智能變電站站內(nèi)光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（云南電網(wǎng)公司大理供電局，云南 大理 671000）

摘要：在進(jìn)行智能變電站的建設(shè)中，通信系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是工程改造中關(guān)鍵的部分，在變電站通信系統(tǒng)中應(yīng)用光纖通信可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的高效傳輸，滿足變電站站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性傳輸?shù)囊蟆Ｎ恼聦?duì)智能變電站站內(nèi)的光纖通信系統(tǒng)進(jìn)行研究，闡述了其優(yōu)點(diǎn)和重要性，針對(duì)其設(shè)計(jì)原則和實(shí)施手段加以討論，結(jié)合現(xiàn)階段光纖通信系統(tǒng)出現(xiàn)的問題提出了改進(jìn)的措施。

關(guān)鍵詞：智能變電站；光纖通信；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；實(shí)時(shí)性傳輸

中圖分類號(hào)：TM411文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）22-0015-02光纖通信方式是現(xiàn)階段智能變電站中最普遍的通信方式，其傳輸是利用光纖作為信號(hào)傳輸介質(zhì)進(jìn)行通信的傳輸，近年來由于光纖價(jià)格的下降，用戶需求量不斷加大，光纖通信方式也進(jìn)行了大規(guī)模的使用。光纖通信具有通信質(zhì)量好、傳輸效率大，傳輸不受外界影響影響等特點(diǎn)，已經(jīng)成為了變電站通信建設(shè)的首選方式。本文以110kV巍山智能變電站為例，闡述了智能變電站站內(nèi)光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則及施工方法。

1智能變電站站內(nèi)光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1設(shè)計(jì)原則

巍山變電站是110kV智能變電站，因此在智能變電站的光纖通信系統(tǒng)建立時(shí)，需要從總體上考慮光纖系統(tǒng)的可行性和可實(shí)現(xiàn)性，在保證傳輸安全的前提下保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩纯煽啃浴Ｖ悄茏冸娬竟饫|的選擇要符合施工的實(shí)際情況，光纖的接口應(yīng)該盡量統(tǒng)一，在施工中要盡量采用新技術(shù)。方案的設(shè)計(jì)要盡可能節(jié)約光纜的使用量，提高光纖的利用率，同時(shí)要在設(shè)計(jì)中明確施工目標(biāo)，從而保證施工效率。在進(jìn)行光纜的鋪設(shè)時(shí)要注意光纜的保護(hù)等。

1.2光纜的選擇

在智能變電站中，光纜產(chǎn)品的性能決定了智能變電站的通信效率，因此光纜的選擇是其在設(shè)計(jì)時(shí)需要優(yōu)先考慮的，在實(shí)際的工作中要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行光纜的選擇。在智能變電站內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸距離長(zhǎng)，通常選用單模光纜，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸；站內(nèi)各LED之間的通信，則要選用漸變性多模光纜。在進(jìn)行戶外配電裝置的選用時(shí)，對(duì)光纜的抗磨損性要求較高，因此大多選用鎧裝型光纜。在光纜的選擇之后，還要進(jìn)行光纜連接器的選擇，即接入光模塊的光纖接頭。根據(jù)使用的光纜塊不同，光纜連接器的選擇也有不同。該變電站采用光纖代替了二次電纜技術(shù)，并且通過智能終端使各項(xiàng)數(shù)據(jù)可以共享。

2智能光纖通信系統(tǒng)的主要實(shí)施手段

2.1光纜線路設(shè)計(jì)

在進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，為了保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，使光纖在各種環(huán)境下都能夠進(jìn)行長(zhǎng)期使用，需要將光纖制作成光纜。在進(jìn)行光纜設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)光纜進(jìn)行足夠的保護(hù)，保證光纖不受外界因素的損壞，光纜的材質(zhì)要選擇重量較輕、便于施工和維護(hù)的材料。針對(duì)不同的傳輸環(huán)境，選擇不同結(jié)構(gòu)的光纜，從而將傳輸?shù)木€路進(jìn)行優(yōu)化處理。在進(jìn)行光纜的安裝時(shí)，要對(duì)光纜之間的擠壓、磨損、扭轉(zhuǎn)等進(jìn)行規(guī)范操作，清除光纜附近的障礙物，進(jìn)行電場(chǎng)強(qiáng)度控制，使其感應(yīng)電場(chǎng)不超過規(guī)定值。由于110kV巍山智能變電站光纜的安裝是在高電壓的環(huán)境下進(jìn)行安裝，因此要格外注意人身安全和安裝設(shè)備安全，在安裝時(shí)要進(jìn)行安全措施防護(hù)，保持作業(yè)的安全。要注意施工的環(huán)境，在施工結(jié)束后要在附近懸掛警示牌和設(shè)立相關(guān)的標(biāo)志，及時(shí)進(jìn)行光纜的維護(hù)等。

2.2通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

110kV巍山智能變電站的通信系統(tǒng)主要由傳輸設(shè)備、接入設(shè)備和電源設(shè)備組成，SDH傳輸設(shè)備是光纖系統(tǒng)的核心，所有的控制信號(hào)都要通過SDH進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。PCM接入設(shè)備將傳輸設(shè)備中的2M信號(hào)轉(zhuǎn)換為可控制傳輸?shù)?4K信號(hào)，而電源設(shè)備是通信系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要保證，只有電源提供穩(wěn)定的電源，才能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目蓪?shí)現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。在進(jìn)行通信設(shè)備施工時(shí)，要對(duì)施工人員進(jìn)行大地放電，消除人體靜電，以防止通信設(shè)備的損壞。通信設(shè)備對(duì)周圍環(huán)境的要求很高，要設(shè)置專門的通信機(jī)房，安裝防靜電地板，同時(shí)要保證機(jī)房的溫度和濕度恒定，將通信電池和設(shè)備相分隔開，以防止火災(zāi)的發(fā)生。巍山智能變電站的設(shè)計(jì)中采用了全封閉式的組合電器，具有很強(qiáng)的抗干擾功能，智能化遠(yuǎn)程遙控可以大大減少人為操縱的風(fēng)險(xiǎn)。

3現(xiàn)階段變電站中光纖通信系統(tǒng)存在的問題

3.1光纜施工安全隱患

在智能變電站建設(shè)中，光纖通信作為其主要通信介質(zhì)發(fā)揮出了極大的作用，但是在施工建設(shè)中容易出現(xiàn)一系列問題，導(dǎo)致變電站通信質(zhì)量受到損壞。在導(dǎo)入光纖時(shí)接口密封不嚴(yán)，使保護(hù)鋼管中容易出現(xiàn)積水，造成冬天積水無法排除結(jié)冰膨脹，從而造成光纖被積壓，不僅降低了傳輸效率，同時(shí)也影響了光纜的安全性。在進(jìn)行光纜材料的選用時(shí)沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)，捆綁材料也達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，使光纜在固定時(shí)不穩(wěn)定，余纜容易出現(xiàn)散落的現(xiàn)象，從而造成安全隱患。光纜的材料選用不足，也會(huì)造成施工工藝的差異，產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)不到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致同一個(gè)智能變電站中出現(xiàn)不同施工工藝的現(xiàn)象。在進(jìn)行光纜的固定和安裝時(shí)，其固定架間隔之間縫隙存在著質(zhì)量問題，部分型號(hào)的光纜固定架間隙不足，導(dǎo)致傳輸?shù)馁|(zhì)量和速率下降，固定架和光配機(jī)架上下距離不夠充足，使光纜在固定保護(hù)套管彎曲過大，使館內(nèi)光纖造成積壓，從而降低傳輸速率。

3.2材料選擇不規(guī)范

智能變電站光纖通信系統(tǒng)涉及到多個(gè)專業(yè)，施工需要采購的設(shè)備數(shù)量多，型號(hào)也分為很多種類，因此在進(jìn)行設(shè)備采購時(shí)針對(duì)光纜固定架、配線單元、保護(hù)套管等材料的配備要符合施工的要求。但是從巍山智能變電站光纖通信系統(tǒng)的材料選購上看，設(shè)備進(jìn)行采購時(shí)常常出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象，設(shè)備材料的供應(yīng)商數(shù)目眾多，其產(chǎn)品型號(hào)難以統(tǒng)一，給材料的配置帶來了很多的困難。不同型號(hào)進(jìn)行的施工工藝也不相同，造成工程的工藝不規(guī)范。

3.3施工人員素質(zhì)不強(qiáng)

智能變電站光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)建是一個(gè)非常復(fù)雜的施工工程，施工規(guī)模大，項(xiàng)目多，作業(yè)環(huán)境危險(xiǎn)，這就需要施工人員增強(qiáng)安全意識(shí)和專業(yè)技能，但是現(xiàn)階段很多施工人員不注重技能的提升，不能夠及時(shí)掌握新技術(shù)，在進(jìn)行高電壓作業(yè)時(shí)防護(hù)措施不到位，高空作業(yè)時(shí)沒有配備相應(yīng)的安全設(shè)施，造成人身安全隱患。在進(jìn)行通信設(shè)備的建設(shè)時(shí)沒有進(jìn)行大地放電，身上的靜電造成通信設(shè)備的損壞等。

4加強(qiáng)變電站站內(nèi)光纖通信的有效措施

4.1進(jìn)行變電站初期研究

在進(jìn)行智能變電站光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)建時(shí)，要與相關(guān)部門進(jìn)行溝通，確定系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性，要對(duì)光纜通信建設(shè)的目標(biāo)進(jìn)行明確，同時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，將設(shè)備材料的選購、光纜設(shè)計(jì)數(shù)量、安裝方式和投入使用等各界環(huán)節(jié)進(jìn)行預(yù)算和估量，在設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格審核期設(shè)備的選用，人員的調(diào)配和施工技術(shù)的應(yīng)用也要符合相關(guān)的規(guī)定。要選擇專業(yè)的設(shè)備廠家進(jìn)行設(shè)備材料的選購，保證設(shè)備的型號(hào)一致，將安全隱患在初期研究階段降到最低。110kV巍山變電站的順利實(shí)施和政府的支持緊密相連，其各項(xiàng)施工也符合國(guó)家的施工要求。

4.2規(guī)范施工中的各項(xiàng)操作

在進(jìn)行光纜的安裝和調(diào)試運(yùn)行時(shí)，施工人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行規(guī)范操作，在進(jìn)行光纜施工時(shí)，要以光纜數(shù)據(jù)傳輸效率最大化和傳輸安全為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行光纜的安裝。結(jié)合巍山當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)，對(duì)于施工中出現(xiàn)的客觀因素如天氣原因等要進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整工期，保證施工的進(jìn)度和工期。及時(shí)將新技術(shù)應(yīng)用到施工建設(shè)中，從而讓通信建筑更好地發(fā)揮其作用。在建筑中明確責(zé)任人和監(jiān)督人，監(jiān)督施工按照相關(guān)規(guī)定操作，保證施工的安全。

4.3加強(qiáng)施工人員的培訓(xùn)

在進(jìn)行光纜通信建設(shè)時(shí)，施工人員的操作是保證系統(tǒng)順利運(yùn)行的關(guān)鍵。要加強(qiáng)對(duì)施工人員的技能培訓(xùn)和綜合素質(zhì)的提高，不斷提升員工的專業(yè)技能水平，讓新技術(shù)運(yùn)用到光纖通信建設(shè)中。增強(qiáng)員工的安全意識(shí)，在員工進(jìn)行危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)時(shí)，要讓員工配備相應(yīng)的安全工具，如安全帽等，在進(jìn)行通信設(shè)備建設(shè)時(shí)，要注意對(duì)員工進(jìn)行大地放電，減少通信設(shè)備的損害。建筑單位要及時(shí)對(duì)光纜進(jìn)行維護(hù)，防止光纜的損壞造成極大的損失。

5結(jié)語

隨著我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國(guó)家供電量需要大幅度的增加，國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)越來越重要。在電網(wǎng)建筑中，最重要的部分就是變電站的建設(shè)，其可以有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸，保證了供電系統(tǒng)的完整性。在進(jìn)行智能變電站光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)建時(shí)要依照其設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，在施工時(shí)要注意施工安全和施工細(xì)節(jié)。提升員工的專業(yè)技能和安全意識(shí)，對(duì)于會(huì)影響到通信傳輸?shù)母黜?xiàng)因素進(jìn)行及時(shí)的處理，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)要進(jìn)行及時(shí)的處理，防止損失的進(jìn)一步增加。要大力發(fā)展智能變電站光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)建，讓我國(guó)的電站通信更好的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：洪健明（1983—）男，云南鶴慶人，云南電網(wǎng)公司大理供電局助理工程師，研究方向：電力通信。