引言
随着自动化技术的不断发展,变电站内设备的遥信、遥测、遥控以及遥调都是通过远动通道由远动装置来实现的,因此可靠的远动通道对变电站的稳定运行极其重要。目前我局DF8003C集控系统接入变电站的标准配置为64K数字和模拟两路通道,一般将数字通道设为主通道,模拟通道设为备用通道。模拟通道是将远动装置发送的串行数据“1”和“0”信号通过调制成特定频率的音频信号,然后将该信号接入通信设备,通信系统将该远动信号传送到主站端,主站端再将该信号解调回数字信号,主站前置机通过通过串口接受和处理信号。数字通道是将远动装置发送的串行数据信息直接接入通信设备,通信系统将该远动信号传送到主站端,主站通信设备输出直接接入前置机串口,实现数据接受与处理。在集控侧,数字通道采用QH板,模拟通道采用TJ板,分别接到相对应通讯管理机的chase端口,chase端口接到交换机,前置机和服务器从交换机取数据。
1、故障现象
在220kV谷满变验收过程中发现,谷满变至集控的光纤模拟通道出现故障:根据集控运行人员反映,通道较频繁地发生中断。后经过分析排查,发现是集控系统侧模拟通道的TJ模拟通道板配置错误以及220kV谷满变侧卡线问题,导致通道不能正常收发报文;通过在故障通道的集控站一侧重新配置相应参数,厂站侧重新卡线,排除了该故障。本文将详细介绍本次故障的处理过程,分析故障产生的原因和导致的后果,并提出避免类似故障发生的具体措施。
2、故障排查及处理方法
由于模拟通道有四根通道接线,因此对于模拟通道,自环方法是收+、收-、发+、发-四个端口中收+、发+,收-、发-分别短接使通道自环,这时如果通道正常,则在主站侧可看到收、发报文一致。通过查看收发报文是否一致来判断通道状态,若一致,则通道自环路径全段没有问题,故障出现在自环路径外。通过环回测试精确定位故障的具体位置后,进一步到现场进行排查。这里就用到了我们排查故障常用到的一种方法——环回测试法。
环回测试是通过将被测设备或线路的收发端进行短接,让被测的设备接收自己发出的信号来判断线路或端口是否存在断点,也可以在被环回的线路上挂测试仪器来测试被环回段线路的传输质量。
以下是根据一年的实习经历结合本次通道故障所总结出来的故障快速排查经验:通道出现故障时,首先考虑的是具体什么位置出了问题。除了自环排除方式以外,也可结合万用表测通道电压的方式进行,具体方法是在音频配线架处测试,上行和下行通道电压是否正常。对于模拟通道将万用表打至交流电压档,测一对收信线或者一对发信线看有无电压、电压跳动是否正常,如果有电压说明测试段没有问题,用万用表测量的正常电压范围大约在30mV至775mV之间,电压按通道传送信息的不同而在30mV至775mV之间波动,说明自动化信号已正常传送至该设备,即该段通道没有问题,再用其他方式进行进一步的故障排查,如果没有电压说明该段通道有问题,再进行具体排查和处理。
2.1、初步定位故障
变电站侧到集控光纤模拟通道的路径是:从远动屏的远动机上通过音频电缆接到谷满变通信机房的VDF音频配线架,再接到PCM设备,通过电缆到数字配线架DDF,经过光设备将电信号转换成光信号传到光纤配线架ODF,经由光缆到达南湖集控侧的光纤配线架ODF,到集控侧的光传输设备光信号转换成2M复用信号到达集控侧数字配线架DDF,再到集控侧PCM设备,到集控侧音频配线架VDF,最后中间经由音频电缆到集控侧的通信机房通道柜。中间总共有6个节点,如下图所示。
图2 谷满变到南湖集控的光纤模拟通道路径
2.2、详细定位故障
2.2.1 通道环回检查故障
本起故障的排查中,我们首先进行两个最远端环回测试,发现通道不通,接下来进行逐段排查。
具体的判断方法如下:
首先让通信人员登陆网管从谷满变侧PCM端软环给集控,发现通道还是不通;
再让通信人员从集控侧PCM软环给集控,发现还是不通;
从变电站PCM用软环的方式自环给南湖集控侧PCM进行测试,通道正常,说明两端板卡及设备之间通道正常。
自动化人员从南湖集控侧音频配线架硬环给集控侧,收到的报文依旧是乱码,不正常,故障定位在集控侧通道板上。基于以上测试结果,判断为参数配置有误,怀疑是由于厂站端与主站端之间配置有误,或者两端配置不一致,导致通道不通。
2.2.2 软硬件配置检查
通道配置项目主要有:(1)在数据库通道参数表中配置与厂站端相同通道参数,如通信规约、波特率、奇偶校验方式等,对新站通道参数的相应设置,包括通讯方式、通讯性质、波特率、校验位及设备地址等均需正确设置。(2)在RTU路径参数表中该RTU所对应的远动通道对于规约设置的RTU站址,和分站对应一致。目前集控系统通信规约一般分为循环式规约和问答式规约,循环式规约一般采用DISA规约,问答式规约则采用IEC101规约进行通信。(3)远程登录通道板检查chase端口配置。(4)检查通道板跳线拨码设置。
谷满变通道故障具体排查如下:
经检查确认集控站和变电站之间的通道参数配置,即通信规约、波特率、奇偶校验方式两端完全一致,不存在问题。
220kV谷满变到南湖集控的通道有光纤模拟通道和光纤数字通道两条,规约都采用IEC 101规约,也没有问题。
远程登录通道板Chase端口配置也与数据库一致,数据库“通道参数表”和chase端口波特率都为1200bps,从而chase板配置没有问题。
再检查TJ模拟通道板通道跳线拨码设置,拔出通道板检查发现拨码不一致,TJ板发现其设置S1 1、2、6至于on ,而根据通道参数配置应该时1、3、6置于on。
2.2.3故障处理
经上文排查,故障定位为模拟通道板-TJ板配置与数据库部分配置有误,其波特率设置错误,为了数据能正常发送与接收,TJ板跳线配置必须正确,在通道板上, S1设置通道的波特率、中心频率及频偏, S2设置通道的同、异步方式。
拔出TJ板检查发现其拨码错误,设置S1的1、2、6至于on,即设置的波特率为300BPS,中心频率为3000Hz,频偏为150Hz,而通道配置参数为1200BPS,3000Hz±200Hz。经过重新拨码,故障解决。
故障解决后我们从谷满变的远动机用硬环的方式环给南湖集控,发现收发报文仍然不一致,说明通道依旧不通,然后从谷满变音频配线架硬环给南湖集控,发现收发报文一致,通道正常,说明故障存在于谷满变远动机到谷满变音频配线架这一段。经过谷满变音频配线架用CDT规约自环给谷满变远动机,发现通道正常;将万用表打至“通档”档,进行对线检查,发现音频线在音频配线架上接触不良,重新卡线后通道正常,能正常收发报文。故障解决,通道正常。