北斗时间同步系统在电力系统应用分析（2）

3 北斗时间同步系统安装及维护
3.1变电站北斗时间同步系统配置
    变电站北斗时间同步系统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型北斗时间同步系统，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 北斗时间同步系统安装注意事项
    北斗时间同步系统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

    天线头要安装在室外，安装位置应视野开阔，尽可能安装在屋顶，原则上是顺着天线头往上看能够看到360°的天空。

    天线电缆铺设转弯半径不易过小，天线电缆长度是根据天线增益严格设计，不得剪断、延长、缩短或加装接头，否则将严重影响接收效果甚至收不到信号。

    天线应尽量避开山坡、树林、高层建筑物、铁塔、高压输电线等对天线波束的阻挡。天线主波束方向上应有足够的视界，天线正前方应有尽可能宽的视角。一般要求以天线基点为参考，对障碍物*高点所成的夹角小于10度。

    天线的架设位置应避开风口，以减小天线的风载。在多雷雨地区，天线的架设位置应避开雷击多发地点，天线头应放在现场避雷针避雷范围内。天线安装在屋顶时，只要视野足够，高出屋面距离越小越好。同时，天线应尽量安装防雷器，在雷雨季节到来之前必须仔细检查避雷接地系统是否良好（避雷设备为选配器件）。

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、北斗时间同步系统信号输出电缆、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。
    为便于今后对光纤通道进行维护，光缆应按进终端盒的顺序起从左到右标记，尾纤的标记顺序也应从左到右排列，当光缆熔接完成后应马上贴上对应的标签纸，使装置跳线与光缆尾纤一一对应起来，一般将每根光缆的前两根尾纤做为工作尾纤，后两根做为备用。
3.2_3北斗时间同步系统上电调试
    北斗时间同步系统通电后，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，*后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，正常显示为一秒闪一次，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一次变化：有源脉冲用万用表直流档测试为每秒一次电压变化，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 北斗时间同步系统维护常见问题
    根据近年来对北斗时间同步系统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北斗时间同步系统运行异常或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：北斗时间同步系统运行年限过长，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，北斗时间同步系统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。北斗时间同步系统由于其高精度的定时功能，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。

    上海锐呈电气有限公司是一家致力于GPS北斗卫星同步时钟，NTP时间服务器的研发、生产和销售的*。，其中本科以上学历人员占90%。
    公司自主研发的GPS（北斗）卫星同步时钟已被几千个系统集成商配套使用；电厂/变电站时间同步系统已在上百个电厂/变电站安装运行；NTP时间服务器(GPS时钟服务器，时间同步服务器)在国内外各行业近万个现场稳定运行。