陈兰兰 江钧
国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 江苏 212000
摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，智能化发展十分迅速，针对智能变电站光缆需求量大、可靠性要求高、工期要求紧的特点以及光缆连接、敷设过程存在的问题，对光缆的选型及敷设方案进行了研究；提出预制光缆的设计选型原则及典型应用方案，利用工厂化预制技术提高二次系统光缆现场施工接线的质量与效率，为实现光缆现场施工的“即插即用”创造条件。
关键词：预制光缆；智能变电站；免熔接光配；选型
引言
采用多功能测控装置、站域保护控制装置、多合一装置等新型集成设备的智能变电站二次回路，由SCD文件描述的“虚回路”和由物理光纤连接构成的“实回路”共同组成。目前在二次虚回路配置和物理回路连接方面是由独立的多模光纤和单模光纤分别传输实现，兼顾智能变电站信息数字化和共享化的优点。在开关厂或与一次设备集成安装并采用标准化接口的就地化“即插即用”保护装置，具备SV、GOOSE、MMS三网合一共口输出功能，并通过该光接口接入就地化保护专网。线路保护独立完成保护功能，单模2个通道和多模8个通道，光纤采用单端预制的标准光连接器通过保护专网与其他保护设备交互信号；变压器保护采用分布式、侧配置保护子机，与其他保护的联闭锁信号通过保护专网以GOOSE方式交互，包括多模对时2个通道、MMS及过程接口4个通道、保护环网8个通道、调试口2个通道；母线保护采用积木式可扩展设计，与其他保护的联闭锁信号通过保护专网以GOOSE方式交互，包括多模对时2个通道、保护专网4个通道、保护环网8个通道、调试口2个通道。
1预制式光、电缆的技术特点
预制线缆技术是指光缆或电缆经过工厂预处理后，在线缆的一端或两端根据需要连接各种类型的线缆连接器，可实现预制端在施工现场的无熔接续点的快速连接。预制式光、电缆组件在生产过程不受恶劣环境等因素的影响，作业现场环境干净整洁，生产过程有严格的监督，产品出现缺陷的机会很小。生产车间具备线缆组件检测的各种设备及仪器，方便线缆组件生产过程中及产品出厂等各环节产品的过程控制，从而提高光缆连接的可靠性。工厂标准化预制、现场“即插即用”，代替传统施工过程中拨铠、熔接等工作，提高了现场工作效率和光、电缆连接可靠性。根据预制式光、电缆在变电站的应用场景，其基本技术参数应满足以下要求。（１）光纤连接器的插入损耗应小于０．５ｄＢ。（２）预制式光、电缆连接器采用螺纹紧锁机构，连接件设置有盲插和防错插功能的导向插针。（３）预制式光、电缆连接器尺寸适中，便于在二次设备屏柜或户外柜安装就位。（４）预制式光、电缆满足户外安装要求，具有防尘、防水性能，防护等级户外不低于ＩＰ６７，户内不低于ＩＰ５５，工作温度－４０～＋７０℃，可插拔１ ０００次以上。
2智能变电站预制光缆及免熔接光配选型方案研究
2.1预制集束光缆
预制集束光缆是采用MPO集束光纤连接器技术的光缆统称，MPO（MTP）集束光纤连接器由一对MT套筒、两支导引针、两个外壳和一个适配器组成。MT套筒是确定连接器连接特性的关键部分。套筒具有连个导引孔和若干个光纤孔（最多12个），导引针和光纤孔的节距分别为4.6mm和0.25mm。为了得到光纤的低插入损耗，光纤孔离设计位置的错位必须小于等于1μm。把光纤插入光纤孔内，并用粘合剂固定到MT套筒上，套筒的每一面都被精确抛光而装进各自的外壳中，在里面把导引针插入每只套筒的导引孔内以精确对准。
导引针孔周围具有1200倒角的连接器，比具有其他倒角的连接器更容易和更圆滑的把导引针插入导引针孔内而没有一点损伤。目前MPO（MTP）集束光纤连接器单维MT连接器最大可达16芯，2维阵列MT连接器最大可达60芯，即单个单排MPO（MTP）最多可有16路光通道，单个双排MPO（MTP）最多可有60路光通道。预制集束光缆具有以下优点：1）低损耗：24芯光纤连接器端面插损低于0.35dB；光链路损耗极小；低损插头的端面光损甚至可以忽略不计。2）高防护：公插头或母插头均达到IP68；公插头或母插头与适配器连接IP68；公和母插头同时与适配器连接IP68；适应高温潮湿极寒粉尘等严酷环境下使用；具备水下光传输能力。3）高密度：24芯光纤传输面积仅为1／3指甲大小（2.5mm×6.5mm）；1U高度或厚度免熔接光配模块即可匹配；1U光配模块可同时接5根预制集束光缆；1U光配模块可同时接48LC（24DLC）。4）超精准：预制外壳五键定位，防误插，可盲插；适配器引导公插头和母插头精确定位对接；导向针与导向孔超精密对接；公插头端面与母插头端面零距离弹性接触。
2.2预制方式
（1）单端预制。单端预制可避免双端预制长度难以控制的缺点。单端预制即一端预制，另一端现场熔接；可根据现场情况采取场地端预制，控制室熔接，也可以是场地端熔接，控制室预制。一般场地施工环境更恶劣，熔接较困难，控制室环境较好，熔接条件好，因此推荐采用场地端预制，控制室熔接方案。（2）双端预制。双端预制指的是在出厂前将光缆的两头预制接口。该方案的优势在于完全省去熔接环节，实现现场即插即用，缺点是必须精确控制长度，如果长度不够，将造成光缆的报废，如果长度过长，给柜内盘线带来很大压力。
2.3免熔接光纤配线标准化、模块化方案
光纤配线箱通常安装在一次设备智能控制柜或开关柜、二次设备集中转接柜或通讯柜，须能适应快捷装卸、配纤防误识别、预制光缆准确快速连接及设计变更时满足增补等需要，结合各种柜体的机械结构，提出一种具有标准化尺寸，模块化特征，满足变电站通用性、互换性、兼容性要求的免熔接光纤配线模块ＭＲ（Ｍｏｄｕｌａｒ）系统。免熔接光纤配线模块ＭＲ面板或插箱的宽度基于１９’（４８２．６ｍｍ）机械结构尺寸［１８］，高度以Ｕ＝４４．４５ｍｍ（１．７５ｉｎ）作为一个基准单位和垂直增量。横式安装的ＭＲ模块理论高度设定为１Ｕ，每个面板可设置１～５个标准高密度预制光缆适配接口并满配４８个ＬＣ或２４个ＳＴ（ＦＣ）适配器。竖式安装的ＭＲ模块理论宽度设定为８×５．０８ｍｍ，十个竖式ＭＲ并行排列同时卡入一个宽度基于４８２．６ｍｍ（１９ｉｎ）、高度５Ｕ或４Ｕ的机架，每个竖式ＭＲ模块的面板设置１～２个标准高密度预制光缆适配接口并满配２４个ＬＣ或１２个ＳＴ（ＦＣ）适配器。横式ＭＲ－１Ｕ模块和竖式ＭＲ－５Ｕ（４Ｕ）模块的插箱两侧均分别装有固定于控制柜机架用的耳板，耳板的封口槽（或开口槽）尺寸、上下封口槽（或开口槽）间距、两侧耳板间适配机架安装尺寸等均应符合通信标准规定，耳板上设计紧固螺钉导向滑动长槽，方便随时调节ＭＲ模块在控制柜内机架上至合适的安装位置及满足预制光缆进缆与出纤方向是“前进前出”或“后进前出”的连接方式，这样的ＭＲ模块在面板宽度、高度、结构、安装等方面全面实现标准化、模块化。
结语
本文所述方案在国电南瑞科技股份有限公司负责实施的山西２２０ｋＶ宁远站等新一代智能变电站中得以应用。预制式光、电缆通过在厂内标准化预制、现场设备间即插即用，缩短了近一半的现场安装和调试周期，在保证质量的同时提高了效率，值得在智能变电站建设中大力推广。
参考文献
[1]高磊,杨毅,苏麟,等.智能变电站二次系统物理回路建模方法及设计实现[J].电力系统保护与控制,2016,44(24):130-139.
[2]杨辉,温东旭,高磊,等.智能变电站二次虚回路连线自动生产实践[J].电力系统保护与控制,2017,45(23):116-121.