预制光缆在智能变电站中的应用研究仪荣

预制光缆在智能变电站中的应用研究仪荣

仪荣

（国网黑龙江省电力有限公司经济技术研究院黑龙江省哈尔滨市150000）

摘要：针对智能变电站光缆敷设熔接时存在的可靠性低、施工周期长、施工环境不可控等问题，智能变电站应用了模块化设计方案中采用预制式光缆技术方案。通过工厂化预制，在光缆两端预先与连接器进行连接、检测，实现了现场光缆敷设的即插即用。该建设方案与传统建设方案相比，施工安装方便、节约人工，降低了工程造价，取得了良好的效益。

关键词：智能变电站1；高密度预制光缆2；免熔接光配模块3；模块化4

0引言

面对目前国内智能变电站二次系统现场接线调试工作量大、装置接口通用性差、二次系统模型后期运维困难、变电站后期改扩建停电范围大等问题，如何在提高建设效率的同时提高建设质量，并且方便变电站改扩建及现场运维，智能变电站二次系统模块化建设技术无疑是当前智能电网建设难题的最好解决方案。

国家电网公司模块化智能变电站研究试点提出，利用工厂化预制技术提高二次系统光缆现场施工接线的质量与效率，为实现光缆现场接线施工的“即插即用”创造了条件。

本文结合预制光缆技术发展现状，提出适应于智能变电站需求的预制光缆实施方案。

1预制光缆组件

预制光缆组件解决方案为：在工厂生产时，多芯光缆的两端预先配置多芯集成的光纤连接器插头，在智能变电站的屏柜中安装与插头对应的多芯集成光纤连接器插座，这样现场在光缆敷设完毕后，只需将光缆引入端的插头与屏柜中插座对插，即可完成光路的对接

1.1多芯光纤连接器

鉴于智能变电站中的光缆通常敷设在地下线缆沟槽中，光缆在敷设过程中和引入设备柜时会受到空间的限制，因此多芯预制光纤连接器本身尺寸不宜过大。目前一般选用多芯圆形螺纹光纤连接器。结合变电站实际光缆使用情况，宜选用4芯、8芯、12芯和24芯4种接点产品。

1.2免熔接光纤配线箱

在智能控制柜或光纤集中转接柜内设置免熔接光纤配线箱，替代传统的光纤熔接箱。免熔接光纤配线箱采用标准1U的机架安装，光缆引入端为多芯光纤连接器的插头，与箱体上的插座对插。引出端可根据需要设置为ST、LC等标准单芯光纤连接器接口，主要实现光路的连接、再分配。如图1所示用于智能控制柜。如图2所示用于光纤集中转接柜。

图1免熔接光纤配线箱（横式）

Fig.1non-weldingopticfiberdistributionbox（horizontaltype）

图2免熔接光纤配线箱（立式）

Fig.2non-weldingopticfiberdistributionbox（verticaltype）

2预制光缆配线方案

2.1预制光缆预制方式研究

预制光缆分双端预制或单端预制两种形式。

（1）单端预制

单端预制即一端现场烙接，另一端预制，可根据现场情况采取场地端预制，户内熔接，也可是场地端烙接，户内预制。一般来讲，由于场地施工环境更恶劣，烙接较困难，室内环境相对较好，烙接相对容易，因此如果采用单端预制的方式，则采用场地端预制，户内熔接的方案。

（2）双端预制

即两端均预制，现场不需熔接。

2.1预制光缆连接方案研究

外部预制光缆与预制舱（装配式建筑物）内设备之间的连接方式直接决定着智能站信息传输的实时性和可靠性，一方面应考虑接线简单、尽量减少现场施工接线工作量，另一方面，应使光缆的衰减损耗尽量小，并兼顾预制舱（装配式建筑物）内及屏柜内部的工艺和日后的运行维护等。

（1）预制舱内光纤集中接线柜+舱内尾缆方式

指在每个预制舱设置一面光纤集中接线柜，预制舱内二次设备至光纤配线柜的光缆采用尾缆，在工厂完成接线盒调试。现场智能控制柜与预制舱光纤集中接线柜接线采用双端预制室外光缆，现场即插即用。

该方案的优点是舱内完全预制，柜内布线清晰；现场施工简捷，只需将各间隔智能控制柜的预制光缆与集中接口柜相连即可；使用常规跳线连接装置，跳线更换灵活，维护简单。另外可整合每面智能控制柜的光缆数量，统一预制接头类型，减少整站光缆类型、数量，节约投资；备用芯可收纳至转接盒。

缺点是整个光纤链路增加了光缆转接箱和尾缆2个转接点，光纤插损増大，信号衰减增大，单个断点衰减约0.2db；若进舱光缆芯数较多，柜内线缆整理固定较为复杂。

（2）预制舱（装配式建筑物）内分散配线方式

指预制舱（装配式建筑物）内各屏柜至户外智能控制柜分别引预制光缆。考虑到预制舱在设备厂家生产好，屏柜在预制舱完成安装，而智能控制柜就地安装，智能控制柜到预制舱内各屏柜的长度难以做精确计算，因此，当采用预制舱内分散配线时，适于采用单端预制光缆方案，场地端预制，控制室熔接。

该方案的优点优点是可减少光纤链路断点，提高通信质量和稳定性，保证大芯数光缆通信可靠性和长期工作稳定性；节约空间，安装方式灵活。

缺点是舱内不能实现全预制，舱内光缆及尾纤需要现场布设，现场施工工作量大大增加；不能整合每面智能控制柜的光缆，智能控制柜与保护、测控屏柜的连接光缆点对点敷设，光缆数量和长度大大增加。

3结论

本文针对智能变电站预制光缆方案进行了研究，提出了适合目前智能变电站现状的预制光缆的实施方案。实际工程应用时，可根据二次设备的布置情况，选择适用的预制光缆种类，最大化利用工厂化预制光缆手段，减少现场接线和调试工作量[1]，实现二次系统光缆的现场模块化安装与接线。

参考文献：

[1]盛晓云.标准配送式智能变电站建设实践[J].企业技术开发，2013（04）：103-104.

[2]林锦灿.浅议标准配送式智能变电站[J].电力讯息，2014（01）：104-105.

[3]刘振亚.国家电网公司输变电工程通用设计110（66）kV智能变电站模块化建设[M].北京：中国电力出版社，2015.

[4]Q/GDW11155—2014智能变电站预制光缆技术规范[S].