羅 迪

（國網陜西省電力有限公司經濟技術研究院，陜西 西安 710065）

0 引 言

作為電力通信網的主要傳輸載體，光纖復合架空地線（Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，OPGW）已經在35 kV及以上電壓等級的電力輸電線路中得到了廣泛應用，并發(fā)揮著重要作用[1-3]。但是，隨著電網建設的開展，難免會出現OPGW光纜線路開斷、更換原有普通地線線為OPGW光纜或者更換原有小截面的OPGW光纜為大截面OPGW光纜等情況，造成原有通信電路中斷[4]。在電路中斷前，需要提前設計切實可行的OPGW光纜過渡方案，避免發(fā)生過渡方案不完善造成通信電路長時間中斷影響電網安全運行的情況[5]。文章從工程實際的角度出發(fā)，結合工程實例，分析并研究典型的330 kV電壓等級工程的OPGW光纜的設計要點，以期為今后的工程提供一定參考。

1 工程概況

某330 kV變電站配套光纖通信工程涉及OPGW光纜線路開斷、更換原有普通地線線為OPGW光纜或者更換原有小截面的OPGW光纜為大截面OPGW光纜3種常見的典型情況。

1.1 改造前輸電線路現狀

330 kV甲乙線Ⅰ、Ⅱ回線路為同塔雙回路線路。

1.2 改造前光纜路由現狀

目前，原某特高壓直流光纜在直流2967#塔與甲乙Ⅱ回線6#塔進行T接，特高壓直流本體線路光纜為1根24芯OPGW光纜，其中24芯光纜為超低損耗光纖，承載國網一級（特高壓）通信業(yè)務。原甲乙Ⅰ回線建設有1根24芯OPGW光纜，承載國網一級、省級三級網、地市四級網通信業(yè)務。通信業(yè)務方面主要承載國網一級10G甲變—乙變主用/備用電路、國網一級（特高壓）2.5G甲變—乙變主用/備用電路、省網三級10G甲變—乙變主用/備用電路、省網三級2.5G甲變—乙變主用/備用電路、地網四級2.5G甲變—乙變主用/備用電路以及地網四級622M甲變—乙變主用/備用電路。光纜路由現狀如圖1所示。

圖1 光纜路由現狀

1.3 工程概況

擬將甲330 kV變電站—乙330 kV變電站雙回330 kV線路（以下簡稱甲乙雙回線）π入新建丙330 kV變電站，更換甲、乙變電站出線段的地線。該工程線路改造方案實施分為2個階段：第1階段，330 kV甲乙線Ⅰ、Ⅱ線路回停電，更換甲、乙變電站出線段的地線，光纜開斷時間約1個月；第2階段，330 kV甲乙線Ⅰ、Ⅱ回線路停電開斷，將丙330 kV變電站π入，光纜開斷時間約1個月。

具體光纜建設方案如下。第一，隨新建π接線路架設4根光纜（乙變電站方向2根，甲變電站方向2根），同時光纜芯數均按72芯考慮。第二，由于乙變出線側短路電流不能滿足要求，需要更換乙變出線側Ⅰ、Ⅱ回雙回路共塔線路地線，均采用24芯OPGW，更換段光纜路由長度為2×6 km。第三，由于甲變出線側Ⅰ回短路電流不能滿足要求，需要更換甲變—甲乙線6#塔雙回路共塔線路的2根OPGW光纜。其中，Ⅰ回采用48芯光纜（24芯為普通纖芯，24芯為超低損耗光纖），Ⅱ回采用48芯OPGW光纜（48芯為普通纖芯）。將原特高壓直流T接光纜與I回線上的48芯OPGW光纜在甲乙線6#塔進行熔接，將原甲乙Ⅰ回線6#塔—π接點1根地線更換為24芯OPGW光纜，在原甲乙線6#塔與Ⅱ回線上的48芯OPGW光纜中的24芯進行熔接，將原甲乙Ⅱ線6#塔—π接點24芯OPGW光纜在原甲乙線6#塔與Ⅱ回線上的48芯OPGW光纜進行熔接。

2 方案設計難點

第一，特高壓T接光纜承載的是國網一級通信電路業(yè)務，甲乙線上的其他光纜作為省級三級網主干通信電路，光纜的中斷時間不能超過8 h。第二，甲乙Ⅰ、Ⅱ回線改造時需要拆除原有線路的OPGW光纜，然后在原有線路重新架設OPGW光纜，同時保證在施工過程中業(yè)務不中斷。第三，光纜承載的是國網一級通信電路和省級三級網主干通信電路業(yè)務，通過省網迂回時需要大量的纖芯和電路容量，需要確保現有省網的光纖資源和電路容量能夠滿足要求。第四，在臨近的110 kV線路或其他線路架設臨時光纜時需要重新設計，并進行現場調查。該過程可能存在可行性不確定、工期不能配合以及建設費用過高等問題。第五，在可行性研究階段和初步設計階段，通信過渡方案設計深度不足，導致過渡方案投資可能不能滿足實際需要?；谶@些設計難點，需要采用特殊的設計方案，并結合施工技巧解決存在的問題。

3 通信過渡方案設計

對于新建的丙330 kV變電站雙π接甲乙變的Ⅰ、Ⅱ雙回線路，甲乙Ⅰ線承載業(yè)務包括國網一級同步數字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）骨干通信網、國網特高壓直流輸電光傳輸系統(tǒng)、省網三級網以及地區(qū)四級網業(yè)務。根據國家電網公司規(guī)定，對于引起一二級骨干傳輸系統(tǒng)中斷的檢修工作，應將重要業(yè)務通道提前組織迂回。因此，將除國網特高壓直流外的其他主用業(yè)務通過已有的110 kV光纜線路進行迂回，即通過乙變—丁變—戊變2×24芯光纜開通運行。經核實，剩余纖芯能夠滿足需求。臨時過渡光纜距離為38 km左右，無須新增光路子系統(tǒng)。原特高壓T接光纜與甲乙線Ⅱ回OPGW接續(xù)，設計的過渡方案將原特高壓T接光纜在原T接點改為與甲乙線Ⅰ回接續(xù)，需要將甲乙線Ⅰ回24芯OPGW光纜更換為48芯OPGW光纜，其中24芯為普通光纖，另外24芯為超低損耗光纖。

原甲變—乙變方向國網一級10G電路需要在丙變完成跳纖，光纜路由長度由原來的33.8 km變?yōu)?6.8 km（甲變—丙變330 kV線路長約14.2 km，乙變—丙變330 kV線路長約22.0 km，加上2×0.3 km站內引入光纜），原甲變—乙變國網一級10G電路采用“1+1”保護方式。通過計算可知，該光纖通信電路配置有9.7 dB富裕度，將丙變π入甲變—乙變后終期累計全程衰耗比原衰耗增加2.11 dB，富余度仍然充足，能夠滿足業(yè)務運行。臨時過渡方案采用110 kV線路恢復業(yè)務（乙變—丁變—戊變—甲變2×24芯，過渡光纜長度為38 km），臨時累計全程衰耗較原衰耗增加3.69 dB，富余度為6.01 dB，因此臨時過渡方案可滿足業(yè)務運行恢復。

該過程分為2個階段。

（1）第1階段，在330 kV甲乙Ⅰ、Ⅱ回線光纜開斷前，需要將重要業(yè)務通過已有110 kV光纜進行迂回，更換330 kV甲乙Ⅰ、Ⅱ回線光纜，最后將國網特高壓光纜T接點從甲乙Ⅱ回線改接到甲乙Ⅰ回線。具體過渡步驟如下。

步驟1：在330 kV甲乙Ⅰ、Ⅱ回線光纜開斷前，將重要業(yè)務通過電路迂回，其中一級網10G電路、三級網10G/2.5G/622M電路、四級網2.5G/622M電路均割接至110 kV迂回光纜。

步驟2：開斷330 kV甲乙Ⅰ回線的光纜，更換330 kV甲乙Ⅰ回線上需要更換的光纜，最后恢復新舊光纜的熔接工作。

步驟3：在8 h內完成330 kV甲乙Ⅱ回線上的國網特高壓T接光纜的開斷與330 kV甲乙Ⅰ回線上的更換后，恢復光纜的熔接工作，更換330 kV甲乙Ⅱ回線上需要更換的光并將新舊光纜熔接恢復工作。

（2）第2階段，首先，在330 kV甲乙Ⅰ、Ⅱ回線π接開斷點新建線路光纜架設，并在新建丙變電站內安裝傳輸設備。其次，在完成第一階段工作后，開斷330 kV甲乙Ⅰ、Ⅱ回線。再次，將新建丙變電站內的傳輸設備接入相應的傳輸網絡。最后，將迂回的重要業(yè)務倒回至原電路。光纜路由方案如圖2所示。

圖2 光纜路由方案

4 結 論

文章主要分析330 kV輸電線路改造工程中OPGW光纜中斷情況下的通信光纜的典型實例，研究存在的難點，如在初步設計階段沒有核實線路光纜承載的業(yè)務量和種類，不夠重視光纜中斷引起重要業(yè)務中斷的問題，導致通信光纜過渡方案設計深度步不足等問題。在今后的工程設計時，需要結合工程實際情況提出切實可行的通信光纜過渡方案，保障工程順利實施和電網安全穩(wěn)定運行。