数字化变电站-光纤传输通道测试技术研究报告.doc

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1、许继电气技术中心基础软件部数字化变电站光纤传输通道测试技术研究报告数字化变电站光纤传输通道测试技术研究报告24许继电气技术中心基础软件部数字化变电站光纤传输通道测试技术研究报告目录目录11目的和意义22光纤概述22.1光纤分类32.2常用光纤规格42.3光纤跳线42.4尾纤52.5光纤产生衰减的原因73光纤测试设备83.1光功率计83.2光万用表83.3光时域反射仪(OTDR)93.4故障定位仪93.5稳定光源103.6色散测试仪104变电站内光纤通道检测内容104.1光纤的连接114.2光缆的敷设114.3光纤敷设过程中需要检测的项目134.4系统维护时需要检测的项目135光纤测试设

2、备生产厂家调研145.1NOYES（美国罗意斯）145.2Agilent（安捷伦）195.3安科纳特195.4EXFO20附录1：光缆的优劣辨别2024许继电气技术中心基础软件部数字化变电站光纤传输通道测试技术研究报告1目的和意义在数字化变电站，大量的光纤取代铜缆，光纤通信的优点有：a)光纤的通频带很宽，理论可达30亿兆赫兹。b)无中继段长，几十到100多公里，铜线只有几百米。c)不受电磁场和电磁辐射的影响。d)重量轻，体积小。e)光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。f)使用环境温度范围宽。g)耐化学腐蚀，使用寿命长。光纤通信网络的好坏直接影响整个变电站的运行，光纤是站内整个

3、通信链路的基础介质，一条光纤链路一旦出现问题，无论你两端的硬件设备多么昂贵、高端，对变电站二次系统造成的影响都是无一例外地瘫痪，修复的周期也会很长，甚至会导致保护不正确动作，对安全运行带来极大威胁，造成巨大经济损失，因此光纤传输通道的检测非常重要。本项目研究的目的和意义：分析变电站建设、运行、维护各个环节可能出现的光纤链路的问题，研究对策和解决方案，研究站内光纤测试的内容及测试方法，为数字化变电站的运行和事故分析提供技术支撑。2光纤概述光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，

4、光纤的一端的发射装置使用发光二极管（lightemittingdiode,LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲，以此来完成数据通信。利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话，而根据理论计算，一对细如蛛丝的光导纤维可以同时通一百亿路电话！铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜，改用光纤通信只需几公斤石英就可以了。24许继电气技术中心基础软件部数字化变电站光纤传输通道测试技术研究报告这也是光纤通信技术在短短二三十年的时间里得到快速推广应用和飞速发展的原因之一。1.1光纤分类按光在光纤中的传输模式可分为：单

5、模光纤和多模光纤。单模光纤：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），包层外直径125μm。一般单模光纤跳线用黄色表示，接头和保护套为蓝色。只能传一种模式的光，因此传输距离较长，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5μm），包层外直径125μm。一般多模光纤跳线用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色。可传多种模式的光，传输距离较短。其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/km的光纤在2km时

6、则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离比较近，一般只有几公里。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km；1.31μm的损耗为0.35dB/km；1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。后来人们发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光

7、纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。常规型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300nm。色散位移型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300nm和1550nm。24许继电气技术中心基础软件部数字化变