會(huì)澤供電有限公司 宗慶飛
隨著電力系統(tǒng)不斷擴(kuò)大,調(diào)度綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)對(duì)通信系統(tǒng)的水平需求也不斷提升。在微波通信、載波通信技術(shù)的抗干擾性及系統(tǒng)容量已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)前電力系統(tǒng)的發(fā)展的當(dāng)下,使得電力系統(tǒng)中光纖通信得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)變成電力系統(tǒng)通信的主干技術(shù)。
調(diào)度綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)就是在主站與子站之間建立一個(gè)有效的通信網(wǎng),由于信息量大,還要求通信系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足下述要求:
可靠性:隨著綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)人值守變電站的逐步推進(jìn),就要求在變電站發(fā)生故障時(shí)必須在集控站能及時(shí)收到信息反饋,采取相應(yīng)的措施。
經(jīng)濟(jì)性:考慮到總體經(jīng)濟(jì)效益,通信系統(tǒng)的投資不應(yīng)過(guò)大,力爭(zhēng)充分利用現(xiàn)有的主網(wǎng)通信資源,進(jìn)行主、配網(wǎng)整體規(guī)劃,避免重復(fù)投資。
可持續(xù)性:通信系統(tǒng)不僅要考慮目前及未來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰€要考慮系統(tǒng)升級(jí)的要求。
雙向通信:調(diào)度綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控功能,就必須要求具有雙向通信能力,容易操作和免維護(hù)。
光纖通信技術(shù)有著傳統(tǒng)通訊方式所不具備的優(yōu)點(diǎn),它更加不受干擾,并且載波頻率極高,所以在運(yùn)用中能對(duì)自然環(huán)境的變化有更強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力。濕度、溫度發(fā)生變化時(shí)也不會(huì)造成較大影響,并且光纖通信技術(shù)的抗電磁干擾能力更強(qiáng)。信號(hào)的保密性更好,且由于光纖具有絕緣性、抗腐蝕性、防外界干擾性以及在傳輸過(guò)程中安全性好等的特點(diǎn),光纖通信保證了電力系統(tǒng)通信的安全和穩(wěn)定。
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,電力網(wǎng)的建設(shè)范圍也在不斷擴(kuò)大。原來(lái)使用的微波通信、載波通信的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、傳輸距離都遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了電力通信的要求。而光纖通信技術(shù)的應(yīng)用減少了傳輸過(guò)程中的損耗,從而滿(mǎn)足調(diào)度綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)對(duì)通信的要求。
相對(duì)于銅線(xiàn)和電纜來(lái)說(shuō),光纖具有極大的帶寬,可以有效提高信息傳輸?shù)乃俣?,電力通信系統(tǒng)中傳輸?shù)男畔⒂欣^電保護(hù)信號(hào)、語(yǔ)音信號(hào)、電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)信息和監(jiān)控視頻信號(hào)等,這些信息的量不大,可是實(shí)時(shí)性要求很高。而且隨著信息技術(shù)的發(fā)展,需求量的增多,承擔(dān)了許多重要的新任務(wù),比如近年來(lái)還要傳輸集抄信息、綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等信息,光纖通信技術(shù)的大容量信息傳輸特性在電力通信領(lǐng)域發(fā)揮了不可替代的作用。
根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),電力通信類(lèi)設(shè)備設(shè)計(jì)生命周期不低于12年,OPGW光纜不低于25年、ADSS光纜和管道光纜不低于12年。
相對(duì)于公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商,電力系統(tǒng)在通信技術(shù)方面有著自己的要求,所以在電力通信系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中,會(huì)根據(jù)其特有的要求采用不同類(lèi)型的光纖。電力特種光纜就是為電力通信網(wǎng)服務(wù)的,主要包括全介質(zhì)自承式光纜ADSS、架空地線(xiàn)復(fù)合光纜OPGW、纏繞式光纜GWWOP、捆綁式光纜AL-Lash、相線(xiàn)復(fù)合光纜OPPC。
目前,國(guó)內(nèi)主要采用ADSS、OPGW兩種光纜,其特殊性體現(xiàn)在自身結(jié)構(gòu)和安裝方面。雖然這兩種光纜成本略高于普通光纜,但是其壽命長(zhǎng)、耗損少、安全性能好,以及與地線(xiàn)、相線(xiàn)相復(fù)合等特點(diǎn)又從另一角度上減少了電力通信系統(tǒng)的建設(shè)成本,同時(shí)提高了電力通信的質(zhì)量。
ADSS光纜稱(chēng)為全介質(zhì)自承光纜。主要應(yīng)用在110千伏及以下電壓等級(jí)輸電線(xiàn)路上。ADSS光纜是一種全絕緣介質(zhì)的自承式架空光纜,結(jié)構(gòu)中不含任何電導(dǎo)體材料,使用的紡綸等材料承受較大張力,可以在已建輸電線(xiàn)路上架設(shè)且無(wú)需停電,不影響電力線(xiàn)路運(yùn)行;熱膨脹系數(shù)較小、受溫度變化影響小。由于A(yíng)DSS光纜的耐腐蝕性還有待提升,它的外保護(hù)套受到電場(chǎng)腐蝕的影響,通常ADSS光纜使用年限不低于12年。
在A(yíng)DSS光纜運(yùn)用時(shí),要對(duì)整個(gè)輸電線(xiàn)路的電場(chǎng)情況進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)定,并且要根據(jù)桿塔上的電場(chǎng)分布情況進(jìn)行精確的計(jì)算。運(yùn)用過(guò)程中務(wù)必要使用AT外護(hù)套,對(duì)于整個(gè)通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、光纜都有著保護(hù)作用。
另外,要確定光纜的懸掛點(diǎn),對(duì)于A(yíng)DSS電纜的懸掛要注意防止由于風(fēng)的作用產(chǎn)生擺動(dòng)而引發(fā)的鞭擊。一般要特別注意光纜不要與居民樓、公路、鐵路或者其他通信線(xiàn)路保持一定的距離,避免發(fā)生撞擊或摩擦;此外還要注意電纜懸掛時(shí)確保懸掛的塔材能接受預(yù)定的側(cè)拉力。
總之,考慮到ADSS光纜的物理特性,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合適懸掛點(diǎn)和配盤(pán);架設(shè)施工也應(yīng)考慮損傷、彎曲度、對(duì)導(dǎo)線(xiàn)和地面距離等的因素。
OPGW光纜的特點(diǎn)是對(duì)于傳統(tǒng)輸電線(xiàn)路與現(xiàn)代光纖通信的有效結(jié)合,采用的是復(fù)合架空的地線(xiàn)電纜,在電力系統(tǒng)中、尤其是電壓等級(jí)較高的電力通信系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用,它的特點(diǎn)是傳輸速度更快、機(jī)械性能更佳、導(dǎo)電性更好、通信量更大,具有更好的保密性,對(duì)于雷擊也有很好的規(guī)避作用。
OPGW光纖的主要優(yōu)點(diǎn)是架設(shè)檔距較大(一般都在200米以上)、易于維護(hù)、對(duì)高壓電蝕及降解影響不大,但是OPGW光纖對(duì)線(xiàn)路桿塔強(qiáng)度要求較高,同時(shí)光纜在施工過(guò)程中必須保持線(xiàn)路不帶電且OPGW光纜的外徑、重量、抗拉強(qiáng)度、直流電阻及短路電流容量等技術(shù)參數(shù)相互影響、相互制約,因此在配選時(shí),應(yīng)該根據(jù)線(xiàn)路工程的氣象條件、桿塔結(jié)構(gòu)、擋距、導(dǎo)地線(xiàn)弧垂及重量、線(xiàn)路走廊接地電阻以及系統(tǒng)最大短路電流等條件,確定最優(yōu)方案。
隨著電力系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展,自動(dòng)化水平的要求不斷提高,大量涉及電力生產(chǎn)、運(yùn)行、管理的各種信息需要穩(wěn)定、可靠、迅速地進(jìn)行傳輸,光纖通
信技術(shù)在電力通信中得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用,取代微波通信、載波通信已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展建設(shè)的必然選擇。
[1]陳清美.光纖通信的發(fā)展及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用Ⅱ]電力系統(tǒng)自動(dòng)化,1985(01)
[2]畢麗紅.通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2007
[3]陳堂,趙祖康,陳星鶯等.配電系統(tǒng)及其自動(dòng)化[M].北京:中國(guó)電力出版社
[4]林功平.配電網(wǎng)饋線(xiàn)自動(dòng)化解決方案的技術(shù)策略[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2001,25(4)