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        電力調度遠動設備故障分析及解決方案

        作者:Hans 來源: 日期:2018-3-6 14:11:58 人氣:454 評論:0

        摘 要:變電站主站端的遠動設備與變電站端的遠動設備,在安裝調試中經常發生通道不暢或誤碼的故障,故障應從遠動設備的檢查和配合方面查找。

        農網改造中,幾乎所有的變電站都改裝或新裝了遠動設備。但由于主站端的遠動設備與變電站端的遠動設備(RTU)往往不是一個廠家生產的,傳輸通道有不同廠家生產的載波、光端、微波、擴頻等不同設備組成,還有通過數千米音頻電纜傳輸的,所以在安裝調試中經常發生不通或誤碼率高等問題?,F就安裝、運行維護中碰到的問題,對遠動設備常見故障的查找方法與步驟作一介紹。

        1.遠動的作用

        將遠方發電廠、變電站的電壓、功率、負荷、斷路器動作情況等等進行收集,匯編成數據,傳到 調度 中心進行顯示。將調度的命令用數據形式傳到廠、站,進行遙控操作。這些數據就是遠動信號。用“遙測、遙信、遙控、遙調”四遙來概括遠動的作用。傳輸通道的任務,是給這些數據提供一個暢通無阻的通路。這些數據有的是直接接在通道的數字口上進行傳輸,有的則是將數據經過調制器(MODEM)變換成音頻信號,經傳輸通道的音頻接口傳輸到對方,對方再用解調器還原成原來的數據。

        2.遠動設備的配合

        就遠動設備來講,要想通道暢通,除設備的穩定性要高外,在配合上還要做到以下幾方面統一。

        2.1 波特率(Baud Rate)要統一

        波特(Baud):波特是設備(如調制解調器)每秒鐘發生信號變化的量。它代表的是信號的變化,而不是傳輸數據的多少。它表示每秒鐘內 通信 線路狀態改變的次數。

        波特率(Baud Rate):串行口每秒鐘發送(或接收)數據的位數稱為波特率。

        據我國電力部門現行使用較多的遠動制式,有300Baud、600Baud、1200Baud三種。波特率不統一,遠動設備通道肯定不通。不光要把主站上位機及分站下位機的通信波特率設置一致,還要把MODEM里面的相應斷路器設置一致。

        2.2 音頻頻率要統一

        原電力部規定經過MODEM后的調頻音頻頻率為:300 Baud 3000±150 Hz;600 Baud 2880±200 Hz。按慣例1200 Baud 1700±500(400)Hz。在原電力部規定中,600 Baud的中心頻率可根據用戶要求設為2880±60N(N為正整數)Hz,但頻偏必須是±200Hz。遠動生產廠家或配置的MODEM應遵照以上設置并可調。頻率不但要對,重要的是準確度要高??捎妙l率計、選頻表、萬用表的頻率檔進行核校。還要注意音頻信號是否是良好的正弦波,可用示波器觀察。在現場調試中經常出現MODEM輸出音頻頻率不準,有的最大偏差達50Hz;還出現過信號波形是三角波的實例。測量頻率或觀察波形時應設法送單一頻率。頻率不對則不通,頻率不準或波形不良將造成嚴重誤碼。

        2.3 正負邏輯要統一

        所為正邏輯,就是發“1”時為高頻,發“0”時為低頻;負邏輯則相反,發“1”時為低頻,發“0”時為高頻。有時遠動電平正常,波形良好,但收到的全是錯碼,應考慮雙方邏輯是否統一。

        2.4 地址碼要統一

        雙方報文的源地址和目的地址應統一,如一方不按約定設置,或雙方事先沒有約定,將造成不通。

        2.5 同步字要統一

        同步字相當于偵察兵,每楨報文前如果均收到完全正確的同步字,證明通道基本正?!,F多用三組EB90或D709作為同步字。如雙方同步字不統一,收不到要求的同步字頭,就無法接收后續報文。

        2.6 報文規約要統一

        如果雙方的同步字,對方收到后能解調出來,其它數據一個也解不出來,就是雙方遠動報文規約不一樣。這就需要遠動雙方的調試人員統一規約,并認真核對,做到上傳從采集、傳送到顯示,下送從下操作命令、傳送到執行均準確無誤。

        3 傳輸設備的檢查

        就傳輸設備方面來看,好象要先看路修通了沒有,再看路修得平不平。

        3.1 音頻傳輸方式

        遠動信號接上后,要先用耳機在輸入和輸出端聽一聽,是兩個頻率還是單一頻率,兩個頻率是數據信號,上行信號一般是雙音;單一頻率是測試頻率,下行信號可能是單音,但下行信號在定時發命令時也是雙音。有的形容信號雙音象蟋蟀叫,單音像蟬叫。聽到音頻證明路已經修通。有經驗的從音頻的高低、純潔度、清晰度,就能大概判斷遠動設備能不能上,不能上的原因在哪里。

        聽完音頻后要用選頻電平表選測頻率,檢查哪個頻點擺動到最大值,以確定遠動的實際波特率。最好是讓遠動設置備測試頻率,用選頻表選測或用頻率計測量,有些萬用表也帶有測頻率檔。如頻率與規定值有差別,應告知遠動設備方進行頻率校對并調整。如聽或測到有第三頻率,如300Baud有3000Hz,肯定是遠動設備出了問題,這在現場調試中經常碰到。

        檢查路修得平不平,也就是檢查傳輸設備的傳輸質量,要從以下六個方面著手。

        3.1.1 傳輸電平的銜接要一致

        一般規定是0Baud進,0Baud出。但現場有許多不符之處,如遠動設備輸出不可調整或調整范圍小,遠動設備到傳輸設備的接入點,音頻電纜過長。一般輸入在-20~+10波特都認為正常,在傳輸設備上應能進行調整。如電力載波,外線發送相對于話音信號來講,300Baud比話音低8dB;600Baud比話音低3.5dB;傳送1200Baud時不傳話音,電平按話音電平標準調整。輸出在10dB時應為良好正弦波,范圍也為-20~+10dB之間,根據遠動設備需要可調。還要注意有的傳輸設備,輸入接口額定電平不是0Baud,而是-14Baud,0波特電平接入將造成過負荷,產生嚴重失真。

        3.1.2 接口阻抗應匹配

        遠動設備的MODEM收發與傳輸設備的收發接口處的阻抗,均為規定600Ω。

        3.1.3 應有足夠的雜音防衛度

        原電力部標準規定為17Baud,而一般載波機都能達到25Baud以上,光端機則更高。

        3.1.4 根據波特率要提供足夠的通頻帶

        300Baud傳送2850Hz和3150Hz,取2550~3400Hz帶寬;600Baud傳送2680Hz和3080Hz,取2200~3400Hz帶寬;1200Baud占用300~3400Hz全部話頻帶寬。電力載波應據需要可調,如DPLC-2000電力載波機,具備帶寬可調功能;而光端、微波、擴頻等設備一般用四線E/M通路中的收發通路,應是300~3400Hz全部話頻帶寬無需調整。

        話音用四線傳輸,另加上以地為回路的兩根線,相互啟動信號的傳輸,接口方式稱四線E/M。

        3.1.5 收發信通路要有60dB以上的雜音防衛度。

        雜音防衛度:把傳輸信號電平與雜音電平的差值叫做雜音防衛度。雜音防衛度越高,抗干擾能力越強;雜音防衛度越低,傳輸信號受干擾越嚴重。

        在現場發現光端機二四線轉換程序設置錯誤,收發嚴重互串的實例。也有收發線接成線對的例子。

        3.1.6 傳輸波形失真度要小

        在輸入端和輸出端用示波器觀察波形,應基本一致。包括波形應無缺口或缺口很小。

        3.2 數字傳輸方式

        數字接口,通常用RS-232接口,需要注意的是設備接口之間的連線距離不能過長。標準是15m,最好是兩設備相鄰,或在同一機房。最遠是相鄰機房,不能超標準過多。如超過幾十米,應用RS-422或其它接口方式進行轉換。

        對于RS-232接口,遠動設備(也包括其它終端設備,如計算機)發送應能量到電壓,一般應為±(2~12)V左右,接收時量不到電壓;載波、光端等傳輸設備發送測不到電壓,接收應能測到±(2~12)V左右的電壓。其接法是:

        遠動設備——傳輸設備:發接發 收接收

        傳輸設備——傳輸設備:發接收 收接發

        不論哪種設備之間的連線,都要注意地線要接在同一地上。RS-232標準插頭不管是9針的,還是25針的,都有一個是地線,一定要將其連通。

        總的來說連接口訣是:有電接無電,無電接有電,收發莫接錯,共地是關鍵。


        通過以上幾個步驟的檢查,遠動仍然不通或誤碼率高,最后可用分段自環法,來判斷壓縮產生故障的范圍。方法是一端發出同步字、校時命令或報文,在收端用計算機觀察數據,收到的數據應與發出的一致,如果收不到或誤碼,則故障就在環路以內。遠動數據不能上傳,可將站端MODEM重新啟動。檢查范圍為:

        MODEM輸出對輸入自環:檢查MODEM本身;

        傳輸設備輸入線對輸出線自環:檢查連接線;

        本端傳輸設備高頻自環:檢查本端傳輸設備;

        對端傳輸設備輸出對輸入大環路自環:檢查通道及對端傳輸設備。

        大環路自環,將是上下行兩個通道的相加,所以誤碼率將疊加。但也是現場調試經常使用的方法之一。

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