GPS授时设备在电力系统的应用漫谈（下）

续上篇

3 GPS授时设备安装及维护

3.1变电站GPS授时设备配置

   变电站GPS授时设备由标准时间同步钟本体和时标信号扩展装置组成。

    以某500kV变电站为例，该站采用上海锐呈生产的K800型GPS授时设备，实现与全站各种二次系统的统一对时。主时钟柜设于220kV#2小室，在220kV#2小室和其它保护小室内均设置了一块扩展时钟柜。主时钟柜有两种时间同步系统输人，即GPS主时钟和北斗主时钟互为备用，主时钟柜负责接收GPS及北斗天线时钟并通过两根光缆将GPS及北斗天线时钟信号送至各扩展时钟柜，各扩展时钟通过输出接口模块将时钟信号送至站内不同的测控、保护、录波、PMU等各类二次设备。任意一小室的扩展时钟出问题均不影响其他小室对时，故釆用这种方式系统可靠性更高。

3.2 GPS授时设备安装注意事项

   GPS授时设备相对保护装置来说回路简单，安装过程侧重于天线安装工艺、各类缆线的规范标识、装置上电调试等工序。

3.2.1天线安装

   天线是GPS的接收器，它的安装工艺会影响GPS授时设备时间的正确性，必须通过各种措施来实现GPS授时设备天线接收信号的完整正确：天线必须保证有足够的视野来接收GPS信号，安装的理想位置应该是在它的上空与水平线呈45度角以外无障碍物的地方，避免安装在变电站进出母线下，减少强磁电对天线卫星接收的影响；天线高出屋面距离不要超过正确安装必须的高度，尽可能减少雷击危险，对可能出现腐蚀和与墙壁发生摩撺的天线的传输线裸露部分尽可能使用海绵、泡沬等软物体裹住裸露部分；天线施放的时候，需注意把天线连接装置的BNC连接头用塑料带及绝缘胶布可靠包裹，避免安放过程中造成损坏，影响天线收星效果，且BNC连接头要配防雷器，防止雷电串人，GPS授时设备天线的传输线不能弯折，尽量呈弧度放线，传输线放线在主控室内的电缆层时，要用扎带将它固定住，传输线到达屏柜后进人放线槽，需用扎带固定在放线槽内。

3.2.2各类缆线整理及标示

   GPS屏柜内缆线主要包括电源电缆、至公用测控柜的装置信号电缆、GPS授时设备信号输出电缆、主时钟柜与扩展时钟柜之间的联络光缆等，为便于今后维护，必须对各类缆线进行规范的整理及标示。

   各类电缆、光缆应排列整齐，不宜交叉，及时加以固定，均可按照电缆吊牌标示规范进行挂牌，即标明电缆编号、电缆型号、起点、 终点即可。   

3.2_3GPS授时设备上电调试

   GPS授时设备通电后，首先检查主时钟屏是否正确接收到卫星，然后检查屏内信号输出是否无误，检查保护小室需对时装置的对时信号是否正常。

   在检测GPS装置的输出时，需先用万用表直流电压档来测试各端子信号输出电平。如电平输出无电压，则确定此输出是无源脉冲，无源脉冲可用自制的脉冲信号灯直接观察，正常显示为一秒闪，脉冲信号测试仪只可测试无源脉冲，不能测试其他信号，以免造成对装置的损坏。有源脉冲及其B码对时信号可用万用表直流电压档检查电压是否一秒有变化：有源脉冲用万用表直流档测试为每秒电压变化，如24V有源脉冲电压每秒都会从24V跳动一下；B码信号电平用万用表直流档测量在-0.5V到+2.0V之间不停变化。串口则先用直流档测试其电压是否正常，RS232电压为9V左右，RS4S5电压为4V左右；电压正常后可通过串口连接线与笔记本相连，串口连接线GPS装置端使用串口的3、5脚，接收装置（笔记本或其它需对时装置）为串口的2、5脚，通过串口调试助手，测试其报文输出是否正常。如GPS装置信号输出无误，而保护装置还是对时不成功，则可查看保护装置的对时方式是否有误，保护装置是否需添加外置对时模块等。

3. 3 GPS授时设备维护常见问题

   根据近年来对GPS授时设备缺陷出现情况进行的统计来看，一般存在以几类：

(1)接触不良：电源线接触不良导致GPS授时设备运行异常或GPS输出信号线接触不好导致装置对时不准；

(2)天线故障：天线外露部分被咬断或腐蚀，GPS主时钟屏面板不显示接收到的卫星数，GPS装置天线失步告警、监控后台报GPS异常；

(3)信号不稳：光纤熔接耦合度不好或天线焊接不好运行1-2年后信号衰减，均会导致此类现象发生；

(4)裝置老化：GPS授时设备运行年限过长，局部元器件失效造成无法运行。

   针对类缺陷紧固二次接线即可恢复，在安装过程中一定要做好拧紧螺丝的工作，同时也要注意对广家内部配线也要紧固一遍。第二类缺陷需要重新敷设天线，并做好天线外露部分的防腐浊及小动物噬咬措施。第三类缺陷就要在尾纤熔接过程中请工艺水平高的人员进行，使之满足运行要求，光纤通道标识必须规范，这将为今后更换备用尾纤及重新熔接提供方便。因厂家发货时已是将天线头可靠焊接的，尽量不从中减断天线重新焊接，如天线确实较长，可将其盘绕整理好即可，这样就可避免天线焊接不好造成信号衰减的现象出现。第四类缺陷，联系GPS授时设备厂家对坏的模块进行更换即可恢复。

4结语

   随着电力系统往大容量大网络方面的不断发展，以及自动化水平的不断提高，电网对统一标准时间提出了更高的要求。GPS授时设备由于其高的定时功能，将成为电力系统主要的对时方式，同时也将为电力系统的发展奠定坚实的基础。