光纤差动保护课程课件

主要内容1输电线路电流差动保护2光纤通道基础知识3光纤电流差动保护及通讯4差动保护光纤通道检测5光纤差动保护装置性能指标6光纤差动保护通信接口常见问答7现场异常情况处理8常用缩略语及词汇释义输电线路电流差动保护保护与电压量无关。选择性好、灵敏度高。系统振荡不误动。有天然选相能力。可用于同杆并架线路。可用于串补线路。解决了高阻接地问题解决了短线路问题。解决了弱电源故障问题。1.1TA极性与电流方向1）TA极性端的由正极性端流出时为正2）TA的正极性端大多数位于母线侧1.2纵联差动保护基本原理

在内部故障时有：

1.3输电线路电流差动保护判据差动电流判据作为差动启动元件，比率制动判据作为差动动作元件。1.3比率制动电流差动判据判据一：1.3比率制动电流差动判据判据二1.3比率制动电流差动判据动作制动特性1.3比率制动电流差动判据复平面动作特性1.3比率制制动电电流差差动判判据差动判判据电电流流流入流流出特特性1.3比率制制动电电流差差动判判据差动判判据TA误差特特性1.3比率制制动电电流差差动判判据变特性性、反反时限限特性性A区为严严重故故障快快速动动作区区，取取1.1，差动动门槛槛取1.2In，B区为弱弱故障障区，，追求求灵敏敏度取取0.6，差动动门槛槛取Icd，1.3比率制制动电电流差差动判判据稳态量量差动动1.3比率制制动电电流差差动判判据故障分分量差差动1.3比率制制动电电流差差动判判据零序电电流差差动内部故故障时时的故故障电电流流流出T型单回回线单回线路的故障电流流出问题

1.4差动保保护中中的特特殊问问题双回线路的故障电流流出问题

1.4差动保保护中中的特特殊问问题内部故故障时时的故故障电电流流流出T型双回回线内部故故障时时的故故障电电流流流出3/2接线3/2接线的故障电流流出问题1.4差动保保护中中的特特殊问问题1.4差动保保护中中的特特殊问问题负荷电电流的的影响响内部故故障伴伴有负负荷送送出1.4差动保保护中中的特特殊问问题负荷电电流的的影响响三端负负荷电电流与与故障障电流流的重重叠现现象1.4差动保保护中中的特特殊问问题外部故故障的的TA饱和问问题三端系系统1.4差动保保护中中的特特殊问问题外部故故障的的TA饱和问问题3/2接线系系统1.4差动保保护中中的特特殊问问题短引线线故障障问题题2光纤通通信基基础知知识光纤通通信系系统是是以光光波为为载体体，光光导纤纤维为为传输输媒介介的通通信方方式，，其基基本组组成部部分是是数据据源、、光发发送机机、光光纤通通道和和光接接收机机。2.1光纤通通信系系统简简介数据源光发射机和调制器光学通道光接收机光通信系统基本图2.1光纤通通信系系统简简介光纤通通信系系统的的主要要优点点有：：传输频频带宽宽，通通信容容量大大；线路损损耗低低，传传输距距离远远；抗干扰扰能力力强，，应用用范围围广；；线直径径细，，重量量轻；；抗化学学腐蚀蚀能力力强；；光纤制制造资资源丰丰富。。2.2光源与与光发发射器器合适的的发光光波长长；足够的的输出出功率率；可靠性性高、、寿命命长；；输出效效率高高；光谱宽宽度狭狭窄；；聚光性性好；；调制方方便；；价格低低廉；；2.2.1激光光光源a）激光光的特特性：：单单色性性好、、相相干性性好b）激光光器的的分类类：气体、、液体体、固固体和和半导导体激激光器器。原子、、离子子、分分子和和自由由电子子激光光器c）光纤纤通信信中的的激光光器：：半导体体激光光器（（LD）半导体体发光光二极极管（（LED）非半导导体激激光器器。2.2.1激光光光源LD、LED光发射射器的的调制制特性性2.2.2光发射射器a）光发发射器器的组组成电接口数据线路编码驱动电路温度控制功率控制LD调制器光隔离器2.2.2光发射射器电发射射端机机：：电发射射端机机的主主要任任务是是PCM编码和和信号号的多多路复复用。。2.2.2光发射射器c）输入入接口口与线线路编编码：：又称信信道编编码，，其作作用是是消除除或减减少数数字电电信号号中的的直流流和低低频分分量，，以便便于在在光纤纤中传传输、、接收收及监监测。。2.2.2光发射射器d）光源源的调调制：：信息的的处理理都是是在电电的领领域内内完成成的，，在光光纤通通信中中，我我们必必须把把电信信号转转变成成光信信号，，这样样才能能在光光纤上上传播播。在在光纤纤通信信系统统中，，信息息由LED或LD发出的的光波波所携携带，，光波波就是是载波波，把把信息息加载载到光光波上上的过过程就就是调调制。。2.2.2光发射射器e）光源源的控控制电电路：：1）波长长稳定定性要要求；；2）功率率稳定定性要要求；；2.2.2光发射射器f）光发发射器器参数数:1）发发送光光功率率（dBm）；光功率率Lt(dBm)与Pt(uW)关系：：Lt=10log(10-3xPt)2)光谱特特性；；3）最大大均方方根宽宽度；；4）最大大20dB跌落宽宽度；；5）最小小边模模抑制制比（（SMSR）。2.2.3常见光光源常见光光源2.3光纤与与光缆缆光纤与与光缆缆的优优点是是频带带宽、、电磁磁绝缘缘性好好、衰衰减较较小、、中继继器间间隔大大。目目前在在通讯讯系统统中广广泛采采用。。2.3.1光纤的的结构构光纤是是由纤纤芯和和包层层两部部分组组成的的2.3.2光纤的的参数数a）光纤纤的数数值孔孔径：：入射到到光纤纤端面面的光光并不不能全全部被被光纤纤所传传输，，只是是在某某个角角度范范围内内的入入射光光才可可以，，这个个角度度就称称为光光纤的的数值值孔径径。2.3.2光纤的的参数数b）光纤纤的传传播模模式：：在光纤纤的受受光角角内，，以某某一角角度射射入光光纤端端面，，并能能在光光纤的的纤芯芯-包层交交界面面上产产生全全反射射的传传播光光线，，就可可称之之为光光的一一个传传输模模式。。2.3.2光纤的的参数数c）光纤纤的衰衰减：：造成光光纤衰衰减的的因素素有很很多，，但是是主要要因素素有：：本征征，弯弯曲，，挤压压，杂杂质，，不均均匀和和对接接等。。2.3.2光纤的的参数数d）光纤纤的三三个传传输窗窗口：：短波长长传输输窗口口：0.85μμm长波长传输输窗口：1.31μμm、1.55μμm2.3.2光纤的参数数e）色散与带带宽：色散越小，，带宽就越越大，所产产生的脉冲冲展宽就越越小；在光光纤通信中中，色散和和带宽是一一对矛盾体体。2.3.3光纤的种类类光纤的种类类2.3.4常用光纤规规格单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm多模：50/125μm欧洲标准；；62.5/125μμm美国标准工业、医疗疗和低速网网络：100/140μm，200/230μm塑料光纤：：98/1000μm用于汽车控控制。2.3.4常用光纤规规格G.652光纤的主要要规范2.3.5光缆介绍光缆的结构构：2.3.5光缆介绍常用的光缆缆有：·8.3μμm芯、125μm外层、单模模。·62.5μm芯、125μm外层、多模模。·50μm芯、125μm外层、多模模。·100μμm芯、140μm外层、多模模。2.3.6光纤复合架架空地线500kV主干线用OPGW结构2.3.6光纤复合架架空地线主要技术参参数2.3.6光纤复合架架空地线环境因素OPGW（OPGW-48B1-130）影响2.4.1光检测器光检测器：：灵敏度度高、响应应速度快、、噪声小、、稳定可靠靠2.4.2光接收器的的组成光接收器的的组成：光接收器可可以分为前前端、线性性通道、时时钟提取与与数据再生生几个部分分2.4.2光接收器的的组成数据和时钟钟2.4.3光接收器的的性能参数数a）光接收器器灵敏度影响接收器器灵敏度的的主要因素素是噪声2.4.3光接收器的的性能参数数b）接收器的的动态范围围：光接收器的的动态范围围：D＝10lg[Pmax/Pmin]，式中Pmax指满足误码码率指标下下，接收器器的最大输输入光功率率，Pmin即为接收器器的灵敏度度。实际中一般般为16～20dB。2.5光纤连接器器光纤连接器器的结构2.5.1FC型光纤连接接器FC型光纤连接接器：FerruleConnector的缩写，表表明其外部部加强方式式是采用金金属套，紧紧固方式为为螺丝扣2.5.1FC型光纤连接接器FC型光纤连接接器结构2.5.2SC型光纤连接接器SC型光纤连接接器2.5.3ST型光纤连接接器ST型光纤连接接器2.6调制、编码码和复用调制：调制是用数数字或模拟拟信号改变变载波波形形的幅值、、频率或相相位的过程程，分为模模拟调整和和数字调整整。数字调制是是光纤通信信的主要调调制方式，，将模拟信信号抽样量量化后，以以二进制数数字信号““1”或“0”对光载波进进行通断调调制，并进进行脉冲编编码（PCM）。2.6.2编码编码是通过过一些方式式，把数码码进行变换换，得到另另外一组适适于传输的的数码常见编码2.6.3复用信道复用是是为了便于于在光纤传传输把多个个低容量信信道以及开开销信息，，复用到一一个大容量量传输信道道的过程。。采用不同同的复用方方式对接收收信噪比将将产生不同同的影响，，对光功率率的要求也也不相同。。2.6.3复用a）波分复用用：波分复用WDM（WavelengthDivisionMultiplexing）是将信道道分割成若若干个子信信道，每个个子信道用用来传输一一路信号，，是频分复复用在光纤纤信道的变变例；或者者说是将波波长划分成成不同的波波长段，不不同路的信信号在不同同的波长段段里传送，，各个波段段之间不会会相互影响响，所以不不同路的信信号可以同同时传送2.6.3复用a）波分复用用：目前唯唯一成熟且且付诸实用用的超大容容量光传输输技术2.6.3复用b）时分复用用：时分分复用OTDM(OpticalTimeDivisionMultiplexing)的实现方法法与WDM完全不同，，是将使用用信道的时时间分成一一个个的时时间片（时时隙），按按一定规则则将这些时时间片分配配给各路信信号，每一一路信号只只能在自己己的时间片片内独占信信道进行传传输，所以以信号之间间不会互相相干扰，2.6.3复用b）时分复用用：是未未来发展的的一项极具具潜力的技技术，但它它远不如WDM技术成熟，，一些关键键技术还有有待解决。。2.6.3复用c）码分复用用：码分复复用OCDMA(OpticalCode-DivisionMultipleAccess)采用暂时的的波形（称称作光特征征码）来编编码和解码码，不同的的信息可共共享一个时时域、频域域、空间域域，它根据据域值从通通道的所有有信号中选选取所需的的信号，光光解码器的的输出是与与输人信号号和匹配的的滤波器相相关的。2.6.3复用c）码分复用用：码分复复用也是未未来发展的的一个极具具潜力的技技术，只是是目前技术术尚不是十十分成熟。。2.7PCM及数字复接接技术PCM（Pulse-CodeModulation）即脉冲编编码调整，，对信号抽抽样，分别别把每个样样值单独予予以量化后后，再将所所得的量化化值序列进进行编码，，变换为数数字信号的的调制过程程，具有较较高的抗干干扰性能。。2.7.1PCM介绍PCM复用设备2.7.1PCM介绍PCM数字电话复复用结构2.7.2数字复接技技术把各个低比比特率的信信号源按照照时分复用用的方式汇汇成高比特特率的数字字信号，称称为数字复复接技术，，相应的设设备称为复复接设备。。而在接收收端，把高高比特率的的信号分离离成为支路路的低比特特率信号，，称为数字字分接技术术，相应的的设备称为为数字分接接设备。PCM复用设备加加上光端机机、光缆及及中转站就就构成了光光纤数字通通信系统。。2.8PDH/SDH在数字传输输网系统中中，有两种种数字传输输体系：一种叫“准准同步数字字体系”（（PlesiochronousDigitalHierarchy），简称PDH；另一种叫““同步数字字体系”（（SynchronousDigitalHierarchy），简称SDH。2.8.1PDH网络采用准同步步数字体系系（PDH）的系统，，是在数字字通信网的的每个节点点上都分别别设置高精精度的时钟钟，这些时时钟的信号号都具有统统一的标准准速率。尽尽管每个时时钟的精度度都很高，，但总还是是有一些微微小的差别别。为了保保证通信的的质量，要要求这些时时钟的差别别不能超过过规定的范范围。2.8.1PDH网络PDH设备2.8.1PDH网络a）接口方面面：1）只有地区区性的电接接口规范，，不存在世世界性标准准。2）没有世界界性标准的的光接口规规范。2.8.1PDH网络不同系列的的PDH电接口速率率等级2.8.1PDH网络b）复用方式式：现在的的PDH体制中，只只有1.5Mbit/s和2Mbit/s速率的信号号（包括日日本系列6.3Mbit/s速率的信号号）是同步步的，其他他速率的信信号都是异异步的2.8.1PDH网络c）运行维护护方面PDH在运行维护护方面字节节少，没有有足够的开开销字节。。2.8.1PDH网络d）兼容性PDH网管接口也也不统一，，兼容性差差。2.8.2SDH网络SDH全称叫做同同步数字传传输体系，，SDH是一种传输输的体系（（协议），，就象PDH准同步数字字传输体系系一样，SDH这种传输体体系规范了了数字信号号的帧结构构、复用方方式、传输输速率等级级，接口码码型等特性性。2.8.2SDH网络SDH设备2.8.2SDH网络a）接口方面面：SDH体制对网络络节点接口口（NNI）作了统一一的规范。。规范的内内容有数字字信号速率率等级、帧帧结构、复复接方法、、线路接口口、监控管管理等。1）电接口方方面：有一一套标准的的信息结构构等级，即即有一套标标准的速率率等级2）光接口方方面：线路路接口（这这里指光口口）采用世世界性统一一标准规范范，SDH信号的线路路编码只对对信号进行行扰码，不不再进行冗冗余码的插插入。2.8.2SDH网络b）复用方式式：能从高速SDH信号，例如如2.5Gbit/s（STM-16）中直接分分/插出低速SDH信号例如155Mbit/sSTM-1），这样就就简化了信信号的复用用和分接，，使SDH体制特别适适合于高速速大容量的的光纤通信信系统。2.8.2SDH网络c）运行维护护方面：安排了丰富富的用于运运行维护（（OAM）功能的开开销字节，，使网络的的监控功能能大大加强强，也就是是说维护的的自动化程程度大大加加强，从而而使系统的的维护费用用大大降低低。2.8.2SDH网络d）兼容性：：SDH有很强的兼兼容性，这这也就意味味着当组建建SDH传输网时，，原有的PDH传输网不会会作废，两两种传输网网可以共同同存在。2.9误码与误块块误码是指经经接收、判判决、再生生后，数字字码流中的的某些比特特发生了差差错，使传传输的信息息质量产生生损伤，从从而导致接接收码与发发送码不一一致。关于通道通通信误码，，ITU-T制订了G.821、G.826和M.2100规范。2.9误码与误块块821建议规范的的是电路层层网络的误误码性能指指标。G.826建议规定了了基群和更更高速率国国际通道的的误码性能能参数和指指标。这这是一种简简单易行的的在线测试试方法。ITU-TM.2100系列专门用用来明确表表示连接质质量，以便便服务提供供者进行长长期的测试试分析。2.9误码与误块块BLOCK块：CM30在2Mb/s测试时，每每2048bit定义为一个个块。EB误块：在一一个块中，，有一个或或多个比特特差错。ES误块秒：在在1秒中有一个个或多个误误块。SES严重误块秒秒：在1秒中有≥30%的误块，或或者至少出出现一个严严重扰动期期时认为该该秒为严重重误块秒SES。…………3光纤电流差差动保护及及通讯3.1参考端、同同步端确定定3.2同步调整方方法3.3差动保护的的通信方式式及接口3.4误码及校验验机制3.5通道延时及及对保护影影响3.6装置自环3.7装置交叉接接线3.8双通道方式式3.9接口与通信信终端设备备的连接要要求3.1参考端、同同步端确定定同步调整之之前首先需需知道参考考端（主端端Master）、同步端端（从端Slave）。国内外外常规的方方法是：1）采用硬压压板；2）采用软压压板或控制制字；3）采用自适适应方法。。3.1.1硬压板主从从确定采用硬压板板是通过在在装置上设设置一开关关量:1)依赖于保护护读的开入入量状态2)检修试验时时，需通过过设置硬压压板或跳针针为参考端端（主端））做单端试试验，试验验完毕注意意恢复。3)不方便运行行管理。3.1.2软压板或控控制字主从从确定设置软压板板或控制字字状态，通通过读入软软压板或控控制字状态态，确定参参考端（主主端Master）、同步端端（从端Slave）。试验完毕改改变软压板板或控制字字投入运行行，试验状状态与投入入运行不一一致，容易易造成设置置不一致；；也给管理理部门带来来不便利。。3.1.3自适应主从从确定该方法提供供一个完整整的逻辑供供保护装置置自适应的的区分双端端运行和自自环状态，，并在双端端运行时自自动确定参参考端与同同步端；作作自环试验验时自动切切换到自环环状态，试试验结束后后自适应随随接线的改改变而切换换。使现场场运行人员员不再关心心装置的状状态，而且且也不需要要现场整定定，完全摆摆脱了人为为因素对保保护状态的的影响。3.2同步调整方法1）采样数据修正法法；2）采样时刻调整法法；3）时钟校正法；4）采样序号调整法法；5）GPS同步法；6）参考相量同步法法。3.2.1采样数据修正法两侧保护对每一帧帧接收数据都要进进行“梯形算法””，求出两侧采样样偏差角并根据计计算结果对接收数数据进行扭转，以以达到两侧数据的的“同时”的目的的。优点：是两侧装置置各自独立，自由由采样；采样间隔隔均匀缺点：仅适用于稳稳态量电流差动判判据，电网频率率变化会影响修正正精度。3.2.2采样时刻调整法线路两侧一主一从从，主端为参考端端，自由采样；从从端为同步端，通通过“梯形算法””可计算出主端的的采样时刻，并按按主端的采样时刻刻调整自己的采样样时刻，达到两侧侧数据同步的目的的。优点：不必对每帧帧数据进行调整；；主端的采样间隔隔均匀；受通道影影响小，一定程度度上可适用于自愈愈环网或可变光纤纤通道。缺点：会造成从端端采样间隔的不均均匀，而且要涉及及硬件时钟的操作作，极不方便。3.2.3时钟校正法主端自由采样。从从端发信息帧，主主端收到后将命令令和延时时间返回回给从端，从端计计算两侧时钟的相相对误差△t，从端按照一定比比率对时钟进行校校正直到△t为零。该方法要求两侧晶晶振时钟精度高。。3.2.4采样序号调整法线路两侧保护装置置以同频率自由采采样，并对每一次次采样标注一个采采样序号；a）确定通道延时3.2.4采样序号调整法b）确定同步端采样样序号当小于1/2采样间隔，参考端端Mi采样序号与同步端端Ni采样序号为同步采采样序号3.2.4采样序号调整法c）同步校准大于1/2采样间隔时，应调调整下一采样序号号3.2.4采样序号调整法d）同步精度分析：：采样频率达到4800Hz/s时，两侧同步误差差最大为采样间隔隔的一半，即180/96＝3.2.4采样序号调整法e）同步调整后差流流计算3.2.5GPS同步法GPS同步法通过GPS受时信息，两侧同同步采样3.2.6参考相量同步法利用线路模型计算算出代表同一量的的两个向量，然后后利用这两个向量量的相位差实现同同步采样。方法5－6）则是独立于光纤纤通道，这是他们们的优点。缺点：GPS同步法依赖于GPS对时，参考相量法法受输电线路参数数和电气量测量误误差的影响，其精精度不能得到保证证。3.3差动保护的通信方方式及接口3.3.1光纤差动保护数据据传输3.3.2专用方式3.3.3复用方式3.3.4光纤电流差动保护护时钟设置3.3.1光纤差动保护数据据传输采用脉冲编码调制制（PCMPulse-CodeModulation））的方式传输保保护模拟量、开关关量信息。3.3.1光纤差动保护数据据传输传输通道3.3.1光纤差动保护数据据传输数据的调制解调过过程3.3.1光纤差动保护数据据传输数据的调制解调过过程1）一个时钟周期分分成四个单位间隔隔；2）二进制的“1”被编成四个比特的的码组1100；3）二进制的“0”被编成四个比特的的码组1010，4）通过交替变换相相邻码组的极性，，把二进制信号转转换成三电平信号号；5)每第八组破坏了码码组的极性交替。。破坏的组对八比比特组的最后一比比特进行标志。保护装置与64k复接设备连路图3.3.1光纤差动保护数据据传输保护装置与2M复接设备连路图3.3.2专用方式专用方式系统连接接图3.3.2专用方式通道裕度计算光纤通道衰耗有：：1光纤衰耗0.3dB/km（单模）2接头衰耗1dB/点3熔接衰耗0.3dB/点（现在可降低到到0.1dB/点）3.3.2专用方式通道裕度校验公式式：光发射功率-光接收灵敏度-0.3×距离-1×接头个数-0.3×熔接个数>6dB3.3.3复用方式复用方式利用64kbit/s的数字接口经PCM终端设备或利用2M接口直接接入现有有数字用户网络系系统PDH/SDH。复用方式主要用于于长距离输电线路路的保护。复用方方式不但节省了光光缆及施工费用，，而且利用了SDH自愈环的高可靠性性，在电力系统中中的应用正逐渐增增多。3.3.3复用方式a）64k接口64k复用方式下系统连连接图3.3.3复用方式接口功能要求1）64kbit/s信息信号；2）64kHz定时信号；3）8kHz定时信号。3.3.3复用方式有三种接口类型1）同向接口3.3.3复用方式有三种接口类型2）反向接口3.3.3复用方式有三种接口类型3）中央时钟接口3.3.3复用方式接口电气特性1）同向接口的电气气特性标称比特率：64kbit/s；经接口传输的信号号的最大容差：±100ppm；64kbit/s和8kHz的定时信号和64kbit/s的信息信号在同一一方向传输，对每每一传输方向用一一平衡线对，用编编码的方法将三种种信号综合在一个个传输信号之中；；3.3.3复用方式接口电气特性接口口规格：标称比特率：64kbit/s；代码：1B4B；输入口输入阻抗：：标称值: 120欧姆平衡(对称)；连接输出口与输入入口的对称屏蔽线线对的屏蔽层应在在输出口接地，但但如果需要,在输入口也可以接接地。3.3.3复用方式输出信号特性：接口电路的输出信信号为矩形脉冲，，“传号”（有脉脉冲）的标称峰值值电压为1.0V，“空号”（无脉脉冲）的峰值电压压为±0.10V。标称脉冲宽度3.9μS（信号波特率256kBd）。3.3.3复用方式2）反向接口的电气气特性反向接口与同向接接口不同的是，它它需要在每个传输输方向使用两对平平衡线，一对用于于传输数据信号，，另一对用于传输输综合的定时信号号（64kHz和8kHz）。3.3.3复用方式3）中央时钟接口的的电气特性：中央时钟接口在每每一个传输方向上上需要用一对平衡衡线传输数据信号号，另外还需要用用一对平衡线将来来自中央时钟源的的综合定时信号（（64kHz和8kHz）送至局内终端设设备3.3.3复用方式b）2M接口2M复用方式下系统连连接图3.3.3复用方式一般特性：比特率：2048kbit/s经接口传输的信号号的最大容差：±50ppm；3.3.3复用方式HDB3码3.3.3复用方式2M接口规格：标称比特率：2048kbit/s；代码：HDB3；输入口输入阻抗：：标称值: 75欧姆不平衡(同轴)；120欧姆平衡(对称)；3.3.3复用方式输出信号特性：：“传号”（有脉冲冲）的标称峰值电电压为2.37V（同轴线对）或3V（对称线对）。“空号”（无脉冲冲）的标称峰值电电压为0±0.237V（同轴线对）或0±0.3V（对称线对）；标标称脉冲宽度为244ns。3.3.4光纤电流差动保护护时钟设置1）两侧装置发送时时钟均采用内时钟钟方式称为“主－－主”时钟方式；；2）两侧装置均采用用外时钟方式称为为“从－从”时钟钟方式；3）一侧装置采用内内时钟方式，一侧侧装置采用外时钟钟方式称为“主－－从”时钟方式。。3.3.4光纤电流差动保护护时钟设置差动保护装置内、、外时钟设置3.3.4光纤电流差动保护护时钟设置a）专用通道方式时时钟设置：设置为“主－主””时钟方式：两侧侧装置均采用内时时钟，写入时钟为为装置时钟，读出出时钟为提取时钟钟，写入时钟与读读出时钟频率偏差差仅与锁相环有关关，产生滑码最少少。3.3.4光纤电流差动保护护时钟设置b）复用通道方式时时钟设置64kbit/s复用PCM设备：设置为“从－从””模式3.3.4光纤电流差动保护护时钟设置2Mbit/s复用PDH/SDH设备设置为“主—主”方式；PDH通信设备进行通信信时钟设定。即把把一侧的通信时钟钟设为主时钟（内内时钟），另一侧侧通信时钟设为从从时钟，3.4误码及校验机制一帧信息中有一位位错误或多位错误误对保护来说都是是不能使用的，根根本原因在于对保保护实时性要求很很高，既没有时间间对出错的信息帧帧重发，也没用能能力进行数据恢复复，只好丢弃数据据帧3.4.1误码产生原因1）发光功率过大；；2）接收灵敏度不够够；3）接头不好；4）光纤弯曲；5）光纤挤压；6）光纤损耗过大；；7）时钟设置不正确确；3.4.2CRC校验1)单个位错误100%2)双位独立错误100%3)奇数位错误100%4)突发长度小于16位的突发性错误100%5)突发长度等于17位的突发性错误99.9969%(6)突发长度大于17位的突发性错误99.9984%3.4.3通道及误码检测通道监测内容如下下：通道延时时间；当前1s内的误码帧数称秒秒误码数；对每帧数据进行CRC校验，对1秒内的错误帧数进进行统计，当错误误帧数大于给定值值（１）时，认为为该秒为误码秒（（erroredseconds）；在恒速率通信时，，单位时间１秒内内收到的帧数为恒恒定，如果丢失帧帧数大于某给定值值（1）时，认为该秒为为误码秒；误码率大于某给定定值（如大于10-3时）或连续无接收收数据认为通道失失效（ChannelFailure）。3.4.4保护装置的通道信信息显示通道A延时 通道道A延时ms通道B延时 通道道B延时ms通道A秒误码数通通道A当前1s内的误码帧数通道B秒误码数通通道B当前1s内的误码帧数通道A误码秒通通道A误码秒统计值通道B误码秒通通道B误码秒统计值通道A失效通通道A工作状态不正常常通道B失效通通道B工作状态不正常常3.5通道延时及对保保护影响称为横向不对称称延时，简称横横向延时；称为纵向对称延延时，简称纵向向延时。3.5通道延时及对保保护影响为差动保护对通通道传输延时的的要求3.5通道延时及对保保护影响专用通道：为光光信号在光纤线线路中传输延时时，跟光纤长度度有关，OPGW光纤折射率=1.48，光速C=300000km/s，光在光纤中的的延时=4.93us/km≈5us/km，3.5通道延时及对保保护影响服用通道：延时时公式：为SDH设备的传输延时时170us；PCM终端设备延时，，取1000us；为中中继复用延时100us；为光光信号在光纤线线路中传输延时时，按中继距离离40km，n为光区间数。3.5通道延时及对保保护影响复用通道延时3.5通道延时及对保保护影响SDH传输设备延时3.5通道延时及对保保护影响64k复用通道延时3.5通道延时及对保保护影响2M复用通道延时3.5通道延时及对保保护影响50Hz的交流量1ms相应角度为360/20=18度，同步调整误误差3.5通道延时及对保保护影响3.5通道延时及对保保护影响动作、制动电流流3.5通道延时及对保保护影响判据一相应允许许横向不对称延延时为3.4ms判据二相应允许许横向不对称延延时为1ms。不对称延时对判判据影响3.6装置自环装置自环除物理理上的自环（光光自环、电自环环）外，在复接接时有可能出现现网管设置出项项软件设置自环环，如图常见的的光自环及电自自环。3.7装置交叉接线交叉接线种类较较多，随着变电电站光纤应用增增多，容易发生生交叉接线，如如1）双回线路各使使用一套光纤通通道保护时，2）一、二回线路路通道接线交叉叉，3）单回线使用两两套光纤通道保保护，两套保护护通道接线交叉叉，4）同一厂、站内内使用光纤通道道的保护接线错错误等。5）在复接时有可可能出现网管设设置出项软件设设置交叉接线。。3.7装置交叉接线3.7装置交叉接线3.7装置交叉接线装置设置“本侧侧保护装置编码码”与“对侧保保护装置编码””，（1）若接收报文中中的编码与“对对侧保护装置编编码”一致，表表示光纤通道连连接正常；（2）如果接收报文文中的编码与““对侧保护装置置编码”不相等等，但与“本侧侧保护装置编码码”相等，则表表示光纤通道自自环；（3）如果接收报文文中的编码与““对侧保护装置置编码”及“本本侧保护装置编编码”都不一致致，判为光纤通通道交叉接线3.7装置交叉接线总的编码区=编码分区域1+编码分区域2+编码分区域3+编码分区域4+编码分区域5区域电网1：编码分区域1区域电网2：编码分区域2区域电网3：编码分区域3区域电网4：编码分区域43.8双通道方式双通道方式一般般有三种：1）通道扩展方式式；2）双套差动方式式；3）双通道热备用用方式。3.8双通道方式通道扩展方式3.8双通道方式双套差动方式3.8双通道方式双通道热备用无无缝切换：同一一套保护装置要要求两个相同的的通信接口，即即两个光端机和和两套码型变换换等电路。两套套通信接口电路路同时工作，传传送同样的数据据信号给通信模模块。通信模块块同时收到两路路数据信号，利利用其中一路数数据信号作为主主用数据信号。。当通信模块检检测到该路通道道数据误码率达达到某一指标时时候时，自动取取用另一路数据据信号。3.8双通道方式3.9接口与通信终端端设备的连接要要求复接方式接口与通信终端端设备的连接要要求64k复用接口与通信终端端设备的连接要要求2M复用1）保护室与通信信室距离L超过50m时，通过光纤连连接，2）复用接口装置置应采用通信的的直流电源，3）该段光缆的备备用芯按100%后备考虑，4）光缆的铺设采采用电缆沟内铺铺设，5）通常光纤的允允许环境温度下下限值不超过-20度，对于北方地地区，设计时选选择光缆时要与与光缆供货厂商商了解清楚，否否则会产生光纤纤损耗大幅度增增加，造成通道道随季节变化不不稳定的情况。。64k复用时复用接口口装置与复接设设备连接1）如果平衡线对对是平衡的，屏屏蔽层在输出口口接地，必要时时也要能在输入入口将屏蔽接地地。2）对于双屏蔽层层电缆，内屏蔽蔽层一端接地，，外屏蔽层应两两端接地。3）接线时不允许许经端子排转接接,应直接从复用接接口装置电口连连到配线架。2M复用时复用接口口装置与复接设设备连接1）2M接口采用非平衡衡同轴电缆，同同轴电缆采用外外屏蔽层两端接接地。2）不允许经端子子排转接,应直接从复用接接口装置电口连连到配线架。4差动保护光纤通通道检测4.1光纤电流差动保保护通信检测的的必要性4.2试验准备4.3差动保护光纤通通道检测4.1光纤电流差动保保护通信检测的的必要性由于通信通道在在光线电流差动动保护重要作用用，所以在出厂厂和投运时候，，应该对通信通通道中的各个环环节包括光端机机、通道衰耗、、复用接口盒、、时钟设置以及及现场的复用设设备等等进行检检查，防止由于于通信通道导致致保护不能正常常工作的产生。。4.1光纤电流差动保保护通信检测的的必要性常见问题包括：：1）保护装置提供供的技术指标，，如光收发功率率、接收灵敏度度、光收发模块块的稳定性，由由于接触不良、、老化等原因，，不能满足技术术指标。2）实际随着装置置的运行，光器器件老化、通道道接触原因、光光纤老化，通道道衰减增大，误误码率增大。3）通道的时延，，间断对保护性性能有影响。4.2.1仪器准备及校准准光功率计、光衰衰耗仪、光误码码仪、继电保护护测试仪。1）首先应对光功功率计、光衰耗耗仪、光误码仪仪进行校准，检检查继电保护测测试仪的精度是是否满足要求。。尤其是光功率率计，应采用同同一台光功率计计去测量。2）在确保光纤中中的光有效地耦耦合到光功率计计中去，这时，，还必须使全部部光都照射到检检测器的接收面面上，又不使检检测器过载。光光纤表面应充分分地平整清洁，，使散射和吸收收降到最低。3）如果进行功率率测量时所使用用的光源与校准准时所用的光谱谱不相同，也会会产生测量误差差。4.2.2光纤及光收发模模块的检查检查光纤的连续续性，光纤适配配器的类型，确确定光纤模式类类型、所用波长长等是否和技术术方案要求一致致。4.2.3通道及时钟设定定检查1）检查通道之间间的连线是否正正确无误，确定定发射端和对侧侧接收端相连接接。2）检查时钟方式式设置，并根据据通道的实际情情况设置时钟方方式。3）光功率计和光光衰耗仪，注意意光功率计波长长选择根据实际际工作波长选择择1310nm或1550nm。4.3.1光发射器功率测测试光发射器功率测测试目的：测试发射射器功率是否满满足要求。发射器功率测试试接线如图所示示。发射器功率率＝测量值＋＋接头衰耗（（2×1db）4.3.2光接收灵敏度测测试光接收灵敏度测测试目的：测试接收收器灵敏度是否否满足要求。接收灵敏度=发射功率-光衰耗仪值-4dB（两根跳线光纤纤接头衰耗1dB×4个）。4.3.3光接收器的动态态范围测试目的：测试光接接收器的动态范范围D＝10×lg(Pmax/Pmin）Pmax指满足规定误码码率指标下，接接收器的最大输输入光功率，Pmin即为接收器的灵灵敏度4.3.4光收发模块稳定定性测试目的：光收发模模块的稳定性没有其它干扰的的情况下，要求求收发模块的误误码应该优于某某定值，暂定为为1E-9，即平均4.38小时产生一帧误误码。4.3.5光接收功率测定定目的：测试光接接收端接收功率率及裕度是否满满足要求。接收收光功率＝光功功率计测量值要要求裕度>6dBm4.3.6光收发模块抗干干扰测试目的：测试光收收发模块抗干扰扰能力有电磁干扰情况况下（临时用对对讲机干扰），，要求收发模块块产生的误码应应该优于某定值值，暂定为1E-7，即平均156s产生一帧误码。。4.3.7光纤通道自环检检测目的：检查光纤纤通道系统的各各个环节，包括括光端机、复用用接口装置、PCM或PDH/SDH设备等。a）通信告警信信息及意义告警信息保护装置告警原原因：光端机告警原因因复用接口装置告告警原因复用设备告警4.3.7光纤通道自环检检测b）专用方式自环环试验1）本端光自环2）远端光自环4.3.7光纤通道自环检检测c）复用方式自环环试验64k复用方式试验1）本端光自环2）近端64k电自环3）近端2M电自环4）远端2M电自环5）远端64k电自环6）远端光自环4.3.7光纤通道自环检检测64k复用方式自环检检测4.3.7光纤通道自环检检测2M复用方式试验1）本端光自环2）近端2M电自环3）远端2M电自环4）远端光自环4.3.7光纤通道自环检检测2M复用方式自环检检测5光纤差动保护装装置性能指标5.1保护功能性能指指标5.2双通道自适应性性指标5.3其它通道性能指指标5.1.1正常误码下保护护功能目的：在通道误误码率优于1E-6时，保保护功功能正正确，，符合合各种种技术术指标标。5.1.2许可误误码下下保护护功能能目的：：在通通道误误码率率约为为1E-4时，保保护功功能正正确。。允许在在正常常动作作时间间基础础上不不超过过20ms延时5.1.3临界接接收灵灵敏度度下保保护功功能目的：：验证证在临临近光光接收收灵敏敏度的的情况况下，，验证证保护护功能能及通通道监监视功功能的的正确确性。。测试告告警信信号（（通道道误码码统计计约为为1E-2）时和和报文文显示示以及及复归归5.1.4PCM故障模模拟、、SDH/PDH故障拟拟测试试目的：：验证证复接接PCM设备故故障，，验证证保护护通道道监视视功能能的正正确性性。在复接接PCM设备时时候，，模拟拟PCM故障电电源关关闭，，保护护装置置应给给出正正确信信息，，闭锁锁保护护。此此时作作保护护性能能试验验，保保护不不动作作。在复接接SDH/PDH设备时时候，，模拟拟SDH/PDH故障电电源关关闭，，保护护装置置应给给出正正确信信息，，闭锁锁保护护。此此时作作保护护性能能试验验，保保护不不动作作。5.1.5通道中中断测测试目的：：通道道中断断，验验证保保护通通道监监视功功能的的正确确性。。5.2.1通道中中断测测试目的：：一个个通道道中断断或两两个通通道中中断，，验证证保护护通道道监视视功能能的正正确性性。在双通通道控控制模模式下下，分分别依依次中中断其其中一一个通通道，，而另另一通通道正正常，，本侧侧和对对侧均均给出出相应应通道道的接接收中中断报报文，，且发发送通通道中中断告告警信信号，，此时时做差差动，，保护护应该该正确确动作作。同同时中中断两两个通通道，，本侧侧和对对侧均均给出出相应应通道道的接接收中中断报报文，，且发发送两两个通通道中中断告告警信信号，，闭锁锁保护护，此此时差差动试试验，，模拟拟区内内外故故障，，保护护应不不动作作。5.2.2通道自自适应应切换换目的：：测试试双通通道自自适应应热备备用切切换功功能，，保护护装置置具有有更可可靠的的性能能。在双通通道控控制模模式下下，在在任一一个通通道出出现误误码达达到1E-4情况下下，另另一通通道正正常，，做差差动试试验，，模拟拟区内内外故故障，，装置置自动动进行行双通通道数数据选选择，，选择择正确确的数数据，，不会会影响响保护护功能能和性性能；；然后后，降降低该该通道道误码码到正正常水水平，，增加加另一一通道道误码码达到到1E-4，做差差动试试验，，模拟拟区内内外故故障，，装置置自动动进行行双通通道数数据选选择，，选择择正确确的数数据，，不会会影响响保护护功能能和性性能。。该试试验说说明实实现了了在双双通道道控制制模式式下自自动进进行通通道数数据选选择。。5.3其它通通道性性能指指标目的：：测试试它业业务、、通道道自愈愈时间间、单单向延延时、、双向向不对对称延延时对对保护护影响响。1．其它它业务务影响响：复复接PCM设备时时候，，网络络查询询维护护业务务，如如告警警查询询、2M及其它它业务务、通通信系系统时时钟设设置等等，对对保护护性能能的不不影响响。2．通道道自愈愈时间间：不不大大于20ms。对通通道自自愈的的时间间要求求是越越小越越好，，但由由于通通信网网络设设备本本身的的限制制，目目前只只能达达到这这样的的性能能。3．单向向延时时测试试：要要求<20ms。在单单向延延时小小于20ms时候，，保护护在区区内典典型故故障可可以满满足继继电保保护要要求。。4．双向向不对对称延延时测测试：：要求求<1ms6光纤差差动保保护通通信接接口常常见问问答6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置6.264K/2M数字复复接通通道及及接口口装置置6.3光纤及及其附附件6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置1）问：：适用用通道道类型型？答：专用光光纤：：满足足；2M口：满满足；；64k复接通通道：：满足足；64k接口的的匹配配阻抗抗：120欧姆，，平衡衡；2M接口的的匹配配阻抗抗：75欧姆，，非平平衡。。6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置2）问问：纵纵差保保护接接2M口数字字通道道后的的优点点？答：可以直直接接接入PDH/SDH设备，，减少少了PCM中间设设备，，提高高了通通信的的可靠靠性。。6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置3）问：：纵差差保护护光接接口输输出的的原理理？是是如何何编码码和解解码的的？答：将接收收到64kbit/s（2Mbit/s）信号号调制制到256kbit/s（8Mbit/s），送送入光光收发发模块块变成成光信信号输输出，，采用用1B4B编解码码。6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置4）问：：纵差差保护护配置置64kbit/s（2Mbit/s）电接接口的的可行行性？？电接接口的的传输输距离离要求求？答：可行，，电接接口传传输距距离不不大于于50米，一一般推推荐使使用光光传输输到通通信室室。6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置5）问：：纵差差保护护的时时钟同同步方方式如如何考考虑？？答：采采用64k通道：：发送送时钟钟和接接收时时钟都都由接接收数数据中中提取取，采采用全全数字字锁相相环技技术，，使使用““从－－从时时钟””同步步方式式，即即两端端保护护装置置的时时钟都都设置置为““从-从”时时钟方方式。。2M通道和和专用用光纤纤通道道：接接收时时钟由由接收收数据据中提提取，，采用用全数数字锁锁相环环技术术；发发送时时钟采采用本本地时时钟，，使用用“主主－从从时钟钟”同同步方方式，，即两两端保保护装装置的的时钟钟都设设置为为“主主-主”时时钟方方式。。6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置6）问：：纵差差保护护与接接口的的通信信规约约能否否提供供？保保护与与接口口设备备的通通信规规约时时按什什么标标准、、协议议制定定的？？答：采采用国国际规规约，，保护护和接接口设设备之之间透透明传传输数数据。。6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置7）问：：纵差差保护护的主主要技技术指指标包包括：：光接接口特特征、、发送送功率率、接接收灵灵敏度度、码码型、、速率率、抗抗干扰扰措施施、帧帧结构构、满满足的的技术术规范范、设设计的的传送送距离离限制制？光接口口FC型，其其他指指标见见表项目类型短距离中距离长距离发光功率(dBm)≥－13≥－5≥－11灵敏度(dBm)优于－32优于－34优于－34码型1B4B1B4BHDB3速率256Kbps256Kbps8Mbps抗干扰措施扰码扰码扰码饱和功率(dBm)≥－8≥－3≥－3波长(nm)131013101550传输距离(km)0～3020～6020～806.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置8）问：：纵差差保护护（两两侧之之间））的通通信数数据量量？答：通通信数数据量量64k及2M。6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置9）问：：纵差差保护护是否否具备备自环环功能能？答：具具备自自环功功能。。6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置10）问：：纵差差保护护对通通道状状态的的检测测告警警原理理、对对通道道的传传输质质量（（误码码、延延时、、切换换时间间）要要求？？答：误误码检检测取取5s时间段段的平平均误误码，，要求求通道道传输输误码码优于于10－4b/s，否则则发告告警Ⅱ，但是是不闭闭锁保保护，，误码差差于10－2b/s时候，，报通通道异异常和和中央央信号号，闭闭锁保保护。。通道道恢复复时自自动恢恢复保保护功功能。。6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置10）问：：纵差差保护护对通通道状状态的的检测测告警警原理理、对对通道道的传传输质质量（（误码码、延延时、、切换换时间间）要要求？？答：对对通道道传输输质量量要求求：1）不对对称延延时：：<1ms2）对称称通道道延时时：≤20ms3）许可可误码码率：：优优于10－7。4）通道道自愈愈时间间：越越小越越好（（≤20ms）6.1线路光光纤电电流差差动保保护装装置11）问：：纵差差保护护对通通道故故障的的维护护检查查手段段，如如何判判定接接口是是否故故障，，如何何检测测等？？答：当当保护护装置置通道道出现现故障障时候候，可可以采采用自自环分分步检检查，，来确确定故故障的的部件件。6.264K/2M数字复复接通通道及及接口口装置置12）问：：装装置的的特点点，通通信接接口类类型、、技术术特性性？答：OTEC64（2M）/4-5复用接接口装装置：：编解码码采用用CPLD实现，，集成成度高高，可可靠性性强可选择择复接接PCM和PDH/SDH两种传传输通通道OTEC64/1-3和OTEC64(2M)/4-5光接口口：传输速速率256kbit/s线路码码型1B4B光发送送功率率–15dBm~-5dBm或-5dBm~0dBm接收灵灵敏度度<-34dBm传输距距离30km/50km/80km（可选选6.264K/2M数字复复接通通道及及接口口装置置12）问：：装装置的的特点点，通通信接接口类类型、、技术术特性性？答：64k电接口口：传输速速率64kbit/s接口特特性同同向向型接接口特性阻阻抗120Ω平衡(两线发发、两两线收收)标准符符合合G703.1同向型型接口口码型型的要要求2M电接口口：传输速速率2.048Mbit/s线路码码型HDB3特性住住抗75ΩΩ不平衡衡标准符符合G703.6接口码码型的的要求求6.264K/2M数字复复接通通道及及接口口装置置13）问问：OTEC64（2M）/4-5复用接接口装装置工工作原原理？？答：对对于WXH-803差动保保护装装置送送来的的光信信号，，装置置对其其进行行光电电转换换，解解码出出64kbit/s信号或或2.048Mbit/s信号，送给PCM或PDH/SDH设备；同时，将接接收到的64kbit/s或2.048Mbit/s电信号进行电光转转换，变为光信号号送给WXH-803差动保护装置。6.264K/2M数字复接通道及接接口装置14）问：OTEC64（2M）/4-5复用接口盒主要技技术指标？答：工作电压：220V/DC110V/DC48V/DC220V/AC110V/AC接口部分：具有有G703.1和G703.6接口。6.264K/2M数字复接通道及接接口装置15）问：64k/2M口装置对保护、通通讯装置的要求？？答：OTEC64（2M）/4-5复用接口盒：光接口方向WXH-803差动保护装置电接口方向具有有G703.1或G703.6标准接口的通讯产产品6.264K/2M数字复接通道及接接口装置16）问：64k/2M口如何考虑时钟同同步的？答：64k通道：发送时钟和和接收时钟都由接接收数据中提取，，采用全数字锁相相环技术