智能变电站光缆电缆优化配置

发表时间:2020/12/3   来源:《中国电业》2020年20期   作者:何铁永
[导读] 通过采用网络通信技术,智能变电站取代了原有的控制电缆,减少了控制电缆数量,并大幅增加了光缆和相关材料(
        何铁永
        绍兴建元电力集团有限公司大兴电力承装分公司  321072
        摘要:通过采用网络通信技术,智能变电站取代了原有的控制电缆,减少了控制电缆数量,并大幅增加了光缆和相关材料(光学配线架、熔点等)数量。不同的规划机构在规划能力和规划理念上的差异,使得光纤电缆的接线和布线仍存在诸多问题,光纤电缆的实际功耗和辅助材料的功耗快速增长,无法体现智能变电站设备集成化、信息冗余的特点。光纤熔点过高会造成连接混乱,降低施工效率。本文研究分析了光纤电缆的一体化、布线方式和敷设方式,提出了智能变电站光纤电缆的最佳规划方案。
        关键词:智能变电站;光缆电缆;优化配备
        前言
        智能化变电站的数据采集、通信、跳闸等均由光缆完成,与常规变电站相比,其操纵电缆用量大幅减少,但对光缆的需求却随之大幅增加。智能化变电站采用即插即用的预购式光缆方案,取代了部分配电网设备场址到二次设备室长电缆,提出了光缆的优化集成规划方案,操作简便,设备简单,大大提高了智能化变电站光缆集成度。
        1光缆的选型
        依据所用材料,光纤分为石英基光纤、多组分玻璃光纤、石英包覆塑料芯光纤、全塑料光纤和氟光纤。以石英为基材的光纤目前广泛应用于通信。按光纤传输方式,可分为单模光纤和多模光纤。多模式光纤的中心玻璃芯比较厚(50μm或62.5μm),使得光能以多种方式穿过。然而,模式之间的色散较大,而且随着时间间隔的增大,色散越大,数字信号的传输频率也就越受到限制。多模光纤传输距离较近,一般只有几公里。单模光纤又称G.652光纤。中心玻璃芯子很薄(芯子直径一般为9微米或10微米),只能透过单向的光。两种方式的分散性较小,适合长距离通信。光纤型式的选择主要是根据光纤配置的功能、经济、方便等因素。一般情况下,变电所网络通信间隔不超过500米。多模光纤能够在几百米的通信间隔内传输100 M和千兆位以太网。单模光纤在长距离传输方面优于多模光纤。当采用多模光纤时,其芯线较粗,便于安装,能满足变电站规模内单模和多模的要求。设备连接和过程比单模式简单。多模光纤和多模设备的成本要比单模设备低。所以现阶段变电站次级设备间的通信采用多模光缆,而变电站外部通信即光差维持通道受传输间隔限制,选择单模光缆。
        2惯例智能变电站光缆敷设存在的问题
        (1)《智能变电站继电维护技术规范》说,“必须直接对维护进行采样,并且必须直接中止一个间隔的维护,包括多个间隔的维护(总线维护)。
        (2)光缆量的增多导致相关设备如光纤配线盒的数量急剧增多,形成了设备组屏不便利。
        (3)各维护厂家选用的光纤接头方法不一致,容易形成光缆接线紊乱。
        (4)光缆衔接的规划表示办法不标准,现场施工了解困难。
        (5)据统计,一台典型的220KV智能变电站的熔接点大约在2000个左右,现场的熔接量较大,熔接率较低。
        3光缆优化整合
        3.1户内尾缆衔接计划
        同一房间中设备的光缆连接使用常规的尾纤电缆连接,两端连接良好,现场即插即用。尾缆意味着将连接器插头安装在光缆的两侧以完成光连接。

尾纤可以分为单模尾纤和多模尾纤。单模尾纤的传输间隔较长,多模尾纤的传输间隔较短。尾纤的光纤连接器是将光纤和光纤以可拆卸的方式连接的装置,通过将光纤的两端进行精细连接,可以将发送光纤输出的光能与接收光纤最大程度地合并。为了使光链路干预对系统形成的影响最小化,取决于连接器的结构,可以将光纤连接器分为多种方式,例如ST,SC,FC,MT-RJ,MU和LC。
        各种连接器具的特征:ST连接器:卡扣式圆形,现场制造,易于使用,带有刺刀,可在ST头穿孔半圈后固定。SC连接器:选择工程塑料,具有耐高温,不易氧化的优点,连接器可以直接连接,但容易脱落。FC连接器:圆形带螺纹,主要用于光缆干线系统,优点是可靠,防尘。LC连接器:形状类似于SC连接器,但小于SC连接器。该连接器是金属连接器,具有比塑料更可插拔的优点,并且发热量少。
        3.2野外预制光缆衔接计划
        3.2.1 ODC光缆组件
        ODC光缆组件是现在室外恶劣环境下最牢靠的衔接,ODC光缆组件具有IP68防护等级,温度规模-40~+85℃,满意IEC61754E等级的规划要求,金属外壳体,可满意野外环境光缆的需求。选用ODC光缆组件后不需求熔接,其插拔式规划支撑1000次的插拔,是标准化产品类别,运用ODC光缆组件后可有用的削减光缆的品种,没有熔接,削减施工本钱,进步设备的牢靠性,有延长线和余长光缆盒的规划,长度愈加灵活。如果一个柜内有多路光缆接入,可以选用并排多个ODC的计划,和机柜组合一同。
        3.2.2Masterline光缆组件
        Masterline光缆组件选用点到点插拔的衔接办法,其产品可习惯2~144芯的光缆规划,其具有牢靠的分支规划,便利设备,具有杰出的机械功能和温度功能,金属维护管具有IP67的防水特性,适宜在野外恶劣环境下铺设。Masterline光缆组件可以两头设备接头或许一端开口,光缆选用松管规划,可以反抗温度剧烈改变,机械应力的俄然改变维护管支撑穿墙运用,分支器IP67防护,防尘防水满意室外恶劣环境的运用。
        3.2.3与普通尾缆或许光纤熔接办法的比照
        选用维护简单,安全可靠的预制光缆。预接光缆的分支机构机械性能良好,维护或运行过程中不影响光缆组网系统的正常使用。维护光纤网布线系统的链路已经足够了。不溶点,不暴露于空气中的纤维,不老化,不断接。消耗试验已完成,品质稳定,使用稳定可靠。接线前光缆已100%出厂测试,现场测试非常简单,不需在设备过程中增加其它产品。经济学比较接合过程需要机械、耗材、工时和人力,而整体预接法不会增加固定成本。其使用方便,操作简单,省时省力,只需一次即插即用。
        结语
        伴随着智能电网建设的不断推进,对智能变电站建设的要求也越来越高。在总结建设智能变电站试点工程经验的基础上,深入探索前沿技术,发明了新一代智能变电站的建设方法。经检验合格的电子式感应器选型、分层维修操纵系统地建立、组网计划的优化、“工厂化预制、装配式”施工的施工方法、站内选择二次总集成的投标办法等,对规划方案进行了深度的优化,对工程造价进行了有效的操纵,达到了“体系高度一体化,结构布局合理,装备先进适用,经济节能环保,支撑调控一体”的施工方针。
        参考文献
        [1]宋鑫,梁庭钰,刘亚静,李姝,张英杰.智能变电站光缆优化整合提高可靠性的探讨[J].通讯世界,2017(05):151-152.
        [2]黄卫平,蔡小玲.智能变电站光缆整合技术研究与应用[J].能源与环境,2016(04):23-25.
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