光纖差動(dòng)保護(hù)通信原理(南瑞)

光纖差動(dòng)保護(hù)通信原理(南瑞)第一頁(yè)，共60頁(yè)。光纖差動(dòng)保護(hù)高頻方向、高頻距離保護(hù)的通信構(gòu)成FOX40、MUX64原理及注意事項(xiàng)目錄第二頁(yè)，共60頁(yè)。光纖差動(dòng)保護(hù)采樣同步數(shù)據(jù)交換/通信構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)2M與64K接口的區(qū)別第三頁(yè)，共60頁(yè)。測(cè)通道延時(shí)Td主機(jī)從機(jī)tmrtmstsstsr采樣同步第四頁(yè)，共60頁(yè)。從機(jī)采樣時(shí)刻調(diào)整主機(jī)從機(jī)采樣同步第五頁(yè)，共60頁(yè)。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，且“主機(jī)方式”設(shè)置同系統(tǒng)方式無(wú)關(guān)；兩側(cè)裝置采樣同步與外接電氣量無(wú)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(cè)通道延時(shí)，測(cè)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(cè)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(guò)程。第六頁(yè)，共60頁(yè)。光纖差動(dòng)保護(hù)采樣同步數(shù)據(jù)交換/通信構(gòu)成通道方案碼型變換時(shí)鐘提取通道監(jiān)視保護(hù)原理2M與64K接口的區(qū)別第七頁(yè)，共60頁(yè)。 一 專(zhuān)用光纖 二 復(fù)接PCM

通道方案第八頁(yè)，共60頁(yè)。一根光纖只用來(lái)傳輸一個(gè)方向的保護(hù)信息，不與其它任何信息復(fù)用。一對(duì)光纖可用來(lái)傳輸（雙向）一條線(xiàn)路兩側(cè)的保護(hù)信息。專(zhuān)用光纖第九頁(yè)，共60頁(yè)。專(zhuān)用光纖RCS-931RCS-931保護(hù)機(jī)房保護(hù)機(jī)房第十頁(yè)，共60頁(yè)。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。復(fù)接PCM第十一頁(yè)，共60頁(yè)。復(fù)接PCMRCS-931MUX-64BPCM交換機(jī)RCS-931MUX-64BPCM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)房第十二頁(yè)，共60頁(yè)。光纖差動(dòng)保護(hù)采樣同步數(shù)據(jù)交換/通信構(gòu)成通道方案碼型變換時(shí)鐘提取通道監(jiān)視保護(hù)原理2M與64K接口的區(qū)別第十三頁(yè)，共60頁(yè)。通信接口的功能框圖第十四頁(yè)，共60頁(yè)。G.703碼型變換第十五頁(yè)，共60頁(yè)。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(guò)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)志第十六頁(yè)，共60頁(yè)。通信接口的功能框圖“碼型變換”模塊完成碼型變換的1~3步第十七頁(yè)，共60頁(yè)。光纖差動(dòng)保護(hù)采樣同步數(shù)據(jù)交換/通信構(gòu)成通道方案碼型變換時(shí)鐘方式通道監(jiān)視保護(hù)原理2M與64K接口的區(qū)別第十八頁(yè)，共60頁(yè)。通過(guò)控制字“專(zhuān)用光纖”置“1”或清“0”來(lái)設(shè)置通信時(shí)鐘；采用專(zhuān)用光纖時(shí)，“專(zhuān)用光纖”置“1”，時(shí)鐘方式采用“主－主”方式；復(fù)接PCM方式時(shí)，“專(zhuān)用光纖”清“0”，時(shí)鐘方式采用“從－從”方式；時(shí)鐘方式第十九頁(yè)，共60頁(yè)。內(nèi)時(shí)鐘(主─主)方式時(shí)鐘方式第二十頁(yè)，共60頁(yè)。圖3.5.3外時(shí)鐘(從─從)方式時(shí)鐘方式第二十一頁(yè)，共60頁(yè)。若通過(guò)64Kb/s同向接口復(fù)接PCM通信設(shè)備，必須采用外部時(shí)鐘方式，即兩側(cè)裝置的發(fā)送時(shí)鐘工作在“從─從”方式。數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘為同一時(shí)鐘源，均是從接收數(shù)據(jù)碼流中提取，否則會(huì)產(chǎn)生周期性的滑碼現(xiàn)象。若兩側(cè)采用SDH通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)，兩側(cè)的通信設(shè)備不必進(jìn)行通信時(shí)鐘設(shè)定。若兩側(cè)采用PDH準(zhǔn)同步通信設(shè)備時(shí)，還得對(duì)兩側(cè)的PDH通信設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)鐘設(shè)定。即把一側(cè)的通信時(shí)鐘設(shè)為主時(shí)鐘（內(nèi)時(shí)鐘），另一側(cè)通信時(shí)鐘設(shè)為從時(shí)鐘，否則會(huì)因?yàn)镻DH的速率適配，而產(chǎn)生周期性的數(shù)據(jù)丟失（或重復(fù)）問(wèn)題。時(shí)鐘方式第二十二頁(yè)，共60頁(yè)。光纖差動(dòng)保護(hù)采樣同步數(shù)據(jù)交換/通信構(gòu)成通道方案碼型變換時(shí)鐘方式通道監(jiān)視保護(hù)原理2M與64K接口的區(qū)別第二十三頁(yè)，共60頁(yè)。通道監(jiān)視通道延時(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)第二十四頁(yè)，共60頁(yè)。主機(jī)從機(jī)tmrtmstsstsr通道延時(shí)第二十五頁(yè)，共60頁(yè)。滿(mǎn)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（ΔTs超出范圍），裝置統(tǒng)計(jì)的“失步次數(shù)”＋1主機(jī)從機(jī)失步次數(shù)第二十六頁(yè)，共60頁(yè)。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(guò)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；第二十七頁(yè)，共60頁(yè)。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dt1dt2…dtn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Δdtn＞門(mén)檻，“報(bào)文間超時(shí)”＋1第二十八頁(yè)，共60頁(yè)。通道自環(huán)時(shí)時(shí)鐘方式的設(shè)定RCS-931MUX-64BPCM交換機(jī)RCS-931MUX-64BPCM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)房方式1方式4方式3方式2方式1、2，“專(zhuān)用光纖”置“1”；方式3、4，“專(zhuān)用光纖”置“0”第二十九頁(yè)，共60頁(yè)。光纖差動(dòng)保護(hù)采樣同步數(shù)據(jù)交換/通信構(gòu)成通道方案碼型變換時(shí)鐘方式保護(hù)原理2M與64K接口的區(qū)別第三十頁(yè)，共60頁(yè)。差動(dòng)投入條件第三十一頁(yè)，共60頁(yè)。第三十二頁(yè)，共60頁(yè)。變化量差動(dòng)第三十三頁(yè)，共60頁(yè)。穩(wěn)態(tài)差動(dòng)Ⅰ段第三十四頁(yè)，共60頁(yè)。穩(wěn)態(tài)差動(dòng)Ⅱ段第三十五頁(yè)，共60頁(yè)。零序差動(dòng)第三十六頁(yè)，共60頁(yè)。電容電流補(bǔ)償條件“容抗整定和實(shí)際系統(tǒng)不相符合”判據(jù)：

其中Icd為正常情況下的實(shí)測(cè)差流，即實(shí)際的電容電流；實(shí)測(cè)電容電流和經(jīng)XC1計(jì)算得到的電容電流具有可比性（至少有一個(gè)＞0.1In），并且較大的0.75倍＞較小值，可認(rèn)為“容抗整定和實(shí)際系統(tǒng)不相符合”。當(dāng)實(shí)測(cè)電容電流和經(jīng)XC1計(jì)算得到的電容電流都小于0.1In時(shí)，認(rèn)為兩者不具備可比性，不再判別容抗整定是否同實(shí)際系統(tǒng)相符。第三十七頁(yè)，共60頁(yè)。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：“容抗整定和實(shí)際系統(tǒng)相符合”

第三十八頁(yè)，共60頁(yè)。零序差動(dòng)試驗(yàn)1通道自環(huán)抬高差動(dòng)電流高定值、差動(dòng)電流低定值整定Xc1，使得U/Xc1>0.1In加三相，滿(mǎn)足補(bǔ)償條件增加單相電流，使得零序電流＞零序啟動(dòng)電流零序差動(dòng)動(dòng)作，動(dòng)作時(shí)間為120ms左右第三十九頁(yè)，共60頁(yè)。零序差動(dòng)試驗(yàn)2充電及TV斷線(xiàn)恢復(fù)后，撤掉一相電流，此時(shí)只要滿(mǎn)足，同時(shí)零序電流（兩相容性電流形成的零序電流）大于零序起動(dòng)值，零差經(jīng)100ms延時(shí)即可動(dòng)作。零序起動(dòng)值可根據(jù)實(shí)際零序電流大小適當(dāng)降低。第四十頁(yè)，共60頁(yè)。遠(yuǎn)跳、遠(yuǎn)傳1、遠(yuǎn)傳2保護(hù)裝置采樣得到遠(yuǎn)跳開(kāi)入為高電平時(shí)，經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的互補(bǔ)校驗(yàn)處理，作為開(kāi)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(guò)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(guò)CRC校驗(yàn)后再單獨(dú)對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行互補(bǔ)校驗(yàn)。只有通過(guò)上述校驗(yàn)后，并且經(jīng)過(guò)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“0”，則無(wú)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。第四十一頁(yè)，共60頁(yè)。遠(yuǎn)跳、遠(yuǎn)傳1、遠(yuǎn)傳2第四十二頁(yè)，共60頁(yè)。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(xiàn)，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)第四十三頁(yè)，共60頁(yè)。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(zhǎng)線(xiàn)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(mén)檻，抗TA飽和能力強(qiáng)差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn)第四十四頁(yè)，共60頁(yè)。裝置采用了經(jīng)差流開(kāi)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(cè)電容電流，根據(jù)差動(dòng)電流驗(yàn)證線(xiàn)路容抗整定是否合理差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn)第四十五頁(yè)，共60頁(yè)。裝置能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通道工作情況，當(dāng)通道發(fā)生故障或通道網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，裝置能起動(dòng)新的同步過(guò)程，直至兩側(cè)采樣重新同步，同時(shí)記錄同步次數(shù)及通道誤碼總數(shù)等；兩側(cè)采樣沒(méi)有同步時(shí)，差動(dòng)保護(hù)自動(dòng)退出。差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn)第四十六頁(yè)，共60頁(yè)。綜上所說(shuō)，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)第四十七頁(yè)，共60頁(yè)。2M速率與64K速率的區(qū)別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)作性能根據(jù)快速穩(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第四十八頁(yè)，共60頁(yè)。2M速率與64K速率的區(qū)別2M速率現(xiàn)有產(chǎn)品： RCS-931XM,RCS-943XM,RCS-953XM, RCS-901F,RCS-902F, FOX-41A,MUX-2M第四十九頁(yè)，共60頁(yè)。光纖差動(dòng)保護(hù)高頻方向、高頻距離保護(hù)的通信構(gòu)成FOX40、MUX64原理及注意事項(xiàng)第五十頁(yè)，共60頁(yè)。RCS-901FOX-40FFOX-40FRCS-901保護(hù)機(jī)房保護(hù)機(jī)房第五十一頁(yè)，共60頁(yè)。MUX-64BPCM交換機(jī)RCS-901FOX-40FMUX-64BPCM交換機(jī)RCS-901FOX-40F保護(hù)機(jī)房通信機(jī)房第五十二頁(yè)，共60頁(yè)。光纖差動(dòng)保護(hù)高頻方向、高頻距離保護(hù)的通信構(gòu)成FOX40、MUX64原理及注意事項(xiàng)第五十三頁(yè)，共60頁(yè)。FOX、MUX使用時(shí)的注意事項(xiàng)FOX僅有一個(gè)OPT/PCM跳線(xiàn)，以選擇專(zhuān)用光纖/復(fù)用通道傳輸方式MUX無(wú)跳線(xiàn)第五十四頁(yè)，共60頁(yè)。FOX的工作原理光耦開(kāi)入CPU控制數(shù)據(jù)采集、處理、輸出串行控制器完成數(shù)據(jù)的收、發(fā)FPGA完成光纖信道編解碼光端機(jī)完成光/電轉(zhuǎn)換繼電器節(jié)點(diǎn)輸出第五十五頁(yè)，共60頁(yè)。MUX的工作原理光端機(jī)完成光纖信號(hào)的收發(fā)CPLD完成G.703編碼碼型變換的第4、5步專(zhuān)用接口芯片完成電平轉(zhuǎn)換，復(fù)接到PCM的G.703的同向接口卡上第五十六頁(yè)，共60頁(yè)。通道異常時(shí)的處理方法通過(guò)裝置自環(huán)（近程光自環(huán)，近程電自環(huán)，遠(yuǎn)程電自環(huán)，遠(yuǎn)程光自環(huán)）以判斷故障點(diǎn)，注意FOX跳線(xiàn)的選擇。注意觀(guān)測(cè)FOX的告警燈和MUX的告警燈必要時(shí)可通過(guò)RS-232C口將筆記本和FOX相連，以觀(guān)測(cè)通道誤碼。用誤碼儀測(cè)試通道，硬件電口自環(huán)，在實(shí)際工作速率上測(cè)試。第五十七頁(yè)，共60頁(yè)。

光纖接口光纖接口位于CPU板背面，光接頭采用FC/PC型式；發(fā)送器件為1310nmInGaAsP/InPMQW-FP激光