1、光CTCT 的基本原理及故障处理方法姚其新站名型号龙泉站江陵站江陵站宜都站总计交流滤波器高端光交流滤波器高端光CTCT24332784交流滤波器不平衡电交流滤波器不平衡电流光流光CTCT24332784直流滤波器高端光直流滤波器高端光CTCT44412直流滤波器不平衡电流光CT44412直流场出线光CT2226板卡数量：6板卡数量：6板卡数量：820阀厅光CT2226板卡数量：4板卡数量：4板卡数量：614一、龙泉、江陵、宜都站光CT在用情况国家电网国家电网STATE GRIDr网网c运行有限公司运行有限公司二、光CT基本原理光CTCT 本体HighVoltageLink光纤回路光接口板光接口
2、板光CT基本原理Optical Interface BoardOpticalOpticalSystemDigital Output1)一次回路上串联一个6.6uQ 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 主机的的SG102板板1.光CT 本体1.1直流场出线光CT(COCTX)OIB-4-12Remote ModuleOIB-4-12Remote ModuleOIB-4-12Remote ModuleRRogowsk
3、iCoilsDATAPOWERDATAPOWERDATAPOWER光CTCT 基本原理1)远方模块测量信号经过放 大、低通滤波和抗混叠滤波(anti -aliasing)、AD 转换、光电转换将数据脉冲通过光纤送到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Strapmatrix2/4Gain,LP&anti-aliasingGain,LP&anti-aliasingGain,LP&anti-aliasingGain,LP&ant-aliasingInput interfaceShuntInput interf
4、ace&transient protect.Rogowski Coil远方模块数据处理远方模块数据处理Strap matrix 4/4Temperature&Supply voltage光CTCT 基本原理Analogue signal processing units开 井井井12-BitADC4x32kHz700mW光CTCT 基本原理DATAOIB-4-12Remote ModulePOWEADATAOIB-4-12Remote Module1)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1.2阀厅光CT(COCT)RRogowski
5、CoilsPOWER2)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。1)DOCT 40 00 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。1.3 交、直流滤波器高端光CT(DOCT4000)HV linkWDMCoupler光光CTCT 基本原理OITPDetectorDecoderDriverTransducerDOIT circuitFilterPLD1)poCT 1.5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AD 转换 和光电转换后通过光纤 接入到主机内SG1
6、01板卡1.4交、直流滤波器不平衡光CT(DOCT1.5)HV linkWDMCouplerShunt resistorFilter光CTCT 基本原理OITPDetectorDecoderDriverTransducerDOITcircuitPLD1.一块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2.光接口板2.1 SG101光CTCT 基本原理1.SG102 板最多可以连接两个光
7、CT 远方模块2.一个通道有2根光纤，根用于发射光功率，一根用于采集光CT 远方模块的电流量3.3.SGSG102102 板板需要提供3.3V的外接电源(由MACHMACH2 2 主机主板提供)国家电网国家电网STATE GRIDr 运行有限运行有限0 e司司Erlrna/Powr SuppmagranodLasr Moduls0pica Da Aachmrrtegzatdasg Mosuofu0pocalDaa PeoswerOpbcal lhterface Modules Hxd and Somvare Mocties2.2 SG102板板光CTCT 基本原理Digitat SystemP
8、CbustoceOptcal SyssmDARLuss CurenSanpirgContdDatsRocessingSupenisicnExhvnal SynchronisationSignulSyitemSysem CortrolData ManngimeetParity errorSample fromtransducerSample sentfrom SG102FAILEI1.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3误码率原理光接口模块发送到光接口板的一个数据包D0
9、-D 11是数据位，HW 是板卡的硬件信息，SYNC0 -SYNC3 是同步 位3120107161514151210名答占四8石8SyncSync2SynclSyn0Failed光CTCT 基本原理例如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SG101 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板板 卡上B口A柑远方模块B相A柑远方模块B相光纤光纤光纤光纤三、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)重启主机检查B 通道是否正常，如果B 通道正常了说明S SG101G1
10、01 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。光光CT出出现的问题及处理方法SG101A 关断BSG101B2.光CT 本体故障2.1江陵换流站交流滤波器光CTCT 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CTCT 的一个通道直接关闭从20042004 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光CT本体故障光光CT本本体故障高压直流母线 电阻 Rogowski线圈导致了2007年的6月27日和9月2525 日2次极
11、1停运 2007年10月7-8日，进行了换型改造2.22.2宜宜都换流站直流场出线光都换流站直流场出线光CTCT 故障故障内部测量板内部测量板信号电缆内部测量板光CT本体故障信号分布板内部测量板电 缆2.3宜都站直流滤波器不平衡光CT的问题2007年5-6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2929日更换了极1Z12Z12 的不平衡光 CT,5 月2929日晚上更换后的光CT 再次切除极 1Z12Z12 直流滤波器光光CT本体故障光光CT本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Fie COMMGS SIP1PCPB2
12、P12007062204;49:00.061000 1DSPFib CPB2PI 70622044900.0 T4.PDSP(Fit cO GS 51 A2P 05.4406315000 _MDSPFke CoMVG5_s1P1PCPA2附20070622544:06_315000:212_120SP706220 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。56115611 滤波器A相高端光CTCT (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光纤头表面污
13、染和有少许损伤良好的光纤头表面光纤头表面划伤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CTCT 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回路问题酰-23-T/211-T1.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,ST 光纤接头衰耗不超过0.5dBRaference fibreLighSorePowermeter4.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Referanc fib
14、re Test fikeST Adaptr光纤回路问题光纤回路问题光纤光纤的的测测试试STEPISTEP2Light5our光接头松动 有灰尘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SG102)故故 障障激光发功率不足国网运行有限公司国网运行有限公司ft04.4.光接口板光接口板(SG101、光接头有灰尘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
15、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。光接口板故障四四、总总结
16、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GT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。
