光纤通道仪器仪表.ppt

光纤通道的仪器仪表及检验知识 南昌供电公司 光纤通道测试项目 v光功率测试 v光衰耗测试 v光接收灵敏度测试 v光接收裕度测试 v联动试验 应配置的试验设备和器材 v光源 v光衰耗 v光功率 v误码仪 v尾纤 v光万用表 光设备仪器的要求 完成光纤通道测试工作（不包括通道传输延时测试 ）至少需要以下设备： v稳定光源 LD，波长1310/1550nm，输出功率不小 于-7dBm v光功率计 InGaAs，波长1310/1550nm，测试范 围-50dBm0dBm v光可变衰耗器 060dB vFC或ST适配器，单模光纤跳线两根等。 光纤通道参数测试要求 专用光纤通道调试应测试以下参数： v本侧光端机发送功率 应符合厂家技术指标，一般发送功率-10dBm； v本侧接收灵敏度 用稳定光源串接衰耗器的方法实测，该值应符合符 合厂家技术指标，一般灵敏度-40dBm。 v收对侧光信号功率电平 光纤通道参数测试要求 v结合两侧测试数据，计算： 通道实测衰耗=对侧发信电平-本侧收信电平， 该值应与下式计算值基本一致： 计算衰耗（dBm）=0.3线路公里数+1.0连接头个 数+0.3熔接点个数 v本侧收信裕度=收对侧信号-本侧接收灵敏度，该值 不宜小于6dBm。 v通道单向传输延时（可在通信部门的帮助下完成） 应满足厂家技术规范要求，一般15ms 光功率 测试 v两侧分别在保护的光发送口（在保护装置的 光发送插件背板处旋开尾纤，在尾纤插座上 插入光功率计）测量发送功率，应满足制造 厂家说明书的要求；将接收端尾纤插头插入 光功率计测量接收功率，应不小于光接收灵 敏度与裕度之和。 光衰耗测试 v本侧发送功率与对侧的接收功率差即光通道 的衰耗，两个方向的光衰耗之差应小于2 3dBm 。 光接收裕度测试 v在光接收尾纤与光接收口之间串入可变光衰 耗器，逐步投入光衰耗，当装置发“通道异 常” 报警时，退出报警前一步投入的光衰耗 ,此时的光衰耗数，即为通道裕度，应不小于 6dBm。注:通道裕度等于光接收功率与光接收 灵敏度的差值. 光接收灵敏度测试 v在光接收尾纤与光接收口之间串入可变光衰 耗器，逐步投入光衰耗，当装置发“通道异 常” 报警时，退出报警前一步投入的光衰耗 ，然后，用光功率计测量光接收口的光功率 ，即为光接收灵敏度。 联动试验 vCT系数校验,采样校验。 v主保护功能试验：本侧断路器在合闸位置，对侧断路 器在断开位置，本侧模拟单相故障，则本侧差动保护 动作跳开本侧断路器。 v两侧断路器在合闸位置，一侧模拟相间故障的同时另 一侧三相电压正常，则差动保护不动作。 v远跳功能试验：对侧断路器在合闸位置，本侧模拟远 跳，查看定值远跳是否经启动控制。（不经光差压板 控制) 通道状态的检查 v通道状态的监视有以下几个方面： v通道延时 v失步次数 v误码总数 v报文异常数 v报文间超时 通道常见问题的处理方法 v保护装置采用光纤传输信道已经得到广 泛的应用，由此带来的“通道异常”告 警也出现得比较频繁，尤其是在复用通 道时。根据多次现场处理的情况，下面 几个方面的问题出现较多。 通道常见问题的处理方法 1、尾纤头脏及接触不好 首先要检查光纤头是否清洁，尾纤头裸露在空气中 导致积尘时，可以用棉球蘸无水酒精擦拭。光纤连 接时，一定要注意检查FC连接头上的凸台和砝琅盘 上的缺口对齐，然后旋紧FC连接头。若凸台没有对 上缺口就拧紧，会增加1020dB的衰耗。当连接不 可靠或光纤头不清洁时，仍能收到对侧数据，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，故必须严格校验光纤连接的可靠性。 通道常见问题的处理方法 2、光电转换装置接PCM机的屏蔽双绞线使用不规范 光电转换装置接至PCM机的屏蔽双绞线要求使用四芯 带屏蔽双绞线，且屏蔽层应可靠一点接地，经常发 现通信使用普通的音频线连接。若屏蔽双绞线接至 配线架，需保证连接可靠，若直接接至PCM机，最好 不要采用RJ45水晶头方式（接触不好的可能性大， 在水晶头末端随意动一下电缆，保护装置显示收到 的误码数会增加很多），可以采用凤凰端子拧接的 方式。 通道常见问题的处理方法 3、光电转换装置不接地 光电转换装置随意放置，其接地不良好或根本没有 接地。导致平时能正常工作，而一但有故障或刀闸 操作时，保护装置发通道告警。 4、通信电源纹波系数高 通讯电源一般采用48V电源，对纹波系数有比较高 的要求，一般要求不超出100mv，现场发现电源纹波 比较大时，光电转换过程会出现误码。 通道常见问题的处理方法 5、复用通道的其它问题 通讯提供的复用通道中，各种设备均有可能出现问 题，其中以PCM机出现问题的概率最大（主要是时钟 设置），其次就是光板有问题的情况，一般通信设 备出现问题后，挂误码仪测试就能反映出来，要求 挂误码仪自环检测时间不小于24小时。 6、各设备时钟设置问题 需要根据现场实际情况正确设置各个通讯设备和保 护装置的时钟方式。 电流差动保护原理 2M速率与64K速率的区别 v2M速率省去两侧PCM交换机设备，通信链路上 减少了中间环节，减少了传输时延 v2M速率增加了传输带宽，可以传输更多保护 信息 v功率功率谱密度带宽，带宽越宽，噪声 功率越大，2M速率接收灵敏度较低，因此传 输距离较短. 电力系统通信方式分析 电力系统现有通信方式：载波通信，微波 通信，光纤通信; 光纤通信与输电线路无直接联系，不受电 磁干扰的影响，可靠性高，通信容量大; 光纤通信随着成本的下降、技术的成熟， 将是电力系统通信的发展方向 。 通信时钟同步、通道监视和误码检测 由于电流差动保护采用串行同步通信，所以必须 保证通信两端的时钟严格同步，否则，易出现“滑码” ，可能引起差动保护误动。 通道由于各种原因发生误码都对差动保护产生影 响，所以必须对通道数据进行实时监视，一旦发生误 码，应能够立即检测到和及时处理。 电流差动保护 光纤类型：单模； 光波长：1310nm(1550nm可选)； 光接收灵敏度：-38dBm； 发送电平： -8dBm； 光纤连接器类型：FC型 (SC型可选)； 专用通道的最大传输距离：40km(4060，60120km 可选，定货时注明)。 光纤接口： 注：使用光功率表测光功率、使用误码仪等。 v 远方跳闸 为使母线故障及断路器与电流互感器之间故 障时对侧保护快速跳闸，本保护装置设有一个远方跳 闸开入端子，用于传送母差、失灵等保护的动作信号 ，对侧保护收到此信号后驱动永跳。 远方跳闸（收到命令后）可通过控制字选择经启动 元件闭锁或者经方向元件闭锁。 发送远方跳闸命令的条件，本侧装置启动 远方跳闸开入。 电流差动保护 电流差动保护 差动保护的压板： v电流差动保护只有在两侧差动压板均处于投入状态 时才能动作，两侧压板互为闭锁。若两侧压板投入 状态不一致，装置会报告“差动压板不一致”。 v对侧跳位，压板投入时，才开放本侧差动保护。 专用连接方式示意图： 电流差动保护 双通道冗余 CSC-103A/B电流差动保护 电流差动保护 电流差动保护的采样样同步 ： v两侧侧的电电流差动动保护护必须须一侧设为侧设为 主机方式，另 一侧设为侧设为 从机方式。 v该设该设 置与通道方式无关。 CSC-103联调 本侧、对侧电流的察看： 例如本侧TA为1200/1，对侧TA为600/5，则： 本侧定值“TA变比补偿系数”为1； 对侧定值“TA变比补偿系数”为0.5。 若本侧某相电流为1，对侧看到相应相电流=1/0.5*5=10A; 若对侧某相电流为1，本侧看到相应相电流=1/5* 0.5=0.1A 。 正常运行时，两侧同名相电流相位约相差180o 最简单的折算方法，将电流折成一次电流，然后再折算成本侧的二次电流。 FC-ST FC-FC 熔接 耦接 光缆连接 光纤纵联保护调试注意事项 v两侧分别在保护的光发送口（在保护装置的光 发送插件背板处旋开尾纤，在尾纤插座上插入 光功率计）测量发送功率，应满足制造厂家说 明书的要求；将接收端尾纤插头插入光功率计 测量接收功率，应不小于光接收灵敏度与裕度 之和。 v严格校验光纤连接的可靠性，确保光纤头清洁，光纤连接时，FC 连接头上的凸台和砝琅盘上的缺口对齐，然后旋紧FC连接头。 v当连接不可靠或光纤头不清洁时，仍能收到对侧数据，但是收信裕 度大大降低，当系统扰动或操作时，会导致通道异常。 v光纤的弯度应符合要求。 v检验装置接地和2M及64K线接地的可靠性。 v光纤通道使用的光纤和光缆都必须是单模的。单模光纤跳线/尾纤 上有SM或者9/125字样。 v珐琅盘属于易碎物品，接线时注意保护 v接收到的光功率需小于本光模块发送的光功率。 光纤纵联保护调试注意事项 专用光纤通道验收项目1： v用光功率计和尾纤，检查保护装置的发信功率 是否合格，发信功率大于-10dBm，常规光模块 的波长为1310nm，超长距离（60km）光模 块 的波长为1550nm。 光纤纵联保护调试注意事项 专用光纤通道验收项目2： v用光功率计检查由对侧来的光纤收发功率，校 验收信裕度。接收灵敏度为-38dBm。常规光模 块的波长为1310nm，超长距离波长为1550nm 。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。同时检查光纤的衰 耗是否与实际线路长度相符（尾纤衰耗不计， 光波长为1310nm时光纤平均衰耗为 0.4dBm/km；光波长为1550nm时光纤平均衰 耗为0.2dBm/km） 光纤纵联保护调试注意事项 专用光纤通道验收项目3： v分别用跳纤将两侧保护装置的光收、发自环， 将装置 “通道环回实验”控制位置1，定值设为“ 主机方式”、 “内时钟”，“通道环回实验”控制位 投入10min后，装置告警“通道环回长期投入”（ 投入检修状态压板可解除告警），在“通道环回 实验”状态仍然可以作装置自环