变电站光传输设备故障分析与处理

国网冀北电力有限公司信息通信分公司 许鸿飞 张姣姣 闫磊 金燊 文玲锋 彭青青

0 引言

科学技术的发展给电力系统通信带来了巨大的发展空间，创新出大量新型的通信设备，比如数字程控交换机、SDH光通信系统、数字式电力线载波机、卫星通信系统、数字微波设备等。新型通信设备的不断增加对维修人员提出了更高的要求，要求维修人员不断提高自身的维护水平，加强对通信设备的维护管理工作，能够在设备发生故障时快速准确的进行处理。

1 变电站光传输设备故障分析

光纤通信系统是由光电转换器、计算机、中继器、电光转换器、光缆、光纤几部分组成的。众所周知，计算机输出的是电信号，而光纤上传输却是光信号，因此，必须在计算机终端系统上连接光电转换设备，以期实现不同信号间的相互转换。当前，在变电站中所采用的光电转换器，实现方式是由光信号到电信号之间的转换，而电光转换器实现的是由电信号到光信号之间的转换，假如要实现两个终端系统的双向通信，则需要借助两根光纤实现，而通信系统中的中继器正起着延长光纤长度，维持光纤信号，确保实现信号传输的功能。

1.1 变电站光发射机部分故障分析

一般情况下，变电站光发射机的故障发生在光传输设备信号失真方面，电光输出的失真，则会造成光信号传输的失真。由于电光传输常常会受到温度湿度等其他环境因素的影响，在光强度或电流发生变化时，则会造成电光输出曲线的区间发生偏差，甚至干扰接收机的输出信号。

1.2 变电站光接收机部分故障分析

变电站的接收机是光传输过程的最后一环，但在具体操作时，由于接收机分散在不同的部分，面临的外界环境比前端机房更加恶劣，而光接收机又需要大量的设备支持，接收的要求比较高，因而出现的故障相对较多，尤其是在电源以及尾纤接头部分。如若供电电压在超过的范围内使用或者在光节点处未配置稳定的电压，则会造成接收机无法正常工作或者引起电源损坏。此外，如果光接收沾染了灰尘，则会造成输入的功率下降，输出电压变低，因此，一定要定时对光接收机进行灰尘处理。

1.3 变电站光分路器部分故障分析

光分路器部分处在光传输设备的中间位置，主要负责对光发射机发射出来的信号进行合理分配，常常会发生光结构功率下降的故障。一般情形下，如果没有对光分路器的接口进行挪动，则不会造成尾纤头沾上灰尘或者端口接触不良的情况，从而不会出现功率下降问题。因此，在变电站运作的过程中，必须定期用专用的清洁器清洗光分路器的端口。

2 变电站光传输设备的维修与维护措施

2.1 采取维护措施前的准备工作

一般情况下，变电站中运作的光传输设备很多，从而造成故障类型多样且较为复杂，因此，相关维修人员在进行故障处理及维修维护措施时必须提前做好准备工作，熟悉光传输的各个设备，并一一对其进行分析，在深入掌握理论知识的前提下，了解和掌握所有的光传输数据，如此才能对繁多复杂的故障类型提出具体、针对性、合理而高效的解决措施。此外，维修人员还需要注意以下几点，其一是必须对光传输设备的维护系统进行全面整体的分析，对维护系统的维护时间、维护部位、各配件之间的连接、配件运行的原理等有一个全方位的了解，确保维修人员掌握维护系统的整体运行机制；其二是维修人员必须对整个光传输系统的设备全面了解，包括运行的原理、结构的组成、故障发生的原因、故障的类型、通常采取的解决措施等，确保对光传输设备的结构熟悉并了解；其三是维修人员必须对光传输设备的设计运行仪表充分了解，比如仪表的工作原理、使用方法、运行部位、维护措施等，确保心中有数，将不断学习的理论知识与维修维护现场的实际情况有机结合。

2.2 故障具体采取的维修以及维护措施

2.2.1 主要光传输设备的维修措施

首先，维修人员必须全面分析故障在整个光传输设备系统的位置以及故障发生的原因。具体来说，维修人员应当对光传输设备的维护系统有一个全方位的分析，有一个全面、整体、系统的维修概念。因此，维修人员需要在对整个系统进行全面分析的基础上，依次分析出现故障的系统，及时准确地找出发生故障的具体部位，即便是一个很小的部位或结构，也要进行仔细的检查，检查完毕后，将有可能发生故障的部位进行显著的标记。举例来说，如果维修人员在对系统进行检测时发现是光通道的传输功率突然大幅度的下降或者突然出现中断，则应当首要考虑是否是光缆发生了折断、短路或者是其他的情形。此外，维修人员在检查完成后对标记出来有可能发生的故障类型应当用测试仪进行一一的测试，在进一步测试完成后最终确定故障的发生部位，为后续的故障维修提高科学合理的借鉴。综上所述，维修人员在进行这个阶段的故障维修时，必须全面掌握和了解整个光传输设备维护系统的运行原理、故障通常发生的部位、系统中各设备的功能等，保证维修人员在进行具体的故障排除时，能在最短的时间里及时准确地找出故障有可能发生的位置及原因，提高维修人员对变电站光传输设备的维修效率。

其次，维修人员在进行故障分析和处理时还应考虑针对性的维修措施，这一阶段能够确保在故障初步检查排除之后，发现故障出现的具体位置，确保维修人员能够进行具体的维修和处理，即对光传输设备维护系统中的各个器件进行分析和处理。具体来说，维修人员在对故障有可能发生的设备进行测试后，运用专业的仪器对标记出来的设备进行一一的测试，找出光传输设备中故障发生的具体位置。比如，在确定光传输设备的故障盘时，可以将专用测试仪器依次放置在几个故障盘周围，如果盘正常，即可快速测试出盘的输出值和输入值，如果测试仪器无法显示出盘的输出值或输入值，或者测量出来的输出输入值与正常值的范围存在较为明显的差距，则说明该盘是故障盘。此外，维修人员还必须熟练掌握故障盘的工作原理和具体的功能，在确定出故障盘后，在最短的时间里找到科学合理的最优方案，对故障盘进行准确快速的处理，确保变电站光传输设备的正常运转。

2.2.2 光传输设备中零器件的维修措施

通过对上文主要光传输设备的维修措施分析，可以看出，在对光传输设备中的零器件进行维修时，也要掌握整体分析的原则，在确定设备发生故障的大致位置后，再进行相关零器件的维修。从相关理论知识角度来讲，整体分析和具体的零器件维修是两个截然不同的阶段，但在实际的操作过程中，两者是相辅相成、不可分割的整体。举例来说，如果检测完成后发现故障基本都集中在某一个设备上，那么则需要对该设备进行全方位的深入检测。比方，如果在对机盘测量输入输出值时，发现与标准值存在较大的差距，则可以判断该机盘存在故障，因为正常情况下，机盘的输入输出值在一定范围内为恒定变化，此时则需要核定故障盘，进行准确的定位。这就需要维修人员在对零器件设备的构成及工作原理深入了解的基础上，对错综复杂的故障进行准确的分析与处理。

2.2.3 光传输设备理论化的维护措施

通常情况下，专业的维护人员在对变电站光传输设备进行维护时，主要采取以下六种措施。首先，营造一个合理干净的外部环境。由于变电站光传输设备通常均处在不断运行的阶段中，如果设置一个比较合理的环境，则可以在一定程度上提高各设备的运行效率，减少设备发生损坏的几率，因此，在对整个光传输设备系统进行维护时，设置一个合理干净的外部环境非常必要。在设置合理干净的外部环境时，维护人员应当考虑到几个必要的问题，比如设备所处的空气温度和湿度是否合适，是否定期对各设备进行擦拭灰尘的清理工作，是否合理控制了空气中的灰尘含量等，只有综合考虑了以上因素，才能在一定程度上减少设备故障的发生概率，提高设备的运行效率，甚至延长设备的使用时间。

其次，维护人员必须全方位地了解整个变电站光传输设备中的运行系统。从理论上来说，维护人员对光传输设备的系统组成、设备结构、工作原理、故障等现象应有全面深入的了解，是维护人员得以高效解决故障问题所必须具备的技能，因此，维护人员在进行具体的故障分析和处理时，必须对以上因素了然于心，在全面深入的了解之后，具体问题具体分析，有效解决各种故障。

此外，科学合理的更换故障盘也是维护人员通常会采取的一种措施。一般情形下，如果变电站光传输设备的机盘发生故障后，就会造成无法再次使用的问题，这就会导致整个系统出现崩溃。在这样的前提下，只有对故障盘加以必要的更换才能从根本上解决这一问题。值得一提的是，由于光传输设备的机盘构成都较为复杂，机盘中的配置又非常密集，内部构造中含有大量的导线与其他的机盘连接，如果在处理故障盘时对配置进行盲目的拆卸，就很有可能导致机盘发生崩溃，因此，维护人员在处理故障盘时，必须留下部分插件，减少对机盘的损坏。

同时，维护人员还应运用合适的网络系统对光传输设备进行科学合理的控制。在维护系统时，维护人员可以通过网络系统的实时监控功能对故障进行实时监督，保证在故障发生时能够及时准确的采取相应解决措施，对网络系统进行科学合理的预防。

再者，维护人员在进行光传输设备的维护时，最好在最大程度上少动机器设备。在变电站的光传输设备中，由于各设备具有大量的端口和接口，如果对机器设备进行乱动或者搬移，则会在很大程度上影响整个系统的运行效率，严重时甚至造成连环故障的产生，因此，维护人员在对系统进行维护时，除非确定系统设备出现故障，否则不要对机械设备进行搬动。

最后，维护人员应当确保自己可以深入掌握所有需要在故障分析和处理时运用到的软件技术。对于变电站光传输设备而言，软件设备是一个非常重要的组成部分，因此，在对光传输设备进行维护的同时，需要对软件设备进行维护。具体来说，维护人员在深入掌握软件技术的基础上，还应确保对软件注意事项以及基本功能的掌握和了解，保证在软件发生故障时能够在最短的时间里对软件进行高效的处理，确保软件以及设备的安全运行。

2.2.4 光传输设备的日常维护措施

由于光传输设备在整个变电站系统中发挥着十分重要的作用，因此要求在日常生活中对光传输设备进行合理的日常维护。在对光传输设备的日常维护中，可以采取以下措施：首先，做好对设备的管理维护工作，实行专人负责制，制定专门的人员进行专门的管理和维护；其次，在将光传输设备接入机房的环形通信网上时，必须在天气发生较大变化时，尤其是春季雷雨的季节，定期对通信网络进行检查和维护，查看网络连接处的接触是否紧固和良好，在条件允许的情况下，采用数字式接地电阻检查接地电阻是否正常。同时，相关责任人员还应对日常的维护数据做好档案管理和备份的工作，对重要的数据进行分类保存，确保在需要使用数据的时候，能够及时查找出相关的数据，做好定期检查的工作避免由于硬盘满存储等原因发生数据的丢失；再者，维护人员还应定期检查变电站的电源设备是否在正常运行，保证蓄电池处在饱和的状态中，确保在电源发生故障时，能够及时将备用电源投入使用；此外，维护人员在对故障进行分析和处理时，还应注意不要带电插拔机盘；最后，维护人员每隔一段时间应当对运行设备进行检查，在必要的时候进行更换，确保设备的正常运行。

3 结束语

综上所述，变电站光传输过程是一个较为复杂的过程，在整个系统的运行过程中出现故障的概率很多，容易产生故障的部位以及环节也较为复杂，一般情况下，几乎每一个环节都会产生大量的设备故障问题，从而影响或严重威胁整个变电站系统的安全运行。因此，在变电站光传输设备发生故障时，相关维修维护人员应当在第一时间确定故障发生的部位及环节，在最短的时间里进行及时准确的处理，确保变电站整个系统的安全运行，提高系统的运行效率，为用户提供更为优质的服务。

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