光CT的基本原理及故障处理方法.ppt

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1、姚其新,光CT的基本原理及故障处理方法,一、龙泉、江陵、宜都站光CT在用情况,二、光CT基本原理,光CT本体光纤回路光接口板,光CT基本原理,1.光CT本体1.1直流场出线光CT（COCT/X）,1）一次回路上串联一个6.66 电阻，将直流电流转换为小电压（20mv/3000A）输入到光CT内部远方模块，接入到PCP主机2）Rogowski 线圈将母线电流变成电压信号连接到另外一个远方模块，用于测量高次谐波，信号接入到LFL主机的SG102板,光CT基本原理,远方模块数据处理,1）远方模块测量信号经过放大、低通滤波和抗混叠滤波（antialiasing）、A/D转换、光电转换将数据脉冲通过光纤

2、送到SG102板2）SG102发出激光功率通过光功率光纤给光CT内部的远方模块供电，激光波长的810nm，激光功率的最大功率为700mW,光CT基本原理,1.2 阀厅光CT（COCT）,1）串联一个电阻和Rogowski 线圈的信号输入到远方模块。2）其他部分与直流出线光CT一样,光CT基本原理,1.3 交、直流滤波器高端光CT（DOCT4000）,1）DOCT4000光CT内部有一个传统的CT和一个电阻（不大于30欧）将电流信号转换微电压信号。2）测量信号经过A/D转换和光电转换后通过光纤接入到主机内SG101板卡，信号处理回路冗余。,光CT基本原理,1.4 交、直流滤波器不平衡光CT（DO

3、CT1.5）,1）DOCT1.5结构简单，在一次回路中串联了一个电阻（不超过0.6欧）2）测量信号经过A/D转换和光电转换后通过光纤接入到主机内SG101板卡,光CT基本原理,2.光接口板2.1 SG101,1.一块SG101板连接6个通道，可连接三相OCT4000和三相OCT1.52.用同一根光纤传输光功率和光脉冲，以870nm的波长接收远端模块下发的被测交流电流等数字信号，同时以780nm波长上送激光功率 给远端模块供电 3.对光纤质量要求非常高，容易出现误码率,光CT基本原理,2.2 SG102板,1.SG102板最多可以连接两个光CT远方模块 2.一个通道有2根光纤，根用于发射光功率，

4、一根用于采集光CT远方模块的电流量 3.SG102板需要提供3.3V的外接电源（由MACH2主机主板提供）,光CT基本原理,3 误码率原理,D0-D11是数据位，HW是板卡的硬件信息，SYNC0SYNC3是同步位,光接口模块发送到光接口板的一个数据包,1.从光CT本体远方模块数据传输到光纤接口板板的过程中，出现数据丢失和错误时，就会发出误码率。2.如果在一段时间（20ms）内连续出现误码率，则会导致该通道的关闭,光CT基本原理,三、光CT出现的问题及处理方法1.故障处理方法（通道互换和排除法）,例如SG101 的A通道关闭故障，处理时按如下步骤：先将相应的系统打至TEST状态，将主机关闭将SG

5、101板卡所连接的A相和B相所光纤拔出，并用光纤护帽将光纤头盖住将A相光纤插入到SG101板卡上B口,重启主机检查B通道是否正常，如果B通道正常了说明SG101板卡A通道故障，如果B通道还是关断，则说明A相的远方模块和光纤存在问题。,光CT出现的问题及处理方法,2.光CT本体故障2.1江陵换流站交流滤波器光CT远方模块故障光CT测量通道误码率出现光CT一个系统电流测量错误，出现测量尖波导致差动和不平衡保护保护误动光CT的一个通道直接关闭 从2004年7月到2006年9月，共出现了15次 在2006年7月和2007年的1月对66个光CT接口模块进行全部的换型,光CT本体故障,光CT本体故障,2.

6、2宜都换流站直流场出线光CT故障,导致了2007年的6月27日和9月25日2次极I停运2007年10月78日，进行了换型改造,光CT本体故障,2.3 宜都站直流滤波器不平衡光CT的问题,2007年56月，宜都站双极的直流滤波器由于出现不平衡电流导致6次直流滤波器的切除 2007年5月29日更换了极I Z12的不平衡光CT，5月29日晚上更换后的光CT再次切除极I Z12直流滤波器,光CT本体故障,波形分析：,光CT本体故障,增加故障录波的采样频率后，使用专业分析软件显示的故障录波,光CT本体故障,3 光纤回路出现的问题,光纤回路问题,光纤故障全部集中在交流滤波器的光CT回路,3.1 江陵站交流

7、滤波器光缆故障WA-Z1-Z12-T1 C相不平衡光缆安装时从中间折断，2005年7月31日发现里面的光纤已经不能再使用。5611滤波器A相高端光CT（WA-Z2-T1）光缆,光纤回路问题,光纤回路问题,3.2 光纤头故障,1）光纤头不清洁 2）光纤头被划伤,光纤回路问题,3.3 光纤衰耗过大光纤衰耗过大从监视表现有：1）出现误码率2）光功率和光电流相对较大3）光脉冲较小,主要问题：户外光CT接口盒到继电器室COMM盘这段长距离的光纤,光纤回路问题,光纤的测试,1.使发、收光纤测试仪时，用850nm的波长进行测试 2.需要使用一个用于标准光纤进行调零 3.光纤要求衰耗不超过3.5dB/Km，S

8、T光纤接头衰耗不超过0.5dB 4.根据维护经验：光纤衰耗一般不要超过2.1dB，如果超过2.5dB肯定不行了,光纤回路问题,4.光接口板（SG101、SG102）故障,1）光接口板光纤接头出现松动，接头不清洁。2）主机内内部光纤接口板布置过密，发热现象比较严重3）光纤接口板上的激光发生器老化,光接口板故障,光接口板维护中注意：（1）工作前戴防静电护腕，做好防静电措施。（2）从光纤接口板拔出光纤前，要对光纤位置做好记录。拔出的光纤要用光纤保护帽保护好。（3）更换光纤接口板备品前，要仔细检查光纤接口板表面，确认无异常。要与故障光纤接口板核对，确认跳线一致。（4）安装光纤接口板程序前，要注意先备份

9、故障光纤接口板的初始化文件（loadoib.ini）。,光接口板故障,（5）恢复光纤前，要先用不起毛的绸布沾酒精清洁光纤头。（6）光纤接口板程序重载完毕，需要重启主机。重启主机前，要先将主机关闭，等待5分钟以上，给足够的时间让光纤接口板放电。龙泉、宜都、江陵都出现过由于主机关闭时间不足而导致程序无法运行的情况，特别是LFL主机。（7）随着以后光纤接口板上的激光发射器老化，需要准备足够的SG101和SG102备品，且要注意龙泉、江陵站的SG101板不能相互通用。,光接口板故障,四、总结光CT及其光纤回路的日常维护总结：做好光CT的防雨防潮工作。设备停电检修时检查光CT的密封情况，更新光CT内的干

10、燥剂。恢复时确保密封良好，打上密封胶对光纤回路仔细检查，确保光纤有足够的弯曲度，不存在弯折、扭曲、缠绕、挤压的情况检查光纤有足够的备用芯。确保备用芯都做好了光纤头。备用光纤布置整齐、规范对更换的故障光纤做好明显易识别的标记，并且做好相应的记录定期对光CT的所有数据，包括有光功率、光电流、光脉冲、光峰值、误码率进行定期的监视，及时发现问题定期清查光CT内部测量板和光接口板的备品，并定期计划购买备品定期对光纤测试仪、光纤头制作、熔接工具进行检查在发生直流场设备故障或靠近站内线路故障时，注意由于直流光CT测量原理与其他CT测量原理不同，引起暂态特性不一致导致的保护误动。华新站在调试时曾经出现直流线路故障而导致极母线误动的情况。,