1 直接连接方式 图1 不经接口装置直流连接方式 纵联方向保护或 纵联差动保护 发 收 专用光纤 收 发 纵联方向保护或 纵联差动保护

纵联 方向 保护

收信 发信

开出 开入

图2 经接口装置直接连接方式 专用光纤 保护信 保护信 号接口 号接口 装置 装置

开入 开出

发信 收信

纵联 方向 保护

2.2 复用连接方式 图3 64K 口复用连接方式 屏蔽双绞线 纵联方向保护或 纵联差动保护 发 光缆 收 通信 设 备 64K/s 、B PCM 设备 光缆

图4 2M 口复用连接方式 同轴电缆 纵联方向保护或 纵联差动保护 发 收 光缆 通信 设备 2M/s 通信 设备

光缆

图5 保护接口与通信设备复用连接方式 光缆 纵联 方向 保护
发信 收信

入 出

保护信 号接口 装置

通信 设备

通信 设备

光缆

3 主要测试仪器 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 光功率计:波长 800-1600nm 可选,功率测量范围-60-+10dBm 光衰耗器:波长 800-1600nm 可选,衰耗 0.0-60.0dB,精度不小于 0.1dBm 光源计:波长 800-1600nm 可选,功率-60.0dBm-0.0dBm,精度不小于 0.1dBm 专用尾纤:两根,长度约 5 米 微机型继电保护测试装置

4 光纤接口主要技术指标 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 光纤连接器类型:FC 型、FC/PC 型、ST 型、MU 型等 传输媒质:一般为 9/125um 单模光纤 发光器件为激光二极管:LD 或发光二极管:LED 光接收器件为光电二极管:PIN(PIN-PD) 光波长:1310nm、单模(用于长度小于 50kM 输电线路) 光波长:1550nm、单模(用于长度小于 100kM 输电线路) 发功率:-6dBm、-9dBm、-12dBm、-15dBm(根据各厂家技术说明,可进行整定) 接收灵敏度:-38dBm(2M)或-48dBm(64K)

5 测试步骤及方法 5.1 单侧本机测试 5.1.1 发信功率电平测试 5.1.1.1 保护装置或保护信号接口装置(以下简称装置): 按照厂家说明书进行内部跳线检 5.1.1.2 查,以确定标称光功率。 5.1.1.3 检查装置内部菜单中有关参数定值设定是否符合定值单或厂家说明书的要求。 5.1.1.4 使用光功率计和尾纤,测量装置的发信功率是否和通道插件上的标称值一致,误差 不 5.1.1.5 超过±3dBm。测试方法如下图所示。

图6 单侧本机测试测试方法 纵 联 方向 保 发 护 或 纵联 差 动 保 护或 保 护 信 号接 口 收 装置 尾纤 光功率计

5.1.2 光接收灵敏度电平 用光衰耗器、光功率计和尾纤测量装置的光接收灵敏度电平。 选择光衰耗器的光波长与保护装置的一致, 缓慢调节光衰耗器的衰耗由 0dB 增加至装置 通道刚好出现异常告警后,再将光衰耗器回调至告警恢复。此时,将保护装置收信端尾纤拔 出, 用光功率计进行测量, 所测值即为光接收灵敏启动电平, 该值应符合厂家相关技术要求。 图7 光接收灵敏度电平接线图 1 纵 联 方向 保 发 护 或 纵联 差 动 保 护或 保 护 信 号接 口 收 装置

尾纤 入 光衰耗器 尾纤 出

图8 光接收灵敏度电平接线图 2

纵 联 方向 保 发 护 或 纵联 差 动 保 护或 保 收 护 信 号接 口 装置

尾纤 光功率计

入 光衰耗器 尾纤 出

5.2 两侧装置对调测试 5.2.1 两侧装置按照调度整定值进行通道部分参数整定,光纤通道处正常运行状态。 5.2.2 光接收功率测试 应保证收信功率裕度(功率裕度=收信功率-接收灵敏度)在 6dBm 以上,最好要有 10dBm。光缆平均衰耗一般为 0.4dBm/km(1310nm)或 0.2dBm/km(1550nm) ;光连接器衰耗 不大于 0.5 dBm/个。 5.2.3 主、备用尾纤完好性检查 将主尾纤拔出,接入备用光纤测试接收功率符合要求。 5.2.4 通道传输时间测试 5.2.4.1 利用装置内部自测通道延时,记录光纤通道延时时间; 5.2.4.2 用微机型继电保护测试装置对保护远传、跳传输时间测试,要求小于 20ms。 对于复用通道的测试应注意装置的整定与专用光纤通道不同。 复用通道在各侧自行检查

备用尾纤完好性。 5.2.5 试运行光纤通道检查 在光纤保护投入运行后 24 小时,检查两侧装置内部通讯报文: 失步次数、 误码总数、

报文异常、报文间超时等指标无明显增加,装置无通道报警信号。
6 注意事项 6.1 光纤头应保持清洁,光纤连接时要注意检查 FC 连接器上的凸台和砝琅盘上的缺口对 齐,然后旋紧 FC 连接器。当连接不可靠或光纤器不清洁时,虽能收到对侧数据,但收信裕 度大大降低,当系统扰动或操作时,会导致通道异常,故必须严格检查光纤连接的可靠性。 6.2 拔出尾纤应及时盖上光纤头防尘帽,备用尾纤也应盖上光纤头防尘帽。 6.3 检查通信设备中屏蔽双绞线屏蔽层可靠接地。 表1 常见线路保护的光纤接口装置的技术参数表
厂家及型 号 南瑞 LFP-931 RCS-900 FOX-40 MUX-2M 许继 WXH-803 FC 1310nm -5 dBm 1310nm 不小于-14 dBm 接收灵敏度不小于 -34 dBm 接收灵敏度不小于 -34 dBm 1550nm -11 dBm 接收灵敏度不小于 -34 dBm 南自 PSL603 ABB REL561 四方 CSA-103 CSY-102A 三菱 MCD-H2 MU 型 1270 1335nm ~ -10~-19dBm -10~-37dBm FC 型 (ST 型可选) 1310nm 1550nm -6dBm -38dBm FC/PC FC/PC 1310nm 1550nm 1310nm -16~-28dBm - 40dBm -6~-15dBm -33dBm 40km 100km 专用光纤小于 70 km 其他小于 120 km 小于 50km 大于 50km 小于 100km 60km 以上 60km 以内 FC/PC 1550nm -11dBm±3dbm 连接器类 型型号 1310nm -16dbm±3dbm -45dBm(64K)或- 35dBm(2M) -45dBm(64K)或- 40dBm(2M) 64Kbit/s 时光纤距离 ≥80km,2Mbit/s 时光 纤距离≥60km 30km 以内 小于 50km 波长 发光功率 光接收灵敏度功率 适用距离


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