光纤通道异常的常用处理方法和典型故障
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作者: 马仁杰
摘要：随着光纤纵差保护的大规模应用，光纤通道异常情况的处理越来越多。文章着重介绍了光纤通道的常用处理方法和几种典型故障，以供工程技术人员参考。
关键词：继电保护；光纤通道；异常处理；典型故障
作者简介：马仁杰（1979-），男，河北唐山人，华北电力大学（保定）电力工程系硕士研究生，（河北 保定 071003）唐山供电公司调度中心保护一班班长，工程师。（河北 唐山 063000）
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）36-0167-01
近年来，随着光纤通信技术的向前发展和光纤等通信设备的成本下降，我国的光纤通信发展很快，电力通信网络的发展和普及为光纤电流差动保护的大规模应用提供了充足的通道资源，光纤纵差保护在电网中的应用越来越广泛。光纤通道相对于以前常见的高频通道更加稳定和可靠，但在实际使用过程中的运行经验较少，在现场遇到实际问题时，保护人员常常不知从何开始下手处理问题。以下将介绍一些光纤通道异常的常用处理方法和典型故障，便于现场人员参考。
一、在通常情况下需要携带的试验仪器和设备
1.光功率计
便携式光功率计用来测量装置“收”和“发”的光功率大小，一般有1310nm、1550nm两种不同的测量波长，在使用前应首先根据现场实际情况调整测量波长。一般情况下保护光纤通道通常使用1310nm波长，在较长线路的专用光纤通道中会使用1550nm波长。其次要根据实际光纤接头的规格换上合适的接头，通常情况下使用FC或SC接头。
2.跳纤
跳纤是连接两个光接口的光纤，可以用于装置自环实验或配合光功率计检查装置的发射功率。选择跳纤首先要根据现场保护装置的实际情况，判断跳纤两端光接口的型号，一般为两端SC或FC接头，也有两端为不同型号的可能。其次要尽量挑选长度适中的跳纤，如1.5M的跳纤就比较实用，如果太长的话使用起来并不方便。最后，要尽量挑未拆包的新跳纤，如果是旧纤最好先测量一下是否完好无损。
3.备件
要准备好和现场实际设备相对应的保护插件和光通道设备备件。
二、处理光纤通道异常的常用方法和工作步骤
1.详细了解故障现象
到达故障现场的第一步应该首先与变电站运行人员沟通现场异常状况的发生和发展情况，确定通道是彻底中断还是时断时续，变电站内有无人员工作，观察保护和通讯设备的运行状况，做到心中有数。要避免下车伊始就急急忙忙测量通道的收发光功率的情况。要根据具体情况具体分析可能原因。比如，如果观察到光通道设备的运行灯不亮，那么显而易见，首先检查的应该是装置电源，而不是光通道。
2.尽快与对侧变电站进行联系
如果对光纤通道异常现象的分析不能使人马上判断是否本侧有问题，那么接下来并不是要立即进行现场工作，而是要尽量与对侧的故障处理人员取得联系。与处理保护装置异常不同的是，光纤通道如果出现异常情况，并不一定就是本侧出现了问题，最大的可能是有一侧的保护或光纤通道设备出了问题。在这种情况下与对侧人员尽早沟通，其一可以了解对侧的实际情况，有利于判断故障的具体位置。有时对侧人员可能已经找到出问题的设备，正在修复之中，这时就要等对侧人员修复问题装置以后，再行检查本侧光纤通道的问题。否则，不仅增加了本身的工作量，也会干扰对侧人员修复问题设备后对光纤通道状态的判断。其二可以尽早与对侧人员相互配合，以便相互配合判断故障点。
3.与对侧配合查找故障点
如果两侧设备都没有明显的问题，而光纤通道确实已经中断。那么两侧人员就应该相互配合找到故障点。在类似的查找过程中，首先应该做的是光纤通道自环实验。这并不是说要在保护装置本身上进行自环实验，而是要首先在一侧变电站中，保护设备与通讯设备的分界点处，如PCM接线架或光纤接线架上，同时进行本侧和对侧的光纤通道自环实验。然后，另一侧人员也要做相同的实验。两侧实验都完成后，如果本侧光纤通道自环不成功，就证明本侧保护设备部分存在故障；如果对侧本身的光纤通道自环不成功，就证明对侧保护设备部分存在故障；如果两侧针对对侧的光纤通道自环实验都不成功，而针对本侧的光纤通道自环实验都成功，则证明是通讯的光纤通道有问题，就应该尽早找通讯专业人员来处理。这样做的好处是能够迅速明确应由哪一方面的人员为主来处理故障，迅速明确责任，避免所有人都中断光纤通道来查找故障点，能够避免混乱局面，及时有效处理问题。在很多情况下，双方各行其是，往往导致时间上的延误。值得注意的是，在光纤通道自环实验中可能需要修改某些保护装置的定值，比如“对侧纵联码”或“自环实验”的控制字。
4.本侧查找故障点
由于本侧保护设备光纤通道涉及到的接口点并不是很多，可以使用光功率计逐点测量收发光功率，也可以使用光纤通道自环的方法，逐段确定故障点。这两种方法中前者的效率要好一些，不过由于使用光功率计不能判断光纤接口的好坏，有时后一种方法的效果要好一些。
这些方法基本上能处理常见的光纤通道中断的问题，比如光纤断掉的问题和接口松的问题，以下是一些其他类型的故障。
三、典型故障处理
1.保护装置时钟设置问题
某变电站的一套光纤纵差保护装置发“光纤通道异常”信号，但隔一段时间后又会自动复归，如此许多次。在其发“光纤通道异常”信号时，检查其光纤通道无问题，光纤通道的各个接口也都连接正常。后来发现，这套保护使用的是光纤专用通道，但两侧时钟都使用了“外时钟”。这时通道内虽然没有时钟源，但两侧保护装置在开始时仍能同步进行相互通讯，给人以通道正常的假象。随着时间的流逝，保护装置之间时钟的误差开始扩大，当误差积累到一定程度后就会造成通道误码增加，造成通道异常。当误差再积累到一定程度时，两侧又变得“同步”，使得“光纤通道异常”信号恢复。这样，就使得光纤通道看上去时断时续。将两侧的保护装置定值全部改为“内时钟”后此异常消失。
2.衰耗过大的问题
（1）某变电站的一套光纤纵差保护装置发“光纤通道异常”信号，保护使用专用光纤通道，经过两侧光纤通道自环实验发现，通讯光纤部分可能存在问题。经通讯专业人员检测后发现光纤接线架的法兰损耗太大，更换后问题得以解决。
（2）某变电站新投一套光纤纵差保护，在调试过程中发现不能相互通讯，保护使用专用光纤通道。但经保护和通讯人员仔细检查后发现光纤通道并无问题。在测量保护装置收发光功率时发现两侧保护装置收到的光功率偏低，但并不是收不到光信号。显而易见，光信号在经过传输后衰耗过大。一般情况下，1310nm波长的衰耗大约0.3db/kM，接口衰耗大约0.5db/个。由于这条线路的距离有点长，经过计算后发现衰耗过大。这样只能被迫提高通讯插件的发射功率。在更换了高发射功率的插件后，保护装置的光纤通道通讯正常。
3.光纤装置接口问题
某变电站的线路保护改造后，涉及到光纤通道的带路问题，因而使用了某厂家的两套光纤带路接口装置。在该套线路保护与对侧线路保护的光纤通道通讯正常后，转而使用光纤带路接口装置进行旁路带路连接，这时发现光纤通道不能正常通讯。由于旁路保护装置在以前的带路运行中光纤通道没有出过问题，那么判断问题肯定是出在两个光纤带路接口装置之间。分别测量两个装置的收发光功率，发现没有问题，证明使用的光纤应该是正常的。又分别对两侧的光纤带路接口装置进行光纤通道自环实验，也没有发现问题。使用的是SC接头，也未发现接口未插紧的问题。这样所有可疑的接点和装置都检查了一遍，均未发现问题，但在恢复光纤通道的连接后，发现光纤通道仍然不能正常通讯，查找故障进入了死胡同。这时，仔细观察两套光纤带路接口装置的面板，发现线路保护装置的光纤带路接口装置面板上的光纤通道正常指示灯不亮，而旁路保护装置的光纤带路接口装置面板上的光纤通道正常指示灯闪烁。这可以说明，线路保护装置的光纤带路接口装置无法收到来自旁路保护装置的光纤带路接口装置的光信号。这样，更换掉线路保护装置的光纤带路接口装置的收信光纤后，光纤通道通讯正常。然后，我们使用原来的那根光纤，又更换了一个光纤带路接口装置的光接口后，光纤通道通讯也变得正常。这样可以确定，这根光纤的接头与这个光接口不能匹配，以至光纤通道不能正常通讯。
四、结束语
光纤通道近几年才开始大规模使用，处理光纤通道异常的案例也是在这几年才开始逐步增加，虽然有了一些经验，但还不够成熟。希望在未来能够更好地总结和学习，为电网的稳定运行作出更大的贡献。
（责任编辑：刘辉）
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