500KV路OPPC的应用探讨

500KV路OPPC的应用探讨

(肇庆供电局广东肇庆526060)

摘要:随着光纤通信技术的不断发展,我国500KV路光纤复合相线(OPPC)得到了广泛的应用,越来越多供电企业建立了专用电力光纤数字通信网。因此,关于500KV路OPPC的应用探讨具有重要的意义。本文首先对OPPC光纤复合相线的优点与保护进行了概述,详细探讨了500kV输电线路OPPC的研制以及OPPC在500kV试验线路的应用,旨在提高网络的稳定性和可靠性。

关键词:500KV;OPPC;应用;探讨

光纤复合绝缘导线(OPOC)是一种将光纤与架空绝缘电力导线复合的新型光缆,具有传输电能与光通信业务的双重功能。OPOC技术将电力特种光缆的应用从输电网络延伸到配电网络,可以解决电网有关问题,如保护、自动化和调度等,使传输的质量和速度得到显著提高。另外,在我国要求实行无人值守,远程监控的变电站、配电站的大趋势下,OPOC在解决城网、农网通信改造,建设配网自动化方面提供了新的思路。运用OPOC光缆技术,将电力特种光缆的应用延伸到配网,使全部电网都能够被光纤覆盖。

我国自2005年以来对OPPC进行了试用。初期在10kV和35kV线路进行了工程应用,近期又在110kV和220kV电压等级架设了几条OPPC线路,运行情况良好。因此,有必要将OPPC的上述诸多优势扩展到500kV及以上电压等级线路中。

1OPPC光纤复合相线的优点与保护

在相线内,安放光纤,在技术层面上要求对线跨越度较高。其优势在于,能够避免地线上因为落雷而引发的OPGW断股断芯。而在运行过程中,光缆腐蚀以及线路烧毁的情况也比较少。因导线与接头盒上均有高电压,能较好的防盗。

由于OPPC光纤复合相线在放线、过滑轮、紧线造成的结构伸长,在施工过程中要保证光纤不受挤压。应注重对设备进行监测,同时对设备接头处进行定期测温,如果传输电压为500KV,则可以考虑将电能输送与光纤能信合为一体,在不考虑架设地线或架设通信光纤杆塔时。光纤复合相线安装过程中,应当对线路资源进行充分了解,并且进行充分利用,使得路径之间的矛盾能够大大减少,并且电磁兼容等其他方面的矛盾也能够大大减少,且使其通信的功能得到提升。

2500kV输电线路OPPC的研制

由于500kV输电线路采用分裂形式,作为同相导线中的一根,OPPC的设计主要是对同相导线的匹配。

OPPC设计所需的主要技术参数包括外径、承载截面积、单位重量、额定抗拉强度(RTS)、直流电阻、载流量、允许短路电流及短路电流容量等。

2.1.典型结构

OPPC结构设计采用一根(多个)不锈钢管(铝包不锈钢管)光单元代替钢芯铝绞线中的钢线或铝线,同时为了保护光单元,用铝包钢线代替钢线,通过特定绞合工艺相互绞合。

2.2设计关键

(1)机械特性

OPPC作为分裂相线内的一根导线,设计时需考虑OPPC与相线内另外导线外径、单位重量、机械强度和弧垂特性等的匹配。

(2)输送容量

OPPC应满足输送容量要求,在输送电流时,温度升高不宜超过允许值。

(3)长期耐热性能

在DL/T5092-1999((110一500kV架空送电线路设计技术规程》中验算导线允许载流量时,规定导线的允许温度:钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线一般采用+70℃,必要时可采用+80℃,大跨越可采用+90℃;钢芯铝包钢绞线(包括铝包钢绞线)可采用+80℃(大跨越可采用+100℃),或经试验决定。OPPC光缆结构型式类似于(铝包)钢芯铝(铝合金)绞线,因此,其载流运行温度为70-90℃。长期载流运行温度不会影响OPPC的组成材料性能,从而不会影响OPPC的使用寿命。

调研和试验数据表明,在无风、环境温度为20℃情况下,通流使OPPC表面温度达150℃时,OPPC、光纤依然正常运行。因此,OPPC的长期耐热性能完全满足实际运行要求。

(4)光单元

OPPC中光纤选用单模光纤(6.652)和多模光纤(6.651)的组合,主要用于通信、温度和应力在线监测。OPPC光单元要求光纤免受由于挤压、弯曲、扭转、拉伸应力和潮气所引起的损伤。

结合钢芯铝绞线结构形式和OPGW光单元的设计,OPPC光单元的保护管采用不锈钢管或铝包不锈钢管,这样的选择具有以下优点。1)良好的机械保护特性,在受到纵向机械拉伸时,能减少损伤和降低光纤断裂的可能性,并具有很好的弯曲性能和抗侧压性能。2)密闭空间中填充光纤油膏,具有良好的防潮湿作用。

(5)光纤余长和拉伸特性

OPPC光纤余长和拉伸特性的设计,对于光纤的使用寿命和可靠性是很重要的。光纤余长是一个十分重要的工艺参数,在OPPC光纤余长的设计时应综合考虑OPPC的结构组成、结构材料、铝钢比(影响弹性模量、线膨胀系数和蠕变量)及运行温度(通电后温升引起OPPC弧垂下降)等因素。

3OPPC在500kV试验线路的应用

500kV及以上电压环境光纤复合相线(OPPC)工程技术研究及应用项目由中国电科院信息通信研究所独立承担。项目全面系统进行了OPPC、配套金具和光电分离装置在500kV及以上电压等级输电线路中的应用技术与实验测试技术研究,OPPC应用于我国500kV及以上输电线路的运行可靠性研究,极端环境下OPPC的寿命周期研究,OPPC工程施工关键技术及故障处理关键技术研究,光纤传感技术在OPPC运行中的测温监控技术研究,基于布里(BOTDR/BOTDA)原理的输电线路远程监控技术研究。项目利用研究成果解决了OPPC在500kV及以上电压等级输电环境中应用的关键技术问题,确定了其可行性与安全性,研制了对应的OPPC、金具、光电分离装置及相应的监测装置,提出了涵盖产品技术、测试、施工和监测等方面的标准规范,形成了国内OPPC全性能试验检测能力,建立了500kV电压等级OPPC运行试验线路。项目的研究成果将促进行业技术进步,对OPPC工程设计、生产制造、质量检测、施工运维及线路改造等方面具有重要的指导意义。

4结束语

综上所述,500KV路OPPC的应用探讨对电力事业的发展具有重要的作用。因此,必须进一步加强OPPC在500kV线路的应用,这样才能提高网络的稳定性和可靠性。

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