赤峰紅星66kv變電站2號主變增容擴建改造工程通信部分施工圖設計說明書

1、B18047S-U0101-01赤峰紅星 66kV 變電站 2 號主變增容擴建改造工程通信部分施工招標圖設計說明書能拓能源工程設計乙級（新能源發(fā)電、送電工程、變電工程）A2320309992019 年 3 月赤峰紅星 66kV 變電站 2 號主變增容擴建改造工程通信部分施工招標圖設計說明書批準 審核 校核 編寫 目錄1 總的部分.- 3 -1.11.21.31.4設計依據(jù).- 3 -設計范圍.- 3 -工程規(guī)模.- 3 -設計原則.- 4 -2 通信部分.- 4 -2.12.22.32.4電力系統(tǒng)概況及調度關系.- 4 -通信網(wǎng)絡現(xiàn)狀.- 4 -業(yè)務需求分析.- 8 -系統(tǒng)通信方案.- 8 -

2、2.4.1 光纜建設方案 .- 8 -2.4.2 傳輸網(wǎng)建設方案 .- 8 -2.4.3 通道組織.- 9 -站內通信.- 9 -2.53 光通信系統(tǒng)設計.- 10 -3.1傳輸系統(tǒng).- 10 -3.1.1 傳輸模型.- 10 -3.1.2 傳輸系統(tǒng)與配置.- 10 -3.1.3 光纜數(shù)字傳輸系統(tǒng)性能指標計算. - 11 -3.1.4 規(guī)模容量的確定 .- 14 -3.1.53.1.63.1.7光接口配置.- 14 -電接口配置.- 14 -光纖類型與工作波長選用.- 15 -3.2輔助系統(tǒng).- 15 -3.2.1 網(wǎng)絡管理系統(tǒng) .- 15 -3.2.2 同步系統(tǒng).- 15 -3.2.3 公務

3、聯(lián)絡系統(tǒng) .- 15 -網(wǎng)絡保護.- 15 -3.33.4系統(tǒng)傳輸性能指標.- 15 -3.4.1 誤碼性能指標 .- 15 -3.4.2 抖動性能指標 .- 17 -3.4.3 漂移性能指標 .- 22 -通信電源及機房.- 23 -3.5.1 通信電源.- 23 -3.5.2 通信機房.- 23 -配套光纜.- 25 -3.6.1 站外光纜.- 25 -3.6.2 進站引入光纜 .- 25 -設備選型.- 25 -3.7.1 SDH 光傳輸設備選型要求.- 25 -3.53.63.74 主要設備材料表.- 26 -1 總的部分1.1 設計依據(jù)赤峰紅星 66kV 變電站 2 號主變擴建工程初

4、步設計；赤峰紅星 66kV 變電站 2 號主變擴建工程初設評審意見；國家電網(wǎng)科國家電網(wǎng)公司輸變電工程施工圖設計內容深度規(guī)定；國家頒發(fā)的變電站相關的規(guī)范、規(guī)程和規(guī)定；本工程簽訂的設計合同。1.2 設計范圍光通信電路建設方案；本工程恢復 66kV 紅星變設備的配置選型方案；河變、66kV 紅星變物資樓 622M（1+0）2 條電路。本工程在紅星變配置 1 套 OSN3500 傳輸設備(含 2 塊 622Mb/s 光接口板）,在河變及物資樓各新增 1 塊 622Mb/s 光接口板，開通 622M（1+0）電路。3）通道組織方案；本工程組織 66kV 紅星變至赤峰地調的、赤峰災備中心（青山變）的調度4

5、）拆除及新增設備通道。metro2050 型光傳輸設備，該設備 2009 年投產運行，設備老舊且紅星變現(xiàn)有散熱異常，故拆除原設備并新增 1 套 622M 光傳輸設備（3500），將現(xiàn)有業(yè)務遷移。紅星變電站配置 1 套通信通動力環(huán)境監(jiān)測單元，信息送至主站系統(tǒng)。本期紅星變新增 3 部IP備至本變電站的通信。，采用 IP 方式接入現(xiàn)有的調度交換機，實現(xiàn)地調及災1.3 工程規(guī)模本工程為擴建工程，不涉及站外光纜工程量。通信設備工程規(guī)模為：拆除原metro2050 型光傳輸設備更換為3500 光傳輸設備，新增光纖配線架（24 芯 ODF）2套，新增 3 部 IP，新增 1 套通信通動力環(huán)境監(jiān)測單元，紅星站

6、內原配置 1 套綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設備和PCM 傳輸設備，能夠滿足本期改造的運行要求，設備均利舊。1.4 設計原則遵循的規(guī)程規(guī)范(1)(2)(3)執(zhí)行同步數(shù)字系列(SDH)長途光纜傳輸系統(tǒng)工程設計規(guī)范(YD/T 5095-2005)。執(zhí)行電力系統(tǒng)光纜通信工程施工圖設計內容深度規(guī)定。執(zhí)行電力系統(tǒng)同步數(shù)字系列(SDH) 光纜通信工程設計技術規(guī)定(DL/T5404-2007)。(4)(5)(6)執(zhí)行電力系統(tǒng)通信設計技術規(guī)定(DL/T 5391-2007)。執(zhí)行電力系統(tǒng)調度通信交換網(wǎng)設計技術規(guī)程(DL/T 5157-2002)。國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)反事故措施。2 通信部分2.1 電力系統(tǒng)概況及調度關系本

7、期紅星 66kV 變電站擴建后維持原有調度關系，仍由赤峰調度指揮；同時旗縣調進行操作。調度通信和自動化信息應同時上傳到赤峰地調及旗縣調。變電站現(xiàn)有調度通信通道、遠動通道和繼電保護通道維持原有通道不變。2.2 通信網(wǎng)絡現(xiàn)狀（1）光纜網(wǎng)絡現(xiàn)狀赤峰地區(qū)光纜多采用 OPGW、ADSS 光纜沿送電線路架設，與本工程相關的紅星變-河變之間架設有 1 根 8 芯 ADSS 光纜，長度約 2.7km；河變-計量所之間架設有 1 根 12 芯 ADSS 光纜，長度約 4.6km；河變物資樓之間架設 1 根 12 芯 ADSS光纜，長度約 4.6km；紅星變-物資樓之間架設有 1 根 8 芯 ADSS 光纜，長度

8、約 2.86km；紅星變-紅山局之間架設有 1 根 8 芯 OPGW 光纜，長度約 0.12km；紅山局物資樓之間架設有 1 根 48 芯 ADSS 光纜，長度約 2.3km。（2）綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)現(xiàn)狀經過公司綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的建設，赤峰地區(qū)已形成覆蓋地調、備調、220kV 和 66kV 變電站和旗縣局的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。赤峰地調配置了 2 臺骨干路由器，地調、備調、旗縣局及部分匯聚層220kV變電站配置了匯聚交換機，部分接入層220kV 變電站和66kV變電站配置了接入交換機采用以太網(wǎng)口就近接入?yún)R聚層交換機。（3） 調度交換網(wǎng)現(xiàn)狀目前赤峰地區(qū)已形成覆蓋地調、災備中心及各 220kV、66kV 變電站的調

9、度交換網(wǎng)。集控中心、災備中心調度機與地調調度交換機均采用 2M 組網(wǎng)，與所轄有調度機的 220kV變電站采用 2M 中繼互聯(lián)，對所轄無調度機的 66kV 變電站延伸IP。2.3業(yè)務需求分析（1）本期新增業(yè)務需求本期新增調度通道：1）紅星變至赤峰地調需要 2 路調度通道。2）紅星變至赤峰災備調中心需要 1 路調度通道。表 1通道需求統(tǒng)計表2.4系統(tǒng)通信方案2.4.1 光纜建設方案本工程不涉及站外光纜建設方案。2.4.2 傳輸網(wǎng)建設方案紅星變現(xiàn)有metro2050 型光傳輸設備，該設備 2009 年投產運行，設備老舊且散熱異常，故拆除原設備并在原拆除位置處新增 1 套 622M 光傳輸設備（2 塊

10、 622Mb/s 光接口板），將現(xiàn)有業(yè)務遷移。3500，含在河變及物資樓各新增 1 塊 622Mb/s 光接口板，恢復 622M（1+0）電路。序號通信通道起止點帶寬數(shù)量承載業(yè)務備 注1紅星變電站-赤峰地調2M2IP以太網(wǎng)10M1（由綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)承載）電量通道20M1綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)通道10M11 路圖像通道綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)通道2紅星變電站-赤峰災備中心2M1IP以太網(wǎng)3紅星變電站-赤峰地調2M2遠動、計量（IEC60870-5-104、IEC60870-5-102 規(guī)約）調度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道4紅星變電站-赤峰災備調中心2M2遠動、計量（IEC60870-5-104、IEC60870-5-102 規(guī)約）

11、調度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道2.4.3 通道組織（1）本期新增調度通信通道組織1)本期新增調度：紅星變至赤峰地調需要 2 路調度通道。紅星變赤峰地調紅星變至赤峰災備調中心需要 1 路調度通道。紅星變赤峰災備調中心2）已有行政：紅星變行政由 PCM 放號執(zhí)行，本期 PCM 設備利舊，故行政本期工程不變動。（2）調度自動化通道組織1) 調度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道組織紅星 66kV 變電站至赤峰地調需要 2 路 2*2M 調度數(shù)據(jù)網(wǎng)通體通道組織如下：-紅星變赤峰地調2)通道紅星 66kV 變電站至赤峰地調需要 1 路 10M 以太網(wǎng)通道同綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)通道。3)電量通道紅星 66kV 變電站至赤峰地調需要 1 路 10M 以太網(wǎng)

12、通道同綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)通道。2.4.4 配線部分紅星站內原有的綜合配線設備滿足站內需求，本期工程利舊。2.5 站內通信2.5.1 調度交換網(wǎng)紅星變電站建設為無人值班變電站不配置調度交換機，且紅星站內無 IP，故本期工程新增 2 部IP 調度至赤峰地調和 1 部IP 調度至赤峰災備調中心，采用IP 方式接入現(xiàn)有的調度交換機。2.5.2 行政交換網(wǎng)由 PCM 放號執(zhí)行，且本期紅星變電站 PCM 設備滿足現(xiàn)狀利紅星變電站行政舊，所以本期不新增行政交換系統(tǒng)。2.5.3 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)紅星變原有綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)設備系思科品牌綜合交換機 1 臺，目前能滿足現(xiàn)狀，故本次工程仍沿用原數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，由紅星變上聯(lián)至赤峰地調。實現(xiàn)調

13、度通信、智能輔助控制系統(tǒng)、設備狀態(tài)系統(tǒng)、電量系統(tǒng)等信息上傳。2.5.4 動力單元本工程在紅星變電站配置 1 套通信動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)將通信動力信息送至主站系統(tǒng)，新增動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)放于本期新增光傳輸設備屏中。光通信系統(tǒng)設計傳輸系統(tǒng)3.1.1 傳輸模型假設參考通道（HRP）國際最長 HRP 為 27500km，我國國內標準最長 HRP 為 6900km，其中括長途網(wǎng)和中繼網(wǎng)）最長 HRP 為 6800km。假設參考數(shù)字段（HRDS）SDH 系統(tǒng)的 HRDS 長度為：420km，280km 及 50km，其中 420km，280km應用于干線傳輸工程。網(wǎng)（包HRDS3.1.2 傳輸系

14、統(tǒng)與配置1） SDH 傳輸系統(tǒng)速率根據(jù)電力系統(tǒng)同步數(shù)字系列（ SDH） 光纜通信工程設計技術規(guī)定5404-2007)，SDH 長途光纜傳輸工程的系統(tǒng)速率，應符合表 3.1-1 的規(guī)定。表 3.1-1SDH 光纜傳輸工程系統(tǒng)速率(DL/T本工程SDH 系統(tǒng)速率采用 622080kbit/s（STM-4 等級）。2）SDH 基本復用結構等級系統(tǒng)速率(kbit/s)最大通道容量（等效話路）STM-11555201890STM-46220807560STM-16248832030240STM-649953280120960我國 SDH 長途光纜傳輸工程的基本復用結構，規(guī)定見圖 3.1-1。本工程 SD

15、H 長途光纜傳輸工程的基本復用結構應符合圖 3.1-1 的要求。As光纜固定接頭平均衰減（dB/km），對于 2 km 盤長光纜取 0.01dB/km，對于 3km 盤長光纜取 0.03dB/km，本工程按 2km 盤長計算。計算中，光發(fā)送功率和接收靈敏度均取設備終了時仍可達到的指標?；顒舆B接器衰耗與活動連接器種類有關，國內常用的 FC/PC 連接器終了時，即插拔次數(shù)超過1000 次后，仍能保證的值為 0.5dB/個。光纖衰減常數(shù)取（1310 窗口）0.36dB/km、（1550窗口，普通損耗）0.21dB/km、（1550 窗口，超低損耗）0.195dB/km，光纖色散系數(shù)取 3.5ps/n

16、m.km（1310 窗口）、18ps/nm.km（1550 窗口）。固定接頭的衰減與接續(xù)水平有關，本工程取 0.01dB/km 考慮。3）光接口參數(shù)STM-4 光接口規(guī)范參數(shù)表項目單 位數(shù) 值標稱比特率kbit/sSTM-46222080應用分類代碼L-4.1工作波長范圍nm1310發(fā) 送機在 S 點特性光源類型SLM最大(rms)譜寬()nm-最大-20dB 譜寬nm1最小邊模抑制比dB30最大平均光功率dBm2最小平均光功率dBm-3最小消光比dB10SR點通道特性衰減范圍dB1024最大色散ps/nmNASR點通道特性光纜在S 點的最小回波損耗(含有任何活接頭)dB20SR 點間最大離散

17、反射系數(shù)dB-25接 收機在 R 點特性最小靈敏度（BER=10-12）dBm-28最小過載點dBm-8最大光通道代價dB1注：*表示有待再研究；表示待將來國際標準確定；NA 表示不作要求。4）光接口配置根據(jù)實際傳輸距離，本工程SDH 設備光接口配置見下表STM-4 系統(tǒng)再生段距離計算表NA 表示不作要求。本工程再生段長度分別為2.7km和2.86km，均LL1，光通信電路需配置L4.1光接口，損耗受限系統(tǒng)的實際可達再生段距離才能滿足本工程的光纜線路傳輸距離的要求。名稱L4.1最小發(fā)射光功率psdBm-3接收靈敏度 PrdBm-28光通道功率代價 PpdB1活動接頭損耗AcdB1系統(tǒng)余度 Mc

18、dB3光纖衰減系數(shù) AfdB公里0.36光纜固定接頭平均衰減 AsdB公里0.03SR 點間最大色散 DmaxPs/nmNA光纖色散系數(shù) DmPs/nm.公里NA衰減受限系統(tǒng)最大中繼距離 L1公里51.3色散受限系統(tǒng)最大中繼距離 L2公里NA站名光接口配置光鏈路數(shù)量方向目標距離(km)備注66kV 紅星變L-4.1166kV 河變2.766kV 紅星變L-4.11物資樓2.86項目單 位數(shù) 值在R 點的最大反射系數(shù)dB-14注：NA 表示不作要求說明：1.表中數(shù)值均為系統(tǒng)設計終了時值。2.在設計期間的老化余度為 3dB。3.1.4 規(guī)模容量的確定本次工程不涉及光纜工程。本工程傳輸系統(tǒng)制式為 S

19、DH，根據(jù)各電路所接入網(wǎng)絡現(xiàn)狀，電路容量確定為622M。該容量光通信網(wǎng)接入容量要求，并能滿足今后一定時期內業(yè)務發(fā)展的需要。3.1.5 光接口配置光纖電路所采用的光接口應符合 ITU-T G.957 中規(guī)定的標準光接口，以實現(xiàn) SDH設備橫向兼容，本工程使用 G.652 光纖，采用 STM-4/L-4.1 光接口，具體規(guī)定如表 3.5-1所示。表 3.5-1 SDH 光接口分類（第一類）表中字母 I、S、L、V、U 分別表示局內、短距離局間、長距離局間、很長距離局間、超長距離局間通信；字母后第一位數(shù)字表示 STM 等級，第二位數(shù)字表示工作窗口和所用光纖類型。3.1.6 電接口配置SDH 長途光傳

20、輸網(wǎng)的電接口有 2Mb/s、34Mb/s、139Mb/s、155Mb/s 四種類型。本工程站點為800kV 換流站傳輸設備，均以 2M 業(yè)務為主。2Mb/s 電接口參數(shù)規(guī)范見表 3.6-1。表 3.6-1 2Mb/s 電接口參數(shù)規(guī)范參數(shù)指標標稱比特率2048kb/s比特率容差50ppm碼型HDB3輸入阻抗75應用場合局內短距離局間長距離局間標稱波長(nm)131013101550131015501550光纖類型G.652G.652G.652G.652G.652G.653距離（km） 2 15 15 40 80 80STM-4I-4S-4.1S-4.2L-4.1L-4.2L-4.33.1.7 光

21、纖類型與工作波長選用本工程光纖選用ITU-T G.652 建議的單模光纖，其低耗窗口工作中心波長分別為1310nm 和 1550nm。根據(jù)本工程實際傳輸距離，各段電路工作中心波長全部選用 1310nm。3.2 輔助系統(tǒng)3.2.1 網(wǎng)絡管理系統(tǒng)本工程新增電路均為接入原有系統(tǒng)光通信電路，本期新增設備均納入原有系統(tǒng)，為便于電路的運行。3.2.2 同步系統(tǒng)本工程采用主從同步方式，不配置同步定時設備，原種場變新增設備通過提取線路碼流于上游節(jié)點設備時鐘。3.2.3 公務聯(lián)絡系統(tǒng)本工程所有光傳輸系統(tǒng)可利用SDH 的段開銷字節(jié)E1、E2 各提供兩條公務聯(lián)絡通路，口應能提供音頻和 G.703 64k 同向兩種類

22、型接用于站間公務聯(lián)絡，公務聯(lián)絡通口。公務通信應具備選址呼叫和會議呼叫能力。3.3 網(wǎng)絡保護本工程紅星變電站至河變電站之間的通信電路光接口板采用 1+0 配置。3.4 系統(tǒng)傳輸性能指標3.4.1 誤碼性能指標根據(jù)電力系統(tǒng)同步數(shù)字系列（SDH）光纜通信工程設計技術規(guī)定(DL/T 5404-2007)的要求，本工程光纜傳輸系統(tǒng)的誤碼性能指標應符合如下規(guī)定：1）國內 6800km 數(shù)字通道的誤碼性能（長期系統(tǒng)指標）應不劣于表 3.4-1 的指標要求（測試時間不少于 1 個月）。表 3.4-1 6800km 數(shù)字通道的誤碼指標（長期）參數(shù)指標傳輸線同軸電纜實際通道誤碼性能應按表 3.4-1 指標乘以實際

23、通道長度與 6800km 之比進行計算。2）國內 6800km 數(shù)字通道的誤碼性能（短期系統(tǒng)指標）應不劣于表 3.4-2 的指標（測試時間為 24 小時）。表 3.4-2 6800km 數(shù)字通道的誤碼指標（短期）速率（kb/s）204834368/44736139264/1555206220802488320ESR1.63E-033.06E-036.53E-03待定待定SESR8.16E-058.16E-058.16E-058.16E-058.16E-05BBER8.16E-068.16E-068.16E-064.08E-064.08E-064）工程數(shù)字段的誤碼性能（短期系統(tǒng)指標）應不劣于表

24、3.4-4 的指標（測試時間為 24小時）。表 3.4-4 工程數(shù)字段的誤碼指標（短期）注： STM-1 1UI=6.43ns ， STM-4 1UI=1.61ns ， STM-16 1UI=0.402ns ， STM-641UI=0.101ns。（2）SDH 設備STM-N 輸?shù)亩秳覵TM-1 光接口容許的正弦調制輸入抖動，應符合圖 3.4-2 和表 3.4-6 規(guī)定的。STM-1 電接口容許的正弦調制輸入抖動，應符合圖 3.4-3 和表 3.4-7 規(guī)定的。STM-16 光接口容許的正弦調制輸入抖動，應符合圖 3.4-5 和表 3.4-9 規(guī)定的。頻率f（Hz）抖動幅度（值）100f 10

25、001500f-1UI1kf 25k1.5UI25kf 250k3.8104f-1UI250kf 5M0.15UI3.5 通信電源及機房3.5.1 通信電源紅星變電站采用站內電源為通信設備供電，本期配置 1 面通信電源屏，屏內DC/DC 直流變換裝置模塊，電源模塊為 330。通信電源計算如下：電源由二次專業(yè)開列。3500 光傳輸設備的功率按 100W 考慮，PCM 設備額定功率為 500W 考慮，綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)設備功率按 100W 考慮，動環(huán)設備功率按 100W 考慮。 I（整流器）=I（直流設備耗電）+I（蓄電池充電）I（整流器）=P/U+蓄電池容量 10%=（600+100+100+100）/

26、48+20010%=38.75通信電源 DC/DC 模塊的數(shù)量配置應符合 N+1 原則，容量應在數(shù)量為 N 的情況下大于本套蓄電池容量的 10%和通信站總負載容量之和，由以上計算可知：通信電源模塊為 30A3，滿足條件。3.5.2 通信機房紅星變不單獨設置通信機房，通信設備放于二次設備室內：原有屏柜為：光傳輸設備屏 1 面，綜合配線屏 1 面，接入設備屏（含綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)設備）1 面，本期拆除原光傳輸設備 1 面并新增光傳輸設備（OSN3500）屏，。MTIE（s）抖動幅度（值）510-3+217.5 1200110-5+8 2003.6 配套光纜3.6.1 站外光纜本工程不涉及站外光纜工程。3.6.2 進站引入光纜本工程不涉及導引光纜工程。