光CT的基本原理及故障處理方法

1、光CT的基本原理及故障處理方法一、龍泉、江陵、宜都站光CT在用情況 站名型號龍泉站江陵站宜都站總計交流濾波器高端光CT24332784交流濾波器不平衡電流光CT24332784直流濾波器高端光CT44412直流濾波器不平衡電流光CT44412直流場出線光CT2226板卡數(shù)量：6板卡數(shù)量：6板卡數(shù)量：820閥廳光CT2226板卡數(shù)量：4板卡數(shù)量：4板卡數(shù)量：614二、光CT基本原理光CT本體光纖回路光接口板光CT基本原理1.光CT本體1.1直流場出線光CT（COCT/X ）1）一次回路上串聯(lián)一個6.66 電阻 ，將直流電流轉(zhuǎn)換為小電壓（20mv/3000A） 輸入到光CT內(nèi)部遠(yuǎn)方模塊，接入到PC

2、P主機(jī)2）Rogowski 線圈將母線電流變成電壓信號連接到另外一個遠(yuǎn)方模塊，用于測量高次諧波，信號接入到LFL主機(jī)的SG102板 光CT基本原理遠(yuǎn)方模塊數(shù)據(jù)處理1） 遠(yuǎn)方模塊測量信號經(jīng)過放大、低通濾波和抗混疊濾波（antialiasing）、A/D轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)脈沖通過光纖送到SG102板2） SG102發(fā)出激光功率通過光功率光纖給光CT內(nèi)部的遠(yuǎn)方模塊供電，激光波長的810nm，激光功率的最大功率為700mW 光CT基本原理1.2 閥廳光CT（COCT） 1）串聯(lián)一個電阻和Rogowski 線圈的信號輸入到遠(yuǎn)方模塊。 2）其他部分與直流出線光CT一樣 光CT基本原理1.3 交、直流濾波

3、器高端光CT（DOCT4000）1） DOCT4000光CT內(nèi)部有一個傳統(tǒng)的CT和一個電阻（不大于30歐）將電流信號轉(zhuǎn)換微電壓信號。 2） 測量信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換后通過光纖接入到主機(jī)內(nèi)SG101板卡，信號處理回路冗余。 光CT基本原理1.4 交、直流濾波器不平衡光CT（DOCT1.5） 1） DOCT1.5結(jié)構(gòu)簡單，在一次回路中串聯(lián)了一個電阻（不超過0.6歐） 2） 測量信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換后通過光纖接入到主機(jī)內(nèi)SG101板卡 光CT基本原理2.光接口板2.1 SG1011. 一塊SG101板連接6個通道，可連接三相OCT4000和三相OCT1.52. 用同一根光纖傳輸光功率

4、和光脈沖，以870nm的波長接收遠(yuǎn)端模塊下發(fā)的被測交流電流等數(shù)字信號，同時以780nm波長上送激光功率 給遠(yuǎn)端模塊供電 3. 對光纖質(zhì)量要求非常高，容易出現(xiàn)誤碼率光CT基本原理2.2 SG102板1. SG102板最多可以連接兩個光CT遠(yuǎn)方模塊 2. 一個通道有2根光纖，根用于發(fā)射光功率，一根用于采集光CT遠(yuǎn)方模塊的電流量 3. SG102板需要提供3.3V的外接電源（由MACH2主機(jī)主板提供） 光CT基本原理3 誤碼率原理 D0-D11是數(shù)據(jù)位，HW是板卡的硬件信息，SYNC0SYNC3是同步位 光接口模塊發(fā)送到光接口板的一個數(shù)據(jù)包1.從光CT本體遠(yuǎn)方模塊數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦饫w接口板板的過程中，出現(xiàn)

5、數(shù)據(jù)丟失和錯誤時，就會發(fā)出誤碼率 。2.如果在一段時間（20ms）內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)誤碼率，則會導(dǎo)致該通道的關(guān)閉 光CT基本原理三、光CT出現(xiàn)的問題及處理方法1.故障處理方法（通道互換和排除法） 例如SG101 的A通道關(guān)閉故障，處理時按如下步驟：先將相應(yīng)的系統(tǒng)打至TEST狀態(tài)，將主機(jī)關(guān)閉將SG101板卡所連接的A相和B相所光纖拔出，并用光纖護(hù)帽將光纖頭蓋住將A相光纖插入到SG101板卡上B口重啟主機(jī)檢查B通道是否正常 ，如果B通道正常了說明SG101板卡A通道故障，如果B通道還是關(guān)斷，則說明A相的遠(yuǎn)方模塊和光纖存在問題。光CT出現(xiàn)的問題及處理方法2.光CT本體故障2.1江陵換流站交流濾波器光CT遠(yuǎn)方

6、模塊故障 光CT測量通道誤碼率出現(xiàn) 光CT一個系統(tǒng)電流測量錯誤，出現(xiàn)測量尖波導(dǎo)致差動和不平衡保護(hù)保護(hù)誤動 光CT的一個通道直接關(guān)閉 從2004年7月到2006年9月 ，共出現(xiàn)了15次 在2006年7月和2007年的1月對66個光CT接口模塊進(jìn)行全部的換型 光CT本體故障光CT本體故障2.2宜都換流站直流場出線光CT故障 導(dǎo)致了2007年的6月27日和9月25日2次極I停運2007年10月78日，進(jìn)行了換型改造 光CT本體故障2.3 宜都站直流濾波器不平衡光CT的問題 2007年56月，宜都站雙極的直流濾波器由于出現(xiàn)不平衡電流導(dǎo)致6次直流濾波器的切除 2007年5月29日更換了極I Z12的不平

7、衡光CT ，5月29日晚上更換后的光CT再次切除極I Z12直流濾波器 光CT本體故障波形分析：光CT本體故障增加故障錄波的采樣頻率后，使用專業(yè)分析軟件顯示的故障錄波光CT本體故障3 光纖回路出現(xiàn)的問題光纖回路問題光纖故障全部集中在交流濾波器的光CT回路3.1 江陵站交流濾波器光纜故障 WA-Z1-Z12-T1 C相不平衡光纜安裝時從中間折斷， 2005年7月31日發(fā)現(xiàn)里面的光纖已經(jīng)不能再使用。 5611濾波器A相高端光CT（WA-Z2-T1）光纜 光纖回路問題光纖回路問題3.2 光纖頭故障1）光纖頭不清潔 2）光纖頭被劃傷光纖回路問題3.3 光纖衰耗過大光纖衰耗過大從監(jiān)視表現(xiàn)有：1）出現(xiàn)誤碼

8、率2）光功率和光電流相對較大3）光脈沖較小主要問題：戶外光CT接口盒到繼電器室COMM盤這段長距離的光纖光纖回路問題光纖的測試1.使發(fā)、收光纖測試儀時，用850nm的波長進(jìn)行測試 2.需要使用一個用于標(biāo)準(zhǔn)光纖進(jìn)行調(diào)零 3.光纖要求衰耗不超過3.5dB/Km，ST光纖接頭衰耗不超過0.5dB 4.根據(jù)維護(hù)經(jīng)驗：光纖衰耗一般不要超過2.1dB，如果超過2.5dB肯定不行了 光纖回路問題4.光接口板（SG101、SG102）故障1）光接口板光纖接頭出現(xiàn)松動，接頭不清潔。2）主機(jī)內(nèi)內(nèi)部光纖接口板布置過密，發(fā)熱現(xiàn)象比較嚴(yán)重3）光纖接口板上的激光發(fā)生器老化光接口板故障光接口板維護(hù)中注意：（1）工作前戴防靜

9、電護(hù)腕，做好防靜電措施。（2）從光纖接口板拔出光纖前，要對光纖位置做好記錄。拔出的光纖要用光纖保護(hù)帽保護(hù)好。（3）更換光纖接口板備品前，要仔細(xì)檢查光纖接口板表面，確認(rèn)無異常。要與故障光纖接口板核對，確認(rèn)跳線一致。（4）安裝光纖接口板程序前，要注意先備份故障光纖接口板的初始化文件（loadoib.ini）。光接口板故障（5）恢復(fù)光纖前，要先用不起毛的綢布沾酒精清潔光纖頭。（6）光纖接口板程序重載完畢，需要重啟主機(jī)。重啟主機(jī)前，要先將主機(jī)關(guān)閉，等待5分鐘以上，給足夠的時間讓光纖接口板放電。龍泉、宜都、江陵都出現(xiàn)過由于主機(jī)關(guān)閉時間不足而導(dǎo)致程序無法運行的情況，特別是LFL主機(jī)。（7）隨著以后光纖接口

10、板上的激光發(fā)射器老化，需要準(zhǔn)備足夠的SG101和SG102備品，且要注意龍泉、江陵站的SG101板不能相互通用。光接口板故障四、總結(jié)光CT及其光纖回路的日常維護(hù)總結(jié)：做好光CT的防雨防潮工作。設(shè)備停電檢修時檢查光CT的密封情況，更新光CT內(nèi)的干燥劑?；謴?fù)時確保密封良好，打上密封膠對光纖回路仔細(xì)檢查，確保光纖有足夠的彎曲度，不存在彎折、扭曲、纏繞、擠壓的情況檢查光纖有足夠的備用芯。確保備用芯都做好了光纖頭。備用光纖布置整齊、規(guī)范對更換的故障光纖做好明顯易識別的標(biāo)記，并且做好相應(yīng)的記錄定期對光CT的所有數(shù)據(jù)，包括有光功率、光電流、光脈沖、光峰值、誤碼率進(jìn)行定期的監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)問題定期清查光CT內(nèi)部

11、測量板和光接口板的備品，并定期計劃購買備品定期對光纖測試儀、光纖頭制作、熔接工具進(jìn)行檢查在發(fā)生直流場設(shè)備故障或靠近站內(nèi)線路故障時，注意由于直流光CT測量原理與其他CT測量原理不同，引起暫態(tài)特性不一致導(dǎo)致的保護(hù)誤動。華新站在調(diào)試時曾經(jīng)出現(xiàn)直流線路故障而導(dǎo)致極母線誤動的情況。一、龍泉、江陵、宜都站光CT在用情況 站名型號龍泉站江陵站宜都站總計交流濾波器高端光CT24332784交流濾波器不平衡電流光CT24332784直流濾波器高端光CT44412直流濾波器不平衡電流光CT44412直流場出線光CT2226板卡數(shù)量：6板卡數(shù)量：6板卡數(shù)量：820閥廳光CT2226板卡數(shù)量：4板卡數(shù)量：4板卡數(shù)量：6141.光CT本體1.1直流場出線光CT（COCT/X ）1）一次回路上串聯(lián)一個6.66 電阻 ，將直流電流轉(zhuǎn)換為小電壓（20mv/3000A） 輸入到光CT內(nèi)部遠(yuǎn)方模塊，接入到PCP主機(jī)2）Rogowski 線圈將母線電流變成電壓信號連接到另外一個遠(yuǎn)方模塊，用于測量高次諧波，信號接入到LFL主機(jī)的SG102板 光CT基本原理光CT本體故障3.1 江陵站交流濾波器光纜故障 WA-Z1-Z12-T1 C相不平衡光纜安裝時從中間折斷， 2005年7月31日發(fā)現(xiàn)里面的光纖已經(jīng)不能再使用。 5611濾波器A相高端光CT（WA-Z2