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摘要:针对新建智能变电站,探讨如何在验收过程中加以管控,以减少光纤链路缺陷的方法。建议在新站验收工作中使用新型光纤适配器、光纤定形器和尼龙柔性扎带,并严格按照光纤安装工艺流程及规范进行施工,以最终减少智能变电站光纤链路缺陷,保障智能变电站运行可靠、安全。
关键词:光纤链路;缺陷;光纤安装
0 引言
智能变电站中的二次回路绝大部分已被光纤替代,且每根光纤传输多路数据,光纤链路的性能将直接影响保护装置的动作准确性,严重时甚至危及电网运行安全[1]。随着智能变电站投运数量的逐年增加,其二次系统光纤的检修维护工作势必大幅增长,只有从根本上解决光纤缺陷问题,才能保证设备运行安全[2]。
本文针对新建智能变电站,探讨如何在验收过程中加以管控,以减少光纤链路缺陷的方法。
1 链路衰耗
一条完整的光纤链路包括发送端装置、光纤通道、接收端装置。光信号在传输过程中会产生衰减。链路衰耗就等于发送端光功率值(发射功率)与接收端光功率值(接收功率)的差值,其单位为dB。
2 主要因素
2.1光纤接头插拔过于频繁
在现场安装调试过程中,由于测试信号的要求,需要频繁控制链路的通断。目前一般采用传统的“插拔”光纤接头控制通断的方法,该方法容易造成光纤接口接触不良,进而增大链路衰耗;插拔次数越多,带来的衰耗越大。
2.2光纤弯折过度
根据最新的抗弯曲光纤标准G.657,智能变电站中光纤弯曲半径不得小于30mm。
光纤材料不同于电缆,不能过度地弯折,否则会造成光纤的损伤甚至断芯。当光纤受到很大的弯折,弯曲半径与其纤芯直径具有可比性的时候,它的传输特性就发生变化,不再适合传导原来所传的那个波长的光波[3]。
进行光纤弯曲损耗测试试验,可知,弯曲半径越小,光纤衰耗越大、断纤可能性也越大。
2.3光纤绑扎过紧
《光纤绑扎操作通用说明书》中要求,绑扎光纤时,应首先将光纤理顺,扎带在光纤上的松紧应适宜,带来的衰耗应不大于0.15dB。
2.4无光纤安装工艺规范
经调查,目前还没有标准的光纤安装工艺规范。光纤安装普遍存在随意性大、完成的光纤不符合验收标准要求的现象。光纤安装不规范会导致光纤通道拥挤堵塞、穿越路径变长等弊端,从而导致链路衰耗增大。
3 对策讨论
3.1减少光纤接头的插拔次数
寻求一种可以“免插拔”的通断开关,可将其连接在光纤和装置的光纤接口之间,通过控制该开关,即可控制光信号的通断,而不必频繁插拔光纤。考虑了两种原理:光电式和物理式。
1)光电开关。该开关收到光纤传输来的光信号后,转变成电信号;在电信号下,通过电能开关,控制电信号的通断,继而控制光信号的通断;最终,再将电信号转变为光信号,传输给智能装置。目前还没有成型产品。
2)物理开关。可仅仅通过旋转它上面的按钮,就能达到通断光信号的目的。可采用此类开关。
目前共使用两种光纤:FC型和LC型,因此相对应的,现在可采用两种型号的物理开关适配器:FC型光纤适配器和LC型光纤适配器,如图1。
3.2控制光纤弯曲半径
根据最新的抗弯曲光纤标准G.657,智能变电站中光纤弯曲半径为R30,即弯曲半径不得小于30mm。但是,人员在现场施工时,弯曲半径是难以确定的,缺乏有效手段和工具。制作了一种光纤定形器,如图2所示。它由两部分组成:保护护套和定形钢芯。
此光纤定形器具有以下特点:
1)透明护套,方便观察光纤弯折处的状况。
2)提高光纤弯折处的机械强度;
3)具备可开启功能,自适应各种规格的光纤;
4)定形钢芯具备塑性和刚性,可严格控制光纤的弯曲半径大于30mm;
5)不影响光纤的光导特性;
6)制作成本低、使用方便。
3.3减轻光纤绑扎力度
进行光纤布线时需要多处绑扎固定,以往都是采用塑性硬质扎带,此种扎带容易对光纤造成挤压损伤。通过改变扎带的特性和材质,来减少光纤挤压。采用了尼龙柔性扎带,如图3。
3.4建立标准的安装工艺规范
搜集相关标准、规范,在施工组织和技术方面进行摸索和改进,以求在较短时间内优质、高效地完成光纤的敷设和熔接工作,达到“准备充分、敷设整齐、熔接高质”的要求[4];降低变电站运行的管理成本,减少新生隐患产生的几率:
1)制定一套较为完善的光纤安装工艺流程。
2)建立一套光纤安装工艺规范。
4 结论
针对新建智能变电站,探讨如何在验收过程中加以管控,以减少光纤链路缺陷的方法。建议在新站验收工作中使用新型光纤适配器、光纤定形器和尼龙柔性扎带,并严格按照光纤安装工艺流程及规范进行施工,以最终减少智能变电站光纤链路缺陷,保障设备运行可靠、安全。
参考文献:
[1]王明俊.智能电网热点问题探讨[J].电网技术.2009(18).
[2]赵宏波,高鹏,汪洋,丁慧霞. 电力特种光缆传输特性对系统升级的影响[J]. 电网技术. 2010(09).
[3]薛梦驰.光纤弯曲损耗的研究与测试[J]. 电信科学. 2009(07).
[4]刘志涛,魏杰,于凤玲. 浅谈智能变电站光纤的典型施工方法[J].信息化建设.2016(03).
作者简介:
王阳(1986-),女,硕士研究生,工程师,从事电力系统继电保护、变电站综合自动化检修及维护工作。
论文作者:王阳1,王晶2,马杰3,王淑颖1
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/3
标签:光纤论文; 变电站论文; 链路论文; 弯曲论文; 智能论文; 半径论文; 缺陷论文; 《电力设备》2017年第18期论文;