楊寧　唐宇

摘 要：隨著模塊化智能變電站的推廣，預制艙式二次組合設備作為智能變電站中的重要設備被廣泛應用。在預制艙式二次組合設備內(nèi)，由于空間受限，在進行大量光纜布設時，需要合理優(yōu)化的光纜連方案和實現(xiàn)方式。通過對目前預制艙內(nèi)光纜連接方案的對比和現(xiàn)存問題的分析，發(fā)現(xiàn)問題原因并提出優(yōu)化解決方案，利于預制艙式二次組合設備的工程設計、工程施工標準化同時提高設備生產(chǎn)效率。

關鍵詞：預制艙式二次組合設備 預制光纜中轉(zhuǎn)柜 預制光纜 尾纜 跳纖

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（a）-0133-02

近年來，我國電網(wǎng)工程數(shù)量迅速增加，電網(wǎng)建設工期緊、工程質(zhì)量及工藝要求越來越高。為了適應新的要求，在繼承智能變電站設計、建設及運行經(jīng)驗成果基礎上，國網(wǎng)公司提出了智能變電站的模塊化建設模式，并先后組織了多批試點工程，大力推行“標準化設計、模塊化建設”的核心理念。

1 現(xiàn)行預制艙內(nèi)光纜連接方案

1.1 光纜的形式及其應用劃分

光纜的選型以其所處的環(huán)境為依據(jù)。以屏柜為分界，機柜內(nèi)部使用跳纖，機柜外部使用尾纜或預制光纜形式；以預制艙為分界，艙內(nèi)使用尾纜，艙外使用預制光纜形式。

1.2 光纖連接方案

現(xiàn)行的預制艙內(nèi)光纜連接方式采用預制光纜集中中轉(zhuǎn)柜轉(zhuǎn)接為尾纜再連接至艙內(nèi)各個盤柜的方案，設立中轉(zhuǎn)柜可以有效減少預制光纜數(shù)量，避免電纜溝過于擁擠，同時減少施工工作量，應用較為廣泛。

2 存在問題及分析

工程具體實施時，往往存在如下問題：

（1）尾纜長度過長，難以在預制艙狹小空間內(nèi)盤收，后期對尾纜進行檢修運維時，也難以操作。

（2）尾纜備用芯過多，其布設難度大，占用過多布纜通道，后期檢修運維時操作空間受限。

（3）由于保護裝置或設備的光口不統(tǒng)一，在進行光纜轉(zhuǎn)接盒、尾纜型號設計及采購時，往往存在型號多、難管理、易出錯的問題。

2.1 尾纜長度計算問題分析

（1）長度分析。

按照尾纜布設時的實際路徑劃分，尾纜的需求長度可分為屏柜內(nèi)和屏柜外兩部分，下面對此兩部分長度進行計算分析：

①屏柜內(nèi)長度。

此部分長度包括裝置光口到走線槽距離、走線槽長度以及裝置距離屏底的距離，因為考慮到裝置光口具體位置、裝置安裝具體高度不同，因此在進行尾纜長度計算式均應按照最大長度計算，此時S1長度為：

S1=178（4U頂部裝置高度）+480 mm（橫向走線槽長度）+1750 mm（頂部裝置距屏底高度）≈2400 mm。

②屏柜外長度S2。

此部分長度包括屏柜底部到艙內(nèi)走線槽距離、走線槽內(nèi)部距離，若屏柜寬度為600 mm則此時長度S2可估算為：

S2=300（屏柜左側(cè)至屏柜中間距離）×2+300（屏柜至走線槽距離）×2+600×n（機架間距離）≈1200+n×600mm。

由上述分析可知此尾纜總長度L=S1×2+S2=5900+600n

+C（n為兩個屏柜間隔數(shù)，C為艙內(nèi)走廊寬度，僅當屏柜分列兩側(cè)時使用）。

（2）實際誤差分析。

上述公式是按照最大化方式計算所得，而在尾纜的實際布設過程中，只有極少數(shù)的裝置間尾纜連接出現(xiàn)此種情況，絕大部分的連接方式則如下：

①交換機到交換機（光配）。

交換機安裝于屏柜的中下部（30U高度，801 mm高，下同），此時尾纜的實際需求長度最小，從而導致尾纜長度誤差最大。

此時單個屏柜內(nèi)尾纜的垂直高度由1750 mm降至801 mm，存在950 mm誤差，整個尾纜長度誤差則為1800 mm。

②交換機到裝置。

此時誤差根據(jù)裝置安裝高度變化，裝置安裝高度在6U～21U（1750～1200mm）之間變化，此時交換機固定誤差950 mm，裝置誤差0～550 mm，總誤差范圍在950～1500 mm。

③裝置到裝置。

此時誤差根據(jù)裝置高度變化，裝置安裝高度在6U～21U（1750～1200 mm）之間變化，裝置誤差0～550 mm，總誤差范圍在0～1100 mm。

由表1分析可得，尾纜在屏柜外部的距離容易精確計算。在屏柜內(nèi)部的尾纜長度由于裝置安裝高度不確定，會出現(xiàn)計算長度過長的問題，加之在進行尾纜采購時，為了方便尾纜批量定制和減少尾纜型號，也會通常增加尾纜長度以減少尾纜型號，也在一定程度上加重了尾纜過長問題。

2.2 尾纜備用纖芯數(shù)量分析

尾纜中備用纖芯的數(shù)量參照《國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準》Q/GDW 161-2013中規(guī)定：預制光纜和尾纜內(nèi)部應至少保留20%或最少2芯的備用芯。

2.3 裝置光口不統(tǒng)一

現(xiàn)行的智能化裝置上的光口多以ST、FC和LC口居多，因為涉及到眾多廠家因此光口形式難以統(tǒng)一，因此現(xiàn)行的“尾纜-裝置”光纜連接方式難以做到尾纜或預制光纜轉(zhuǎn)接箱的接口統(tǒng)一，需要在艙內(nèi)光回路中進行光接口的轉(zhuǎn)換。這導致在設計及后期投產(chǎn)過程中型號過多的問題。

3 解決方案

3.1 方案介紹

通說上述在預制艙內(nèi)現(xiàn)行的“尾纜-裝置”光纜連接模式的問題分析，給出如下解決方案：通過減少容易產(chǎn)生誤差的屏柜內(nèi)尾纜長度的方式達到精確計算尾纜的目的，即采用“尾纜-跳纖”模式在屏柜底部增加尾纜轉(zhuǎn)接區(qū)，將尾纜轉(zhuǎn)換為跳纖后，再連接到相應裝置或設備的光口，跳纖的引入也同時解決了備用纖芯過多占用布纜通道和光接口不統(tǒng)一難規(guī)范的問題

3.2 實施方案

（1）光端子。

光端子是一個通用的光纖法蘭固定件，由固定底座和法蘭組成，固定底座可方便的靈活組合卡裝在導軌上，底座上可以靈活固定各類型光纖法蘭。

（2）轉(zhuǎn)接箱。

將各種法蘭接口固定在箱體前側(cè)即形成轉(zhuǎn)接箱的方案，轉(zhuǎn)接箱的優(yōu)點在于，其安裝位置固定，不過由于箱體的橫向空間受限，因此當出現(xiàn)轉(zhuǎn)接尾纜芯數(shù)過多的情況時，需要增大箱體尺寸或調(diào)整為集成度更高的接口形式。

（3）光纖跳線。

跳纖的使用避免了尾纜尾纖中備用芯進入機架內(nèi)部，同時根據(jù)裝置接口情況進行相應的接口轉(zhuǎn)換，同時在后續(xù)運行維護工作中可通過調(diào)整跳纖實現(xiàn)光纖回路的調(diào)整，避免了針對尾纜的運維工作，提高工作效率降低了工作強度。

4 結(jié)語

預制艙式二次組合設備和預制光纜作為模塊化智能變電站中的重要設備，其合理優(yōu)化的結(jié)合方案關系著設備的快速制造、變電站的快速建設及后期的運維工作，該文針對現(xiàn)行方案中存在的問題進行了深入分析，通過分析問題原因，提出有針對性的應用方方案，既是一種設計思路，也可以作為實施方案，對設計、施工、調(diào)試、維護工作均作出了改進，實現(xiàn)了設計合理化，工程標準化，維護方便化，并可在后續(xù)的智能變電站的工程應用中大量推廣，達到進一步完善智能變電站內(nèi)預制艙式二次組合設備光纜布設方案的目的。

參考文獻

[1] 嚴牧軍，李興華，何學東，等.光端子在承德110 kV湯道河智能站的應用研究[J].智能電網(wǎng)，2015，10：82-910.