摘要:10kV配电网是近年来才被引入的一种新的电力设施配电技术,而该技术在配电网光纤化的应用问题亦成为各界争先讨论的焦点,因此本文着眼于10kV及以下配电网快速光纤化应用问题展开探讨,作者结合个人在这方面的一些实践工作经验提出几点思考,希望借阅者能够积极提出改进意见。
关键词:10KV;配电网;快速;光纤化;应用
网络科技以及文献检索等各种渠道或方式,至今为止我们还未发现10kV及以下中、低压配电网架空导线上面直接性带电安装,亦或运行光缆的先例,而在此同时也并未发现其它相关的比较系统或者是研究理论等等。
一、光纤通信
光纤通信为最终实现信息传输的目的,将以光作为载波,并且又以光纤作为传输媒介。同时,光纤又是由纤芯和包层以及涂层总体构成。其内芯处于几微米至几十微米之间,也就是说,他要比人的头发丝还要细。我们把中间层称之为包层,交由纤芯来完成信号的传输,此外,包层与纤芯的折射率是不尽相同的,使光封闭到纤芯当中起到传输作用和保护纤芯的作用,而涂层的作用则在于保护光纤。光纤技术的通信原理具体体现在将传输信号发送端转变成电信号,再将其调制到激光器发送的光束,这个时候光的强度会随着信号强度的变化而变化,同时又借助光纤进行发送。但假如是在接收端,则信号均由接收器负责接收。同时又将其转化为电信号,经过一番调解再恢复至初始状态。光纤通信技术的组成又包括了信号发射,信号合波以及信号放大和传输,还有信号接收以及信号分离。
二、10kV及以下配电网快速光纤化的应用
1.新型智能配电网基本架构
电网生产系统对信息安全的要求极高,若能通过光纤系统的独立组网来实现物理隔离,便能够实现“电力流-物理流-信息流”高度互联整合的一体化配电网。本文谈及的属于新型智能化电网,其将光纤通信网以及中、低压配电网进行有效融合于一体,最终实现了电力光纤到10kV的开闭所柱上开关、柜网、配电台区、计量装置、和测控装置或者社区及街道企业、田间、农家、家庭等包含在内的所有能够触及的地方。当然在此同时,也可以实现无线光缆的远程接入,有效的给配电系统电力物联网搭建起一个比较高质量的平台。这样我们不仅可以采用电网方式用电,实现发电双向互联,同时也可以用互联网来实现一些高端信息的衍生服务。
当然,全程或者全网还包括全光纤智能配电网的所有初始变电站至终端电力用户,比如风、光、储或者充电桩等,再度健全了电网神经末梢。
2.工程建设方案
工程施工步骤具体如下:
工程建设实际选择一段(1000m左右)架空的10kV线路以及与其相互连接的柱上高压开关一台,还包括线路的故障指示器一处,公变台区以及所属低压线路和低压用户,至少一个专变用户等等。将已经选择好的10kV配电线路和低压线路以输电线路的专业化工具在电力输电线上安装上电力光缆,再进行光电网络的组建,此后将这些光纤网络试验对象的采集信息终端(包括监控视频在内)进行联网到监控中心。将光缆在架空10kV相线以及低压相线或者是零线上面快速敷设,将光缆和导线有效融为一体,这就解决了光缆与导线、地面之间的矛盾,其完工以后线路相对比较美观,且极具电网特征。
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(1)光缆的选择
架空导线弧垂、风偏、覆冰等一些光电特性是我们需要考虑的重点,当然也包括施工快捷、成本低,最终以实现配电网络的一体化结合,除此以外又要选择全介质(绝缘)以及细径(6mm),轻质(28kg/km)和比较耐气候的中心束管室外架空特种光缆。
(2)耐电试验
电力特种光缆的耐电试验有湿闪及污闪(严密以及灰密)等,他们都必须要大于42kV 电压,并且其实验长度也必须小于或等于350mm。
(3)承载导线的选择
对于导线的选择原则是边相靠路,必须要便捷于以后的作业和维护管理,要是同杆多层线路,此时选择最底层的边相导线。如果切切实实需要,那么光缆就需要迂回,以及新的信息节点需要接入网等等。如此就可以在二相和三相或者是低压的中性线安装。如此一来,在后面的维修和管理就会比较麻烦一些。
(4)施工安装要是同杆多层线路
把已经做好的套管、防雨裙以及实验合格的光缆在已有的10kV的架空输电导线上进行安装。此输电导线充当承载体,如果线路处于正常运行状态,那么以比较专业的施工设备和施工方法,将直径6mm的导线以机具捆绑于导线上。把光缆的起点和终点都做成带套管,以及防雨裙的光缆终端,那么此时光缆头引下时两固定点两端的跳线悬空长度都不能小于350mm,然后最后再进行光缆熔接。
(5)组网运行
待所有光缆组网结束之后,组建通信光缆网络,最后接入智能化终端,同时进行调试和运行。
三、10kV及以下配电网快速光纤化应用前景
10kV及以下配电光纤化系统应用过程中,电力光缆被直接承接于低压架空导线上,使成本降低,也使施工更便捷,组网更灵活,进而使得光缆和导线能够很好的融为一体,组建完工以后的线路更加美观规范,同时又具备合理化的电网特性,促使中低压配电系统得以提升到相对高度,实现智能电网信息化、互动化、自动化,提供网络信息保证基础,再者将电力信息系统以传输网络资源的物理信息价值通过低压光纤电网负载形式的转化来获得对应的经济价值,如此便足以能够为我国电力系统当中的低压配电网导线资源奠定快捷灵活且低成本的经验与示范条件的有效基础。
电力特种光缆可以在我国20kV及以下中低压配电网架空导线上进行安装和调试,并且他也是中低压配电网自动化的最佳产品技术,当前我们还在研究关于10kV电压等级的应用,之后就可以慢慢的将其提升至20-35kV的系统大规模应用,另外也可以将其当做是通信路由的备份。我国中低压配电网中架空线路大约占据90个百分点以上,与此同时,每年都还在不断增加,另外其覆盖密度又恰恰是配电网中最大的,和用户是直接连接的,其市场发展前景也是很可观的,因此在目前农村电网的配电应用当中它应该算作是前景最广阔的。
伴随着整个社会光纤的覆盖,我国的电网资源也得到了再覆盖、再利用和再增值的机会,如此一来,电网就能更高效、更多的参与到地方事物当中,像一些政府的新农村、还有城镇化试点以及国家实施分布的“国家电网”计划等等,使得各方面工作有效联合起来。就可以完全实现互惠、互通、互补、互利,目的就在于能够提供一个智能化的配电通信系统。
四、结束语
当前我们谈及的10kV及以下配电网的应用在国内目前还是初次投入应用和推广,填补了我国在这方面技术应用的空白,也一定程度上使得配电网的关键问题获得解决,如此它便很有可能成为世界级的标配和样板,必定在智能化电子技术的发展过程中占据相当比例的空间范围,那么其前景自然很广阔了,在未来的发展趋势也就不言而喻了。
参考文献:
[1]刘振亚.智能电网与第三次工业革命[N].科技日报,2013,12(05).
论文作者:林良嘉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/3/27
标签:光缆论文; 光纤论文; 导线论文; 电网论文; 低压论文; 配电网论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第30期论文;