1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。【精選】光纖縱聯電流差動保護通道異常【精選】光纖縱聯電流差動保護通道異常1概述    光纖縱聯電流差動保護是近年來發展相當快的輸電線路保護之一，它借助光纖通道傳送輸電線路兩端的信息，以基爾霍夫電流定律為依據，能簡單、可靠地判斷出區內、區外故障。對于線路保護來說，分相電流差動保護具有天然的選相能力和良好的網絡拓撲能力，不受系統振蕩、非全相運行的影響，可以反映各種類型的故障，是理想的線路主保護。光纖通信與輸電線無直接聯系，不受電磁干擾的影響，可靠性高，通信容量大。光纖縱聯電流差

2、動保護既利用了分相電流差動的良好判據，又克服了傳統導引線方式的種種缺陷，具有其他保護無以比擬的優勢，因此，近年來國內外各大公司均加強在該領域的研究開發，各自相繼推出了此類保護產品。    就光纖縱差保護的應用環境來說，隨著國家電力工業的發展，通訊技術的日新月異，光纜及光纖設備費用的急劇下降，光纖通訊網在電力系統的架設越來越普遍。如廣東目前已建成了光纜1300km，SDH（Synchronous Digital Hierarchy）站點30多個，以珠江三角洲為中心的SDH自愈環電力光纖網絡。目前，許多地方都把發展光纖通信主干網作為電力通信的發展方向和重要任務，這都為

3、繼電保護所需要的穩定、可靠的數字化信息傳輸通道創造了有利條件。在光纖網絡敷設的光纜中，除提供數據共用光纖通道接口，滿足數據通信、寬帶多媒體、圖像信息等的需求外，還提供了繼電保護專用的纖芯，這為高壓輸電線的電流縱聯差動保護提供了復用光纖通道（與SDH共用的數據通道）和專用光纖通道（利用光纖網絡中繼電保護用纖芯構成）。另外，由于光纖電流差動保護簡單、可靠，不受線路運行方式的影響，在城網和短輸電線路中大量采用。如上海電網已把采用光纖分相電流縱差保護作為電網繼電保護“十五”規劃的一個重要配置原則來執行，目前已投運和即將投運的光纖電流差動保護達194套。因城網中輸電線大多較短，光纖芯直接接入不需附加復接

4、設備，管理也較方便，故在城網中光纖電流差動保護以專用光纖通道方式為多。    光纖傳輸通道的穩定與否是光纖縱聯差動保護正確工作的基礎，一旦光纖傳輸通道發生故障，光纖縱聯差動保護將不能正常工作。實際上，為提高保護裝置的可靠性，當光纖傳輸通道發生故障時，保護裝置會將電流縱聯差動保護自動退出。光纖通道的可靠性雖然較高，但也有損壞的可能性，如光纜斷芯、熔纖質量不好、光纖跳線接頭松動、光纖受潮或接頭積灰導致損耗增大等。如1999年6月7日，塘鎮站到機場站的2158/2159兩條220kV線路光纖保護告警，故障原因是：線路龍門架上OPGW（Optical Fiber Comp

5、osition Ground Wire）與站內普通光纜接線盒由于雨天受潮引起一束光纖（4根芯）衰耗增大。2000年7月20日，吳涇第二發電廠到長春站4410線的兩套光纖差動保護均通道告警，原因是該線OPGW光纜中有幾芯熔接質量不好，光纖調換到備用芯后恢復正常。     考慮光纖信息傳輸通道有可能損壞，為保證高壓輸電線的安全運行，作為主保護的縱差保護不致由于通道故障而退出運行，確實有必要為同一套縱差保護裝置配置備用光纖通道。不論采用專用光纖通道或復用通道，在工程設計中，敷設的光纜要留有一定的備用芯線，當工作的纖芯由于受潮或斷芯等故障導致數據傳輸誤碼率增大或中斷時，可

6、切換到備用芯線繼續進行數據通信，提高供電安全性。2光纖備用的幾種方式    由于光纖差動保護的動作行為完全依賴于光纖通道，通道的安全性十分重要，應考慮通道的雙重化，對于普通光纜，一般要求敷設兩根光纜，且兩根光纜最好不要置于一根管道中。對于OPWG光纜，安全性較高，可只配備一根光纜。考慮到經濟性，在敷設的光纜中增加備用纖芯是通道冗余的一種常用方法，為線路保護敷設專用光纖通道時，選擇光纜時除保證主用通道所需的纖芯外，還應考慮備用通道的纖芯數。選擇備用通道的纖芯數時，最好按100%后備考慮，采用一備一的方式，即一根工作纖芯應配置一根備用纖芯。例如，當一條220kV高壓輸

7、電線路的兩套主保護（一套主保護為分相光纖差動保護，另一套主保護為高頻距離加光纖接口裝置）都采用專用光纖通道傳送數據時，光纖縱聯電流差動保護裝置的收、發訊各占一根纖芯，高頻距離保護的光纖接口裝置的收、發訊也各占一根纖芯，則兩套保護共需4根工作纖芯，當采用一備一方式時，應有4根備用纖芯，因此至少應選擇8芯光纜。    當縱聯電流差動保護裝置采用復用光纖通道方式進行通信時，也應考慮備用通道的問題。當復用通道為光纖通道時，可利用光纜中預留給繼電保護的芯線或備用芯線，構建專用光纖通道作為復用通道方式的備用。當復用通道或復用設備故障時，可切換至專用光纖通道方式工作。實際上，當

8、光纖專用通道和復用通道同時具備時，由于復用通道要求設備多，故障幾率大，而專用通道簡單、中間環節少、可靠性較高，可作為主用通道，當專用通道故障時，自動切換到復用通道。這樣，既保持了專用通道的可靠性，又利用了復用通道SDH自愈環的優越性。3備用光纖通道的切換方法    備用光纖通道的切換可以手動切換，也可自動切換。手動切換簡單，不需額外設備，但切換需人工干預，所需時間也較長,適用于一般輸電線路的保護。自動切換需采用專用的通道切換設備或具有通道切換功能的通道接口，自動切換所需時間短，主要用于超高壓輸電線路或重要的聯絡線保護上。   

9、0;   1)手動切換方案    在工程實際中，現場敷設的光纜需經光纜終端箱，通過溶纖工序和尾纖熔接在一起，然后由尾纖直接或經光纜終端箱上的法蘭盤和光纖跳線接至保護裝置的光纖接口。施工時，往往是熔纖后主用通道的尾纖和備用通道的尾纖捆放在一起，需用哪個通道則將哪個通道的尾纖接至保護裝置。這樣做，不但尾纖容易折斷，通道易混淆，而且操作也十分不便。針對此種情況，我們對光纜終端箱進行了設計改進，不但考慮了備用通道的切換，還考慮了開關旁代時通道切換的需要。下面給出一種改進的光纜終端箱的方案，這些方案可滿足開關旁代切換的要求。  

10、60; 目前，光纖電流縱聯差動保護裝置（如CSL 103系列電流縱聯差動保護裝置，LFP 931光纖差動保護裝置）均有光纖通道監視功能，保護裝置實時顯示數據傳送的錯幀數或誤碼率，一旦錯誤的數據幀或誤碼率大于某一限定值，裝置會自動告警，提示相關人員進行處理，檢查光纖傳輸通道，如確認工作光纖通道故障，則切換至備用通道。   所提出的通道切換方式的工作原理如下，在工作開關投入運行的情況下，A經光纖跳線接至C，A經光纖跳線接至C（參見圖1），此時工作開關利用光纜主用通道纖芯傳送數據；光纖電流差動保護裝置運行時若主用通道纖芯故障，保護裝置發通道告警信號，通知相關人員進行處理，斷開AC，AC連接

11、，將AD，AD用光纖跳線接通（見圖2），此時工作開關利用光纜備用通道纖芯繼續傳送數據；在旁代開關投入運行，工作開關退出時，A經光纖跳線接至C，A經光纖跳線接至C（圖3），此時旁代開關利用光纜主用通道纖芯進行數據通信；當光纜主用通道纖芯故障，同樣保護裝置發通道告警信號，通知相關人員進行處理，斷開BC，BC連接，將BD，BD用光纖跳線連接（圖4），此時旁代開關則利用光纜備用通道纖芯繼續進行數據通信。        以上工作開關和旁代開關的切換實際上是保護裝置光端機的切換。     

12、;    2) 自動切換方案    自動切換則是在保護裝置檢測到主用通道通信異常時，自動將主用通道切換到備用通道。要實現傳輸通道的自動切換，需增加切換模塊和光端機等設備。通道切換的具體實現手段有電路切換、軟件切換和光路切換三種方法。    電路切換時，同一套保護裝置要求通信接口有切換電路和兩套光端機，圖5給出了一個通道電路切換的原理框圖。    主用通道正常時，保護裝置通過工作光纖通道傳送數據信息，當通信模塊（通信CPU或保護CPU中通信子程序）檢測到數據通信異常（收不到信號

13、或通信誤碼率高）時，發出切換信號，控制切換電路將通信通道切換到備用光纖通道上，同時，發送遠方命令，通知對側的切換電路也切換到備用光纖通道上，從而實現了主用通道、備用通道的互為熱備用。在以上切換時，要注意的是當備用通道為復用通道時，由于利用復用通道通信時取系統同步時鐘，故通信模塊需發主/從時鐘切換控制信號，讓通信接口切換到從時鐘方式。    軟件切換則不在通信接口中增加切換電路，而是在通信模塊原有的硬件資源上編制切換軟件程序來進行通道切換。采用該方法進行通道切換時，同一套保護裝置要求兩個相同的通信接口，即兩個光端機和兩套碼型變換等電路。兩套通信接口電路同時工作，傳送

14、同樣的數據信號給通信模塊。通信模塊同時收到兩路數據信號，利用其中一路數據信號作為主用數據信號。當通信模塊檢測到該路通道數據消失或誤碼率高（CRC校驗）時，自動取用另一路數據信號。圖6給出軟件切換所需的雙通信通道原理框圖。    兩個通道的數據分別存放在兩個緩沖區中，通信模塊分別對它們進行CRC校驗以檢查兩個通道的通信狀況，兩個通道的數據互為備用，當某個通道的數據幀丟失時，可直接從緩沖區取用相應幀的數據信息，因而避免數據重發，提高通信效率。    光路切換是利用光路切換開關在工作通道的纖芯和備用通道纖芯之間進行切換的方法。常用的光路切換

15、器件是光開關（OPTICAL SWITCH）。光開關是一種具有一個或多個可選擇的傳輸端口，可對光傳輸線路或集成光路中的光信號進行相互轉換或邏輯操作的器件。光開關在通信領域中常作光路切換用。光開關能直接通斷、切換和轉換光信號通路，它為主、備用光通道系統之間進行通道自動切換提供了簡單、經濟的手段。    光開關分為機械式光開關和電子式光開關。機械式光開關以機械方式驅動光纖和棱鏡等光學器件進行光路轉換；電子式光開關利用電光和聲光效應來切換光路。由于電子式光開關無機械慣性，響應速度快，缺點是插入損耗大，價格高。目前常用的光開關多為機械式的。雖然機械式光開關切換時間較長，但

16、主損耗低，串擾小，且價格低廉，使用也十分方便。    圖7給出了棱鏡移動式機械光開關的動作原理。    使用自聚焦透鏡的1X2機械式光開關（如圖7示），是用一個棱鏡和兩個帶有光纖的自聚焦透鏡組成，當棱鏡向上移動時，中心光纖1和光纖2耦合；當棱鏡向下移動時，中心光纖1和光纖3耦合。棱鏡的移動，則依靠電磁驅動或微型電機驅動，其控制信號可為電平或繼電器觸點。表1給出了某機械式光開關的主要技術參數    光開關的最大優點是信號可在光上直接轉化應用，用它實現光纖電流差動保護通信通道的自動切換，不但簡單可靠，而且大大

17、簡化了系統的結構。現有的光纖電流差動保護裝置可以不做任何改動，外加一個光開關模塊即可實現主備用通道的自動切換。圖8給出了利用1X2光開關進行通道切換的原理框圖。    在該系統中，保護裝置和光纜終端箱之間裝有光開關模塊，利用光纖電流差動保護裝置的通道告警觸點作為光開關模塊的切換控制信號。一旦主通道的光纜纖芯故障，保護裝置發出通道告警信號（TDGJ），該告警信號轉換成高電平控制光開關模塊動作，將光路自動切換到備用纖芯上。一側光路進行切換時，無須保護裝置向對側傳送同時告警信號，因為一旦光纖通道故障，對側保護裝置也同樣發出通道告警信號，同時控制對側光開關模塊對光路進行切

18、換。為方便通道的校對調整，該電路中增加了手動調整按鈕。4結語 針對輸電線光纖縱聯電流差動保護主通道和備用通道的切換問題，提出了光纖通道備用的幾種方式，給出了通道的手動切換和自動切換的幾種方案。本文給出的幾種不同的切換方案，通道的硬件冗余程度各不相同，軟件自動切換硬件冗余最多，實際上是兩個光纖數據通道同時工作，相對于其他方法，可靠性最高，但花費代價也最高；光路自動切換采用光開關在電訊領域里已有產品，因其簡單、有效、成本低，具有應用和推廣價值。11測量學模擬試卷一、 單項選擇題（每小題1 分，共20 分）在下列每小題的四個備選答案中選出一個正確的答案，并將其字母標號填入題干的括號內。得分評卷人復查

19、人1經緯儀測量水平角時，正倒鏡瞄準同一方向所讀的水平方向值理論上應相差（A ）。A 180° B 0° C 90° D 270° 2. 1：5000地形圖的比例尺精度是（ D ）。A 5 m B 0.1 mm C 5 cm D 50 cm  3. 以下不屬于基本測量工作范疇的一項是（ C）。A 高差測量 B 距離測量 C 導線測量 D 角度測量 4. 已知某直線的坐標方位角為220°，則其象限角為（D ）。A 220° B 40° C 南西50° D 南西40°5. 由一條線

20、段的邊長、方位角和一點坐標計算另一點坐標的計算稱為（A ）。A 坐標正算 B 坐標反算 C 導線計算 D 水準計算6. 閉合導線在X軸上的坐標增量閉合差（ A ）。A為一不等于0的常數 B 與導線形狀有關 C總為0 D 由路線中兩點確定7. 在地形圖中，表示測量控制點的符號屬于（D ）。A 比例符號 B 半依比例符號 C 地貌符號 D 非比例符號8. 在未知點上設站對三個已知點進行測角交會的方法稱為（A ）。A 后方交會 B 前方交會 C 側方交會 D 無法確定9. 兩井定向中不需要進行的一項工作是（C ）。A 投點 B 地面連接 C 測量井筒中鋼絲長度 D 井下連接10. 絕對高程是地面點到

21、（ C ）的鉛垂距離。A 坐標原點 B任意水準面 C 大地水準面 D 赤道面11下列關于等高線的敘述是錯誤的是：（A ）A 高程相等的點在同一等高線上B 等高線必定是閉合曲線，即使本幅圖沒閉合，則在相鄰的圖幅閉合C 等高線不能分叉、相交或合并D 等高線經過山脊與山脊線正交12下面關于非比例符號中定位點位置的敘述錯誤的是（B ）A幾何圖形符號，定位點在符號圖形中心B符號圖形中有一個點，則該點即為定位點C寬底符號，符號定位點在符號底部中心D底部為直角形符號，其符號定位點位于最右邊頂點處13下面關于控制網的敘述錯誤的是（D ）A 國家控制網從高級到低級布設B 國家控制網按精度可分為A、B、C、D、E

22、五等C 國家控制網分為平面控制網和高程控制網D 直接為測圖目的建立的控制網，稱為圖根控制網14下圖為某地形圖的一部分，各等高線高程如圖所視，A點位于線段MN上，點A到點M和點N的圖上水平距離為MA=3mm，NA=2mm，則A點高程為（A ）ANM373635A 36.4m B 36.6m C 37.4m D 37.6m100°30130°30100°30DCBA15如圖所示支導線，AB邊的坐標方位角為，轉折角如圖，則CD邊的坐標方位角為（ B ）A B C D16三角高程測量要求對向觀測垂直角，計算往返高差，主要目的是（D ）A 有效地抵償或消除球差和氣差的影響B

23、 有效地抵償或消除儀器高和覘標高測量誤差的影響C 有效地抵償或消除垂直角讀數誤差的影響D有效地抵償或消除讀盤分劃誤差的影響17下面測量讀數的做法正確的是（ C ）A 用經緯儀測水平角，用橫絲照準目標讀數B 用水準儀測高差，用豎絲切準水準尺讀數C 水準測量時，每次讀數前都要使水準管氣泡居中D 經緯儀測豎直角時，盡量照準目標的底部18水準測量時對一端水準尺進行測量的正確操作步驟是（ D ）。A 對中-整平-瞄準-讀數 A 整平-瞄準-讀數-精平C 粗平-精平-瞄準-讀數 D粗平-瞄準-精平-讀數19礦井平面聯系測量的主要任務是（ D ）A 實現井上下平面坐標系統的統一 B 實現井上下高程的統一C

24、作為井下基本平面控制 D 提高井下導線測量的精度20 井口水準基點一般位于（ A ）。A 地面工業廣場井筒附近 B 井下井筒附近C 地面任意位置的水準點 D 井下任意位置的水準點二、 填空題（每空2分，共20分）得分評卷人復查人21水準測量中，為了進行測站檢核，在一個測站要測量兩個高差值進行比較，通常采用的測量檢核方法是雙面尺法和 。22直線定向常用的標準方向有真子午線方向、_磁北方向_和坐標縱線方向。23地形圖符號一般分為比例符號、_半依比例符號_和不依比例符號。24 井下巷道掘進過程中，為了保證巷道的方向和坡度，通常要進行中線和_的標定工作。25 測量誤差按其對測量結果的影響性質，可分為系

25、統誤差和_偶然誤差_。26 地物注記的形式有文字注記、 _ 和符號注記三種。27 象限角的取值范圍是： 0-90 。28 經緯儀安置通常包括整平和 對中 。29 為了便于計算和分析，對大地水準面采用一個規則的數學曲面進行表示，這個數學曲面稱為 參考托球面 。30 光電測距儀按照測量時間的方式可以分為相位式測距儀和 差分 。三、 名詞解釋（每小題5分，共20分）得分評卷人復查人31豎盤指標差豎盤分劃誤差32水準測量利用水準儀測定兩點間的高差33系統誤差由客觀原因造成的具有統計規律性的誤差34視準軸儀器望遠鏡物鏡和目鏡中心的連線四、 簡答題（每小題5分，共20分）得分評卷人復查人35簡述測回法測量

26、水平角時一個測站上的工作步驟和角度計算方法。對中，整平，定向，測角。觀測角度值減去定向角度值36什么叫比例尺精度？它在實際測量工作中有何意義？圖上0.1毫米在實地的距離。可以影響地物取舍37簡述用極坐標法在實地測設圖紙上某點平面位置的要素計算和測設過程。38高斯投影具有哪些基本規律。五、 計算題（每小題10分，共20分）得分評卷人復查人39在1：2000圖幅坐標方格網上，量測出ab = 2.0cm, ac = 1.6cm, ad = 3.9cm, ae = 5.2cm。試計算AB長度DAB及其坐標方位角AB。abdceBA120014001600180040從圖上量得點M的坐標XM=14.22

27、m, YM=86.71m；點A的坐標為XA=42.34m, YA=85.00m。試計算M、A兩點的水平距離和坐標方位角。測量學 標準答案與評分說明一、 一、  單項選擇題（每題1分）1 A； 2 D； 3 C； 4 D； 5 A； 6 C； 7 D； 8 A； 9 C； 10 C；11 A；12 D；13 B；14 A； 15 B；16 A；17 C；18 D； 19 A；20 A 二、 二、  填空題 （每空2分，共20分）21 變更儀器高法22 磁北方向23 半依比例符號（或線狀符號）24腰線25偶然誤差26數字注記27 大于等于0度且小于等于90度（或0&#

28、176;, 90°）28 對中29 旋轉橢球體面30 脈沖式測距儀 三、 三、  名詞解釋（每題5分，共20分）31豎盤指標差：在垂直角測量中，當豎盤指標水準管氣泡居中時，指標并不恰好指向其正確位置90度或270度，而是與正確位置相差一個小角度x, x即為豎盤指標差。32 水準測量：利用一條水平視線并借助于水準尺，測量地面兩點間的高差，進而由已知點的高程推算出未知點的高程的測量工作。33 系統誤差：在相同的觀測條件下，對某量進行了n次觀測，如果誤差出現的大小和符號均相同或按一定的規律變化，這種誤差稱為系統誤差。34視準軸：望遠鏡物鏡光心與十字絲中心（或交叉點）的連線。 四、 四、  簡答題（每題5分，共20分）35（1）在測站點O上安置經緯儀，對中，整平（1分）（2）盤左瞄準A點，讀數LA，順時針旋轉照準部到B點，讀數LB，計算上半測回角度O1=LB-LA； （2分）（3）旋轉望遠鏡和照準部，變為盤右方向，瞄準B點讀數RB，逆時針旋轉到A點，讀數RA，計算下半測回角度O2=RB-RA； （3分）（4）比較O