變電站GPS時鐘系統(tǒng)的應(yīng)用（二）

3 GPS時鐘系統(tǒng)安裝及維護(hù)
3.1變電站GPS時鐘系統(tǒng)配置
    變電站GPS時鐘系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)時間同步鐘本體和時標(biāo)信號擴(kuò)展裝置組成。
     以某500kV變電站為例，該站采用上海銳呈生產(chǎn)的K800型GPS時鐘系統(tǒng)，實現(xiàn)與全站各種二次系統(tǒng)的統(tǒng)一對時。主時鐘柜設(shè)于220kV#2小室，在220kV#2小室和其它保護(hù)小室內(nèi)均設(shè)置了一塊擴(kuò)展時鐘柜。主時鐘柜有兩種時間同步系統(tǒng)輸人，即GPS主時鐘和北斗主時鐘互為備用，主時鐘柜負(fù)責(zé)接收GPS及北斗天線時鐘并通過兩根光纜將GPS及北斗天線時鐘信號送至各擴(kuò)展時鐘柜，各擴(kuò)展時鐘通過輸出接口模塊將時鐘信號送至站內(nèi)不同的測控、保護(hù)、錄波、PMU等各類二次設(shè)備。任意一小室的擴(kuò)展時鐘出問題均不影響其他小室對時，故釆用這種方式系統(tǒng)可靠性更高。
3.2 GPS時鐘系統(tǒng)安裝注意事項
    GPS時鐘系統(tǒng)相對保護(hù)裝置來說回路簡單，安裝過程側(cè)重于天線安裝工藝、各類纜線的規(guī)范標(biāo)識、裝置上電調(diào)試等工序。
3.2.1天線安裝
    天線是GPS的接收器，它的安裝工藝會影響GPS時鐘系統(tǒng)時間的正確性，必須通過各種措施來實現(xiàn)GPS時鐘系統(tǒng)天線接收信號的完整正確：天線必須保證有足夠的視野來接收GPS信號，安裝的*位置應(yīng)該是在它的上空與水平線呈45度角以外無障礙物的地方，避免安裝在變電站進(jìn)出母線下，減少強(qiáng)磁電對天線衛(wèi)星接收的影響；天線高出屋面距離不要超過正確安裝必須的高度，盡可能減少雷擊危險，對可能出現(xiàn)腐蝕和與墻壁發(fā)生摩攛的天線的傳輸線裸露部分盡可能使用海綿、泡沬等軟物體裹住裸露部分；天線施放的時候，需注意把天線連接裝置的BNC連接頭用塑料帶及絕緣膠布可靠包裹，避免安放過程中造成損壞，影響天線收星效果，且BNC連接頭要配防雷器，防止雷電串人，GPS時鐘系統(tǒng)天線的傳輸線不能彎折，盡量呈弧度放線，傳輸線放線在主控室內(nèi)的電纜層時，要用扎帶將它固定住，傳輸線到達(dá)屏柜后進(jìn)人放線槽，需用扎帶固定在放線槽內(nèi)。 
3.2.2各類纜線整理及標(biāo)示
    GPS屏柜內(nèi)纜線主要包括電源電纜、至公用測控柜的裝置信號電纜、GPS時鐘系統(tǒng)信號輸出電纜、主時鐘柜與擴(kuò)展時鐘柜之間的聯(lián)絡(luò)光纜等，為便于今后維護(hù)，必須對各類纜線進(jìn)行規(guī)范的整理及標(biāo)示。
    各類電纜、光纜應(yīng)排列整齊，不宜交叉，及時加以固定，均可按照電纜吊牌標(biāo)示規(guī)范進(jìn)行掛牌，即標(biāo)明電纜編號、電纜型號、起點、 終點即可。
    為便于今后對光纖通道進(jìn)行維護(hù)，光纜應(yīng)按進(jìn)終端盒的順序起從左到右標(biāo)記，尾纖的標(biāo)記順序也應(yīng)從左到右排列，當(dāng)光纜熔接完成后應(yīng)馬上貼上對應(yīng)的標(biāo)簽紙，使裝置跳線與光纜尾纖一一對應(yīng)起來，一般將每根光纜的前兩根尾纖做為工作尾纖，后兩根做為備用。
3.2_3GPS時鐘系統(tǒng)上電調(diào)試
    GPS時鐘系統(tǒng)通電后，首先檢查主時鐘屏是否正確接收到衛(wèi)星，然后檢查屏內(nèi)信號輸出是否無誤，zui后檢查保護(hù)小室需對時裝置的對時信號是否正常。
    在檢測GPS裝置的輸出時，需先用萬用表直流電壓檔來測試各端子信號輸出電平。如電平輸出無電壓，則確定此輸出是無源脈沖，無源脈沖可用自制的脈沖信號燈直接觀察，正常顯示為一秒閃一次，脈沖信號測試儀只可測試無源脈沖，不能測試其他信號，以免造成對裝置的損壞。有源脈沖及其B碼對時信號可用萬用表直流電壓檔檢查電壓是否一秒有一次變化：有源脈沖用萬用表直流檔測試為每秒一次電壓變化，如24V有源脈沖電壓每秒都會從24V跳動一下；B碼信號電平用萬用表直流檔測量在-0.5V到+2.0V之間不停變化。串口則先用直流檔測試其電壓是否正常，RS232電壓為9V左右，RS4S5電壓為4V左右；電壓正常后可通過串口連接線與筆記本相連，串口連接線GPS裝置端使用串口的3、5腳，接收裝置（筆記本或其它需對時裝置）為串口的2、5腳，通過串口調(diào)試助手，測試其報文輸出是否正常。如GPS裝置信號輸出無誤，而保護(hù)裝置還是對時不成功，則可查看保護(hù)裝置的對時方式是否有誤，保護(hù)裝置是否需添加外置對時模塊等。
3. 3 GPS時鐘系統(tǒng)維護(hù)常見問題
    根據(jù)近年來對GPS時鐘系統(tǒng)缺陷出現(xiàn)情況進(jìn)行的統(tǒng)計來看，一般存在以幾類：
(1)接觸不良：電源線接觸不良導(dǎo)致GPS時鐘系統(tǒng)運行異常或GPS輸出信號線接觸不好導(dǎo)致裝置對時不準(zhǔn)；
(2)天線故障：天線外露部分被咬斷或腐蝕，GPS主時鐘屏面板不顯示接收到的衛(wèi)星數(shù)，GPS裝置天線失步告警、監(jiān)控后臺報GPS異常；
(3)信號不穩(wěn)：光纖熔接耦合度不好或天線焊接不好運行1-2年后信號衰減，均會導(dǎo)致此類現(xiàn)象發(fā)生；
(4)裝置老化：GPS時鐘系統(tǒng)運行年限過長，局部元器件失效造成無法運行。
 
    針對*類缺陷緊固二次接線即可恢復(fù)，在安裝過程中一定要做好擰緊螺絲的工作，同時也要注意對廣家內(nèi)部配線也要緊固一遍。第二類缺陷需要重新敷設(shè)天線，并做好天線外露部分的防腐濁及小動物噬咬措施。第三類缺陷就要在尾纖熔接過程中請工藝水平高的人員進(jìn)行，使之滿足運行要求，光纖通道標(biāo)識必須規(guī)范，這將為今后更換備用尾纖及重新熔接提供方便。因廠家發(fā)貨時已是將天線頭可靠焊接的，盡量不從中減斷天線重新焊接，如天線確實較長，可將其盤繞整理好即可，這樣就可避免天線焊接不好造成信號衰減的現(xiàn)象出現(xiàn)。第四類缺陷，GPS時鐘系統(tǒng)廠家對壞的模塊進(jìn)行更換即可恢復(fù)。
4結(jié)語
    隨著電力系統(tǒng)往大容量大網(wǎng)絡(luò)方面的不斷發(fā)展，以及自動化水平的不斷提高，電網(wǎng)對統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時間提出了更高的要求。GPS時鐘系統(tǒng)由于其高精度的定時功能，將成為電力系統(tǒng)主要的對時方式，同時也將為電力系統(tǒng)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。