RCS-931線路縱差保護(hù)講稿(運(yùn)行人員)

1、光纖電流差動(dòng)保護(hù)RCS-931保護(hù)及通信原理簡介目 錄 一、光纖電流差動(dòng)保護(hù) 1. 保護(hù)用光纖通道的構(gòu)成和接口 2. 實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的幾個(gè)關(guān)鍵問題 3. 分相電流差動(dòng)保護(hù) 二、光纖電流差動(dòng)保護(hù)對(duì)通道的要求 三、需要注意的一些問題保護(hù)用光纖通道的構(gòu)成一、保護(hù)用光纖通道的連接形式二、保護(hù)與通道的接口三、2M速率與64K速率的區(qū)別保護(hù)用光纖通道的構(gòu)成一、保護(hù)用光纖通道的連接形式 保護(hù)用光纖通道按連接形式可分為專用通道和復(fù)用通道，專用通道指光纖保護(hù)裝置單獨(dú)占用光纜的兩根纖芯，而復(fù)用通道指保護(hù)信息按G.703同向接口形式，以64Kbit/s的速率復(fù)接到PCM交換機(jī)，和其它信息復(fù)用后一起傳輸，或單獨(dú)以2M/

2、s的速率復(fù)接到SDH的E1口，傳送保護(hù)數(shù)據(jù)。專用光纖的連接形式專用光纖的連接形式RCS-931RCS-931保護(hù)機(jī)房保護(hù)機(jī)房光纜光纜的一根纖芯復(fù)接復(fù)接PCMPCM機(jī)的連接方式機(jī)的連接方式RCS-931MUX-64BP C M交換機(jī)RCS-931MUX-64BP C M交換機(jī)保護(hù)機(jī)房通信機(jī)房通信機(jī)房保護(hù)機(jī)房SDH網(wǎng)保護(hù)用光纖通道的構(gòu)成二、保護(hù)與通道的接口 專用通道：保護(hù)的尾纖與光纜的保護(hù)專用芯直接融接或通過光纖分配屏連接（方便旁代線路）。 復(fù)用通道：保護(hù)的尾纖直接與各種接口裝置連接，通過接口裝置轉(zhuǎn)換為電信號(hào)與PCM機(jī)或E1接口連接，與PCM連接使用屏蔽雙絞線，與E1接口采用同軸電纜連接。各種接口

3、設(shè)備常用的接口設(shè)備有： MUX-64B：用于64Kbit/S傳輸速率的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置與PCM機(jī)復(fù)接 MUX-2M：用于2Mbit/S傳輸速率的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置與SDH設(shè)備的E1接口復(fù)接 FOX40F/ FOX41A ：用于縱聯(lián)距離或方向保護(hù)設(shè)備利用光纖通道傳輸信號(hào)，還能與以上兩種設(shè)備與通訊設(shè)備實(shí)現(xiàn)復(fù)接專用通道連接方式以兩側(cè)保護(hù)連接為例RCS-901F O X -40FF O X -40FRCS-901 保護(hù)機(jī)房1保護(hù)機(jī)房2復(fù)用通道連接方式以兩側(cè)保護(hù)連接為例MUX-64BPCM交換機(jī)R C S -901FOX-40FMUX-64BPCM交換機(jī)R C S -901FOX-40F保護(hù)機(jī)房通信機(jī)房2

4、M速率與64K速率的區(qū)別三、2M速率與64K速率的區(qū)別 1. 2M速率省去兩側(cè)PCM交換機(jī)設(shè)備，通信鏈路上減少了中間環(huán)節(jié)，減少了傳輸時(shí)延。 2 2. 2M速率增加了傳輸帶寬，可以傳輸更多保護(hù)信息。同后備保護(hù)一樣，差動(dòng)保護(hù)也采用24點(diǎn)計(jì)算，動(dòng)作速度快且安全穩(wěn)定由于在傳輸采樣值的同時(shí)也傳輸了相量值，通道誤碼時(shí)穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)不受數(shù)據(jù)窗的影響，動(dòng)作速度幾乎不受影響2M速率與64K速率的區(qū)別 3.功率功率譜密度帶寬，帶寬越寬，噪聲功率越大，2M速率接收靈敏度較低，因此傳輸距離較短實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的幾個(gè)關(guān)鍵問題1、碼型變換2、通訊系統(tǒng)的時(shí)鐘問題3、通道延時(shí)的測量4、數(shù)據(jù)的同步G.703 碼型變換第一步 一個(gè)64k

5、bit/s周期分成四個(gè)單位間隔第二步 二進(jìn)制的“1”被編成四個(gè)比特的碼組：1100第三步 二進(jìn)制的“0”被編成四個(gè)比特的碼組：1010第四步 通過交替變換相鄰碼組的極性，把二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成三電平信號(hào)第五步 每第八組破壞了碼組的極性交替。破壞的組對(duì)八比特組的最后一比特進(jìn)行標(biāo)志代碼變換規(guī)則 第一步 一個(gè)64kbit/s周期分成四個(gè)單位間隔 第二步 二進(jìn)制的“1”被編成四個(gè)比特的碼組：1100 第三步 二進(jìn)制的“0”被編成四個(gè)比特的碼組：1010 第四步 通過交替變換相鄰碼組的極性，把二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成三電平信號(hào) 第五步 每第八組破壞了碼組的極性交替。破壞的組對(duì)八比特組的最后一比特進(jìn)行標(biāo)志通信接口的功

6、能框圖通信接口的功能框圖數(shù)據(jù)發(fā)送64Kb/s 從SCC來碼型變換光纖發(fā)送（主）光纖數(shù)據(jù)接收64Kb/s 去SCC碼型變換光纖接收（主）光纖時(shí)鐘提取DPLL發(fā)時(shí)鐘內(nèi)部時(shí)鐘64kHz晶振“碼型變換”模塊完成碼型變換的13步通訊系統(tǒng)的時(shí)鐘問題誤碼與滑碼 準(zhǔn)確、迅速、不失真地傳輸信號(hào)是繼電保護(hù)裝置對(duì)通訊系統(tǒng)的最高要求，除誤碼率水平要保持在一個(gè)適當(dāng)?shù)乃酵?，?duì)通訊系統(tǒng)的時(shí)鐘也要有合理的設(shè)計(jì)，這樣才能避免滑碼的產(chǎn)生。 滑碼實(shí)際上是發(fā)送時(shí)鐘與接收時(shí)鐘不同步產(chǎn)生的。通訊系統(tǒng)的時(shí)鐘問題滑碼產(chǎn)生的示意圖如左圖通訊系統(tǒng)的時(shí)鐘問題數(shù)字通訊系統(tǒng)理想的工作方式主機(jī)從機(jī)tmr tmstsstsr 2tmrtmstsstsr

7、TdTd通道延時(shí)采樣同步 電流差動(dòng)保護(hù)在算法上要求參加比較的各端電流量必須同步采樣或采樣同步化處理得到，這是實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的關(guān)鍵所在。目前常見的同步方法主要有三類： 1.基于數(shù)據(jù)通道的同步方法 2.基于參考向量的同步方法 3.基于GPS的同步方法采樣同步基于數(shù)據(jù)通道的同步方法主要有： 1. 采樣時(shí)刻調(diào)整法 2. 采樣數(shù)據(jù)修正法 3. 時(shí)鐘校正法其共同特點(diǎn)是均假定兩個(gè)方向通道傳輸延時(shí)相等，若接收與發(fā)送的路由不同或通道切換造成兩個(gè)方向通道傳輸延時(shí)不相等時(shí)，均會(huì)導(dǎo)致保護(hù)測量的延時(shí)與實(shí)際不符，影響差動(dòng)保護(hù)的正確動(dòng)作。采樣同步特點(diǎn) 通道雙向延時(shí)相等是采樣同步的前提； 一側(cè)“主機(jī)方式” 為1，另一側(cè)必須為0

8、，且“主機(jī)方式”設(shè)置同系統(tǒng)方式無關(guān)； 兩側(cè)裝置采樣同步與外接電氣量無關(guān)，只要兩側(cè)裝置通信正常，即能 保證采樣同步； 只有在裝置上電或失步后，才需要測通道延時(shí)，測定延時(shí)后，裝置不再需要傳輸時(shí)間信息； 從機(jī)時(shí)刻調(diào)整采樣間隔，保證兩側(cè)裝置采樣時(shí)刻在允許的誤差范圍內(nèi)；裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測采樣時(shí)刻誤差，若超出范圍，需退出差動(dòng)保護(hù)，重新進(jìn)行同步過程。分相電流差動(dòng)保護(hù)一、分相電流差動(dòng)繼電器 1. 工頻變化量差動(dòng)繼電器 2. 穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)繼電器 3. 零序差動(dòng)繼電器二、差動(dòng)投入條件三、電容電流補(bǔ)償四、開關(guān)量的傳送五、差動(dòng)保護(hù)的特點(diǎn)工頻變化量差動(dòng)繼電器穩(wěn)態(tài)差動(dòng)段穩(wěn)態(tài)差動(dòng)段零序差動(dòng)差動(dòng)投入條件差動(dòng)投入條件對(duì)側(cè)差動(dòng)允許信號(hào)

9、電流差動(dòng)保護(hù)必須收到對(duì)側(cè)的差動(dòng)允許信號(hào)才能動(dòng)作，這是防止TA斷線的措施。TA斷線時(shí)，斷線側(cè)的起動(dòng)元件和差動(dòng)繼電器可能動(dòng)作，但對(duì)側(cè)的起動(dòng)元件不會(huì)動(dòng)作，不會(huì)向本側(cè)發(fā)差動(dòng)允許信號(hào)，從而保證縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。差動(dòng)投入條件什么情況下發(fā)對(duì)側(cè)差動(dòng)允許信號(hào)？ 1. 裝置起動(dòng)且有差流 2. 有TWJ開入且有差流 3. 低電壓且有差流（不能有PTDX）電容電流補(bǔ)償 電容電流補(bǔ)償主要應(yīng)用于零序差動(dòng)繼電器，有電容電流補(bǔ)償可以提高經(jīng)大過渡電阻故障時(shí)保護(hù)的靈敏度。 電容電流補(bǔ)償由下式計(jì)算得到： 0010012222CNCNNCMCMMCXUXUUXUXUUI電容電流補(bǔ)償條件投入電容電流補(bǔ)償?shù)谋匾獥l件為： “容抗整定和

10、實(shí)際系統(tǒng)相符合容抗整定和實(shí)際系統(tǒng)相符合” 注：電容電流補(bǔ)償多用于遠(yuǎn)距離輸電線路保護(hù)，低于100km輸電線路保護(hù)不進(jìn)行電容電流補(bǔ)償。NCDNIIIXcU1 . 01 . 01 或。開關(guān)量的傳送遠(yuǎn)跳、遠(yuǎn)傳1、遠(yuǎn)傳2 保護(hù)裝置采樣得到遠(yuǎn)跳開入為高電平時(shí)，經(jīng)過專門的互補(bǔ)校驗(yàn)處理，作為開關(guān)量，連同電流采樣數(shù)據(jù)及CRC校驗(yàn)碼等，打包為完整的一幀信息，通過數(shù)字通道，傳送給對(duì)側(cè)保護(hù)裝置。對(duì)側(cè)裝置每收到一幀信息，都要進(jìn)行CRC校驗(yàn)，經(jīng)過CRC校驗(yàn)后再單獨(dú)對(duì)開關(guān)量進(jìn)行互補(bǔ)校驗(yàn)。只有通過上述校驗(yàn)后，并且經(jīng)過連續(xù)三次確認(rèn)后，才認(rèn)為收到的遠(yuǎn)跳信號(hào)是可靠的。收到經(jīng)校驗(yàn)確認(rèn)的遠(yuǎn)跳信號(hào)后，若整定控制字“遠(yuǎn)跳受起動(dòng)控制”整定為

11、“0”，則無條件置三跳出口，起動(dòng)A、B、C三相出口跳閘繼電器，同時(shí)閉鎖重合閘；若整定為“1”，則需本裝置起動(dòng)才出口。遠(yuǎn)傳1、遠(yuǎn)傳2差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn)差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn) 差動(dòng)保護(hù)采用兩側(cè)差動(dòng)繼電器交換允許信號(hào)的方式，安全性高。裝置異?；騎A斷線，本側(cè)的起動(dòng)元件和差動(dòng)繼電器可能動(dòng)作，但對(duì)側(cè)不會(huì)向本側(cè)發(fā)允許信號(hào)，從而保證差動(dòng)保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。 變化量差動(dòng)繼電器，由于只反映故障分量，不反映負(fù)荷電流，因此靈敏度高，動(dòng)作速度快。 零差保護(hù)引入了低制動(dòng)系數(shù)、經(jīng)電容電流補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)態(tài)相差動(dòng)選相元件，靈敏度高，在長線經(jīng)高阻接地時(shí)也能選相跳閘。 所有差動(dòng)繼電器的制動(dòng)系數(shù)均為0.75，并采用了浮動(dòng)的制動(dòng)門檻，抗TA飽和能力強(qiáng)。差動(dòng)保護(hù)

12、特點(diǎn)差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn) 裝置采用了經(jīng)差流開放的電壓起動(dòng)元件，負(fù)荷側(cè)裝置能正常起動(dòng)。 差動(dòng)保護(hù)能自動(dòng)適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變。 裝置能實(shí)測電容電流，根據(jù)差動(dòng)電流驗(yàn)證線路容抗整定是否合理。 綜上所說，RCS-931分相電流差動(dòng)保護(hù)具有靈敏度高、動(dòng)作速度快、安全可靠，不受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響等特點(diǎn)。差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn)差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn)光纖電流差動(dòng)保護(hù)對(duì)通道的要求 通訊通道在收發(fā)兩個(gè)方向上的傳輸延時(shí)應(yīng)保證一樣，同時(shí)單向通道延時(shí)不能超過15ms。 通道經(jīng)各環(huán)節(jié)后，保護(hù)裝置接收到的光信號(hào)要滿足保護(hù)裝置的最低接收靈敏度。需要注意的一些問題1、通道狀態(tài)的查看2、如何檢查通道是否良好3、保護(hù)定值的整定與容抗的整定4、接口設(shè)備的注意事項(xiàng)

13、5、運(yùn)行中的注意事項(xiàng)通道狀態(tài)的檢查 通道延時(shí) 失步次數(shù) 誤碼總數(shù) 報(bào)文異常數(shù) 報(bào)文間超時(shí)通道狀態(tài)的監(jiān)視有以下幾個(gè)方面：主菜單中的保護(hù)狀態(tài)中的通道狀態(tài)菜單中有以上信息的顯示主機(jī)從機(jī)tmr tmstsstsr 2tmrtmstsstsrTdTd通道延時(shí) 滿足數(shù)據(jù)窗后，進(jìn)而同步狀態(tài)； 通道中斷等原因、導(dǎo)致兩側(cè)采樣失步（Ts超出范圍），裝置統(tǒng)計(jì)的“失步次數(shù)”1主機(jī)從機(jī)Td0Ts失步次數(shù)誤碼、報(bào)文異常數(shù)7E同步信息iaibicKgl1Kgl2Crc167E 報(bào)文 報(bào)文 報(bào)文 報(bào)文由于數(shù)據(jù)流的比特位在傳輸過程中發(fā)送錯(cuò)誤 導(dǎo)致Crc16校驗(yàn)出錯(cuò)，”誤碼總數(shù)” 1; 導(dǎo)致同步字節(jié)“7E”出錯(cuò)，“報(bào)文異常數(shù)”1

14、；報(bào)文間超時(shí)報(bào)文空閑報(bào)文空閑報(bào)文報(bào)文空閑dt1dt2dtn同步時(shí)前后兩報(bào)文間的時(shí)間間隔dtn應(yīng)保持恒定，若dtn門檻，“報(bào)文間超時(shí)”1檢查通道是否良好一、與通道相關(guān)的三個(gè)控制字 主機(jī)方式：指裝置運(yùn)行在主機(jī)還是從機(jī)方式，兩側(cè)保護(hù)裝置必須一側(cè)為主機(jī)，另一側(cè)為從機(jī)（3.0版本為內(nèi)部時(shí)鐘）。 專用光纖：采用專用光纖時(shí)，置1，與PCM復(fù)接時(shí)置0。 （3.0版本已不含此項(xiàng)） 通道自環(huán)：通道自環(huán)試驗(yàn)時(shí)置1，正常運(yùn)行時(shí)置0。 （3.0版本為縱聯(lián)碼）檢查通道是否良好二、測試光功率及自環(huán)試驗(yàn) 第一步：檢查保護(hù)裝置發(fā)出的光功率電平是否滿足要求，一般應(yīng)該在-16dbm左右，若采用專用光纖且線路比較長導(dǎo)致對(duì)側(cè)接收光功率

15、不滿足接收靈敏度要求時(shí)，可以通過跳線增加保護(hù)裝置的發(fā)送功率。（跳線分別為1-0dbm、2-3dbm、3-6dbm、4-9dbm、5-12dbm） 第二步：檢查保護(hù)接收的光功率是否滿足要求，一般應(yīng)在40dbm以上，若不滿足應(yīng)檢查光纖是否均連接好，光纖頭是否清潔，光纖的衰耗是否與實(shí)際線路長度相符（尾纖的衰耗是很小的）。檢查通道是否良好二、測試光功率及自環(huán)試驗(yàn) 第三步：將保護(hù)裝置自環(huán)，若復(fù)用則在接口設(shè)備的電接口處自環(huán)，將“專用光纖”、“通道自環(huán)試驗(yàn)”控制字置1（兩側(cè)縱聯(lián)碼值相同），經(jīng)一段時(shí)間觀察，保護(hù)不能報(bào)通道異常告警信號(hào)，同時(shí)通道狀態(tài)中的各個(gè)狀態(tài)計(jì)數(shù)器均不能增加。 第四步：利用誤碼儀測試復(fù)用的通訊

16、通道是否良好。檢查通道是否良好二、測試光功率及自環(huán)試驗(yàn) 第五步：將遠(yuǎn)端保護(hù)裝置的尾纖通過琺瑯盤自環(huán)，若復(fù)用則在遠(yuǎn)端接口設(shè)備的電接口處自環(huán)，將“專用光纖”控制字置0、“通道自環(huán)試驗(yàn)”控制字置1，經(jīng)一段時(shí)間觀察，保護(hù)不能報(bào)通道異常告警信號(hào)，同時(shí)通道狀態(tài)中的各個(gè)狀態(tài)計(jì)數(shù)器可能偶爾會(huì)增加。 第六步：恢復(fù)正常運(yùn)行時(shí)的定值，同時(shí)將通道恢復(fù)正常運(yùn)行時(shí)的連接，投入差動(dòng)壓板，保護(hù)裝置應(yīng)該通道異常燈不亮，無通道異常信號(hào)。通道狀態(tài)中的各個(gè)狀態(tài)計(jì)數(shù)器可能偶爾會(huì)增加。保護(hù)定值的整定與容抗的整定與差動(dòng)相關(guān)的幾個(gè)定值： TA變比系數(shù)：按電流一次額定值大的一側(cè)整定為1，小的一側(cè)整定為本側(cè)電流一次額定值與對(duì)側(cè)電流一次額定值的比值，與二次額定值沒有關(guān)系。 差動(dòng)電流高定值：按不小于4倍額定電容電流整定，一般不小于0.2In。保護(hù)定值的整定與容抗的整定與差動(dòng)相關(guān)的幾個(gè)定值： 差動(dòng)電流低定值：按不小于1.5倍額定電容電流整定，一般不小于0.1In ，要考慮大于最大可能過渡電阻情況下的短路電流。 TA斷線差流定值：當(dāng)TA斷線不閉鎖差動(dòng)時(shí)，差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作值。保護(hù)定值的整定與容抗的整定與差動(dòng)相關(guān)的幾個(gè)定值： 線路正序容抗、線路零序容抗：按實(shí)測值整定，沒有實(shí)測值也可以按估算值整定，這個(gè)定值與差動(dòng)保護(hù)的門檻有關(guān)，也與“容抗整定出錯(cuò)” 異常信號(hào)有關(guān)。 當(dāng)實(shí)測的電容電流與通過零序正序容抗計(jì)算出的電容電容相差比較大時(shí)，裝置