OPPC-電力通信的一種新興解決方案培訓(xùn)資料

1、OPPC-電力通信的一種新興解決方案2022/9/41交流內(nèi)容 OPPC的技術(shù)發(fā)展及特點(diǎn) OPPC的產(chǎn)品設(shè)計(jì) OPPC的應(yīng)用設(shè)計(jì) 中天OPPC技術(shù)進(jìn)展2022/9/42OPPC的技術(shù)發(fā)展及特點(diǎn)2022/9/43沿電力線(xiàn)路架設(shè)的光纜分類(lèi)序號(hào)光纜名稱(chēng)材料分類(lèi)應(yīng)用安裝形式主要使用場(chǎng)合1光纖復(fù)合架空地線(xiàn)OPGW金屬光纜(電力線(xiàn))復(fù)用型有地線(xiàn)的任何新建線(xiàn)路或老線(xiàn)路通信改造2光纖復(fù)合架空相線(xiàn)OPPC任何新建線(xiàn)路或老線(xiàn)路通信改造3金屬自承式光纜MASS(桿塔)添加型老線(xiàn)路通信改造4全介質(zhì)自承式光纜ADSS介質(zhì)光纜110kV及以下等級(jí)線(xiàn)路新建線(xiàn)路或老線(xiàn)路通信改造5附掛光纜OPAC(電力線(xiàn))附加型附掛于老線(xiàn)路導(dǎo)

2、線(xiàn)或地線(xiàn)上通信改造， 極少應(yīng)用2022/9/44OPPC是一種具有電力架空相線(xiàn)和通信能力雙重功能的電力特種光纜；是將傳統(tǒng)輸電導(dǎo)線(xiàn)中的一根或多根鋼絲替換為不銹鋼管光單元，使鋼管光單元與(鋁包)鋼線(xiàn)、鋁(合金) 線(xiàn)共同絞合形成OPPC；用OPPC替代三相導(dǎo)線(xiàn)中的某一相導(dǎo)線(xiàn)，形成由兩根導(dǎo)線(xiàn)和一根OPPC組合而成的三相電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)通電和通信雙重功能融合。OPPC的概念2022/9/45OPPC的概念層絞式OPPC光纜中心管式OPPC光纜傳統(tǒng)導(dǎo)線(xiàn) (鋼芯鋁絞線(xiàn)、鋁包鋼芯鋁絞線(xiàn))OPPC光纜鋁包鋼線(xiàn)鋁線(xiàn)2022/9/46OPPC的概念層絞式OPPC光纜絕緣護(hù)套OPPC光纜2022/9/4720世紀(jì)80年

3、代歐美出現(xiàn)OPPC的設(shè)計(jì)理念；由于瓷瓶絕緣子技術(shù)限制，實(shí)現(xiàn)光電分離的OPPC絕緣接頭盒的關(guān)鍵技術(shù)難以突破；21世紀(jì)初復(fù)合絕緣子接頭盒成功開(kāi)發(fā)，大大促進(jìn)了OPPC在歐美的廣泛應(yīng)用；目前在歐洲OPPC已應(yīng)用于400kV、225kV線(xiàn)路，僅法國(guó)、德國(guó)就已應(yīng)用6000 多公里。 國(guó)際上OPPC的技術(shù)發(fā)展2022/9/48我國(guó)110kV-500kV主干網(wǎng)通信廣泛采用OPGW、ADSS，技術(shù)成熟；110kV以下高壓電網(wǎng)、中低壓配電網(wǎng)，目前主要采用ADSS、普通光纜、載波等通信方式。某些線(xiàn)路難以選用OPGW、ADSS光纜，而普通光纜、載波通信的可靠性和安全性也難以保證時(shí)，如：若輸電線(xiàn)路本身無(wú)地線(xiàn)或非全線(xiàn)路有

4、地線(xiàn)，無(wú)法架設(shè)OPGW；對(duì)地安全距離不足、無(wú)法解決交叉跨越、桿塔強(qiáng)度不夠、經(jīng)常改道等限制架設(shè)ADSS；采用普通光纜存在被偷盜和維護(hù)的難題，而載波通信又受氣候、地形的限制；某些無(wú)通信手段的輸電線(xiàn)路。我國(guó)OPPC的技術(shù)發(fā)展2022/9/49OPPC的成功開(kāi)發(fā)填補(bǔ)應(yīng)用空白，具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)，可提供另一種電力通信解決方案：電能傳輸和光纖通信的完美融合，提高電網(wǎng)自動(dòng)化、調(diào)度、通信水平；充分利用輸電線(xiàn)路資源，非桿塔附加型產(chǎn)品，沒(méi)有給原有線(xiàn)路附加額外負(fù)荷，不會(huì)破壞原有輸電線(xiàn)路的運(yùn)行條件；不存在雷擊斷股、短路電流過(guò)熱、電腐蝕斷纜的運(yùn)行缺陷；還可以為輸電線(xiàn)路測(cè)溫、融冰等特殊應(yīng)用提供通道。OPPC的技術(shù)特點(diǎn)2022/

5、9/410OPPC的產(chǎn)品設(shè)計(jì)2022/9/411OPPC實(shí)質(zhì)是一根含有光纖的架空導(dǎo)線(xiàn)，必須滿(mǎn)足常規(guī)導(dǎo)線(xiàn)的機(jī)械、電氣技術(shù)要求；產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：Q/320623 GCC 02-2008光纖復(fù)合架空相線(xiàn)(OPPC)(吸收OPGW、架空導(dǎo)線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求制訂)GB/T 7424.4-200X 光纜 第4部分：分規(guī)范 沿電力線(xiàn)路架設(shè)的光纜IEC 60794-4:2003 光纜 第4部分：分規(guī)范 沿電力線(xiàn)路架設(shè)的光纜GB/T 1179-1999 圓線(xiàn)同心絞架空導(dǎo)線(xiàn)OPPC的產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則2022/9/412光纖保護(hù)光纖余長(zhǎng)設(shè)計(jì)和拉伸特性光纖耐熱能力溫度循環(huán)和通流試驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械特性匹配架空導(dǎo)線(xiàn)張力弧垂計(jì)算軟件電

6、氣特性匹配-載流量與 絕緣三相電氣平衡；絕緣等級(jí)OPPC產(chǎn)品設(shè)計(jì)考慮因素OPPC與OPGW的產(chǎn)品設(shè)計(jì) 異同點(diǎn)相同點(diǎn)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)相同性能參數(shù)計(jì)算相同性能試驗(yàn)要求相似制造方法和工藝、設(shè)備相似施工架設(shè)方法相似不同點(diǎn)：使用場(chǎng)合和接續(xù)方式2022/9/413采取以下技術(shù)措施保護(hù)光纖： (1)不銹鋼管的保護(hù)：不銹鋼管OPGW的成熟技術(shù) (2)光纖油膏的保護(hù)：鋼管中填充高滴點(diǎn)光纖油膏，起阻水作用 (3)合適、均勻一致光纖余長(zhǎng)設(shè)計(jì)OPPC的設(shè)計(jì)考慮-光纖保護(hù)中天工藝控制：(1)、40%RTS時(shí)，光纖無(wú)應(yīng)變(不受力)，光纖無(wú)附加衰減。(2)、60%RTS時(shí)，光纖應(yīng)變0.25%，光功率的變化不超過(guò)0.05dB。

7、(3)、95%RTS時(shí)，光纜的組成元件不斷裂。 2022/9/414與傳統(tǒng)導(dǎo)線(xiàn)相同，OPPC正常運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)期最高溫度設(shè)計(jì)為70，N-1事故情況下設(shè)計(jì)為90。(1) 經(jīng)測(cè)試，通流后導(dǎo)線(xiàn)實(shí)際表面溫度低于70；(2) 70-90的溫度對(duì)鋁、鋼性能無(wú)影響：材料組織結(jié)構(gòu)不會(huì)遭受破壞，不會(huì)引起塑性變形；(3) 根據(jù)歐洲實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，在無(wú)風(fēng)、環(huán)境溫度為40情況下，通流使OPPC表面溫度達(dá)117時(shí)，OPPC、光纖依然正常運(yùn)行。 OPPC的耐熱性能完全滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)行要求OPPC的設(shè)計(jì)考慮-耐熱能力2022/9/415OPPC的設(shè)計(jì)考慮-光纖、纖膏耐熱能力OPPC不需要耐高溫光纖，常規(guī)光纖為紫外光固化丙烯酸樹(shù)脂(UV涂

8、層)，UV輻射固化著色層，長(zhǎng)期工作溫度可達(dá)85。纖膏的溫度特性(化學(xué)特性的穩(wěn)定性)：高溫(+80)不滴流、低溫(-40)不變硬。纖膏的觸變性(物理特性的穩(wěn)定性)：常規(guī)光纖環(huán)境性能溫度循環(huán)附加衰減(-60- +85)0.05dB/km濕熱老化(+852,85%RH,30天)0.05dB/km高溫老化(+852,30天)0.05dB/km光纖油膏溫度特性滴點(diǎn) 200閃點(diǎn) 2302022/9/416OPPC的設(shè)計(jì)考慮-光纖耐熱能力2022/9/417OPPC的溫度循環(huán)試驗(yàn)(-40-+65，5天)OPPC通流試驗(yàn)(通流后溫度為80保持7天)OPPC的設(shè)計(jì)考慮-溫度循環(huán)和通流試驗(yàn)OPPC溫度變化與時(shí)間關(guān)

9、系曲線(xiàn)OPPC溫度變化與衰減系數(shù)的關(guān)系曲線(xiàn)2022/9/418OPPC的應(yīng)用設(shè)計(jì)2022/9/419OPPC接頭盒需要組合設(shè)計(jì)復(fù)合絕緣子，實(shí)現(xiàn)光纖接續(xù)和光電分離。中間接頭盒：支撐式采用固定座式絕緣子 懸掛式采用懸掛式絕緣子終端絕緣接頭盒：支撐式符合相應(yīng)電壓等級(jí)的絕緣子：10kV；35kV；66kV-110kV；220kV。中天OPPC絕緣接頭盒采用海底光纜接頭盒的密封及光纜固定技術(shù),在固定線(xiàn)夾外采用保護(hù)光纖單元的新型罩體，終端絕緣接頭盒采用光纖單點(diǎn)熔接安裝工藝。 OPPC接頭盒設(shè)計(jì)2022/9/420OPPC中間接頭盒(支撐式)2022/9/421OPPC中間接頭盒(懸掛式)2022/9/42

10、2在終端桿塔連接OPPC和導(dǎo)引光纜采取一次光纖熔接接續(xù)OPPC終端接頭盒(支撐式)2022/9/423OPPC中間接續(xù)方案(開(kāi)關(guān)站)2022/9/424OPPC終端接續(xù)方案(變電站)2022/9/425接頭盒安裝固定形式：設(shè)計(jì)固定接頭盒的臺(tái)架，設(shè)計(jì)終端接頭盒臺(tái)架的安裝位置；OPPC不能像OPGW接頭預(yù)留余纜，因此接頭盒內(nèi)應(yīng)預(yù)留充足的光纖；在桿塔上接續(xù)光纖，采用升降臺(tái)是最佳方法，或人在安裝臺(tái)架上；OPPC下引線(xiàn)要保證彎曲半徑，保證不受風(fēng)擺影響，必要時(shí)采用支柱絕緣子固定。OPPC接頭盒安裝和接續(xù)2022/9/426OPPC接頭盒安裝、熔接2022/9/427采用預(yù)絞式耐張金具和懸垂金具，與桿塔絕緣

11、子串相連接。OPPC金具設(shè)計(jì)2022/9/428OPPC的防振設(shè)計(jì)可參照OPGW的防振方案；也可參照架空導(dǎo)線(xiàn)的設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T 5092-1999 “110-500kV架空送電線(xiàn)路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程”7.0.5條。OPPC的防振設(shè)計(jì)情況防振措施鋁鋼比4.29的ACSR平均運(yùn)行張力上限(%)檔距不超過(guò)500m的開(kāi)闊地區(qū)不需要16檔距不超過(guò)500m的非開(kāi)闊地區(qū)不需要18檔距不超過(guò)120m不需要18不論檔距大小護(hù)線(xiàn)條22不論檔距大小防振錘或另加護(hù)線(xiàn)條252022/9/429OPPC配盤(pán)和施工架設(shè)技術(shù)牽引網(wǎng)套、退扭器纜 盤(pán)張力放線(xiàn)機(jī)滑輪800滑輪600滑輪800光纜牽引繩牽引機(jī)OPPC是定盤(pán)長(zhǎng)生產(chǎn)，建議配盤(pán)

12、長(zhǎng)度在2-3km盤(pán)長(zhǎng)的計(jì)算：檔距*(1+45%)+20m OPPC的架設(shè)、施工技術(shù)與OPGW類(lèi)似2022/9/430OPPC與導(dǎo)線(xiàn)的技術(shù)參數(shù)匹配OPPC及配合導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)單位OPPC-24B1-90/20LGJ-95/15OPPC-24B1-185/40LGJ-185/45最大光纖芯數(shù)Nos2424直徑mm14.0013.6119.6519.60總截面積mm2110.28113.96221.90227.83單位重量kg/km402408.9797848抗拉強(qiáng)度kN37.037.2079.680.520直流電阻/km0.29660.30190.14900.1559載流量(4070)A26425939

13、83892022/9/431 某35kV單回路輸電線(xiàn)路，使用LGJ-185/45導(dǎo)線(xiàn)，架設(shè)普通地線(xiàn)GJ-50、架設(shè)OPGW、架設(shè)ADSS、架設(shè)OPPC的四個(gè)方案，比較直接投資成本：OPPC的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析是否有地線(xiàn)方案產(chǎn)品型號(hào)線(xiàn)纜價(jià)格(萬(wàn)元/km)金具價(jià)格(萬(wàn)元/km)施工費(fèi)(萬(wàn)元/km)總價(jià)格(萬(wàn)元/km)成本比較有地線(xiàn)方案1LGJ-185/451.50.45A3.43 +2A采用OPGW比OPPC節(jié)省13%OPGW-24B1-501.20.28A方案2OPPC-24B1-185/452.740.69A3.93 +2AGJ-500.30.2A無(wú)地線(xiàn)方案3LGJ-185/451.80.45A3.

14、93+2A采用OPPC比ADSS節(jié)省19%，一次施工費(fèi)ADSS-24B11.40.28A方案4OPPC-24B1-185/452.740.69A3.19 +A2022/9/432經(jīng)濟(jì)比較：(1)若有地線(xiàn)，架設(shè)OPGW成本更低，但OPGW匹配設(shè)計(jì)、施工難度大；(2)若無(wú)地線(xiàn)，架設(shè)OPPC優(yōu)于ADSS。技術(shù)比較：OPPC采用鋁包鋼芯，提高耐腐蝕性和使用壽命；OPPC不會(huì)給桿塔附加額外的機(jī)械載荷，安全可靠性高；OPPC不受對(duì)地安全距離的限制，實(shí)現(xiàn)電能傳輸和通信的雙重方案解決。OPPC的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析2022/9/433理論上OPPC可應(yīng)用于所有電壓等級(jí)的新建線(xiàn)路或舊線(xiàn)路通信改造。但由于OPGW、ADS

15、S的成熟應(yīng)用，建議OPPC主要用于66kV、35kV、10kV、某些110kV線(xiàn)路。OPPC的應(yīng)用范圍電壓等級(jí)OPGWADSSOPPC10 kV/YesYes35 kVYesYesYes66 kVYesYesYes110 kVYesYesYes220 kVYes不建議不建議500或330 kVYes不建議不建議2022/9/434用于35kV輸電線(xiàn)路：35kV輸電線(xiàn)路較多，單地線(xiàn)或只有出口端有地線(xiàn)，且地線(xiàn)直徑較小，OPGW難以應(yīng)用或設(shè)計(jì)；對(duì)于35kV風(fēng)電輸電線(xiàn)路，導(dǎo)地線(xiàn)能夠滿(mǎn)足風(fēng)電特殊環(huán)境要求的耐扭、耐寒、耐冰凍、耐鹽霧、耐紫外線(xiàn)等；OPPC相比OPGW用于35kV線(xiàn)路具有更好的優(yōu)勢(shì)。利用OP

16、PC導(dǎo)線(xiàn)融冰技術(shù)：我國(guó)在220kV及以下線(xiàn)路利用導(dǎo)線(xiàn)融冰技術(shù)，而地線(xiàn)不宜融冰；OPPC可以融冰，而OPGW難以實(shí)施融冰。OPPC的應(yīng)用范圍2022/9/435中天OPPC技術(shù)進(jìn)展2022/9/436中天OPPC系統(tǒng)解決方案中天2007年成功開(kāi)發(fā)OPPC光纜，同步開(kāi)發(fā)成功絕緣接頭盒、配套金具，提供OPPC系統(tǒng)解決方案；中天OPPC光纜、接頭盒、配套金具進(jìn)行配合型式試驗(yàn)，并成功配套實(shí)際工程應(yīng)用；根據(jù)桿塔明細(xì)表，協(xié)助設(shè)計(jì)院進(jìn)行配盤(pán)、組裝圖設(shè)計(jì)等工程應(yīng)用設(shè)計(jì)，并提供施工督導(dǎo)、光纖接續(xù)等增值服務(wù)。2022/9/437中天OPPC、配套金具及接頭盒經(jīng)國(guó)網(wǎng)北京電力建設(shè)研究院進(jìn)行型式試驗(yàn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；2008年5月17日中天OPPC、配套金具和接頭盒成功通過(guò)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的產(chǎn)品技術(shù)鑒定，專(zhuān)家認(rèn)為產(chǎn)品總體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。中天OPPC通過(guò)權(quán)威檢測(cè)及鑒定2022/9/438中天集團(tuán)擁有光纖、鋁包鋼線(xiàn)、鋁合金線(xiàn)、鋁線(xiàn)、金具、接頭盒等完備產(chǎn)業(yè)鏈，以及全國(guó)的銷(xiāo)售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)；中天日立擁有6條進(jìn)口鋼管光單元生產(chǎn)線(xiàn)，12條籠絞和2條管絞生產(chǎn)線(xiàn)，超過(guò)百套檢測(cè)設(shè)備；中天在輸電導(dǎo)線(xiàn)和特種光纜領(lǐng)域具有較強(qiáng)的技術(shù)、供貨和市場(chǎng)影響力，具有良好的品牌和用戶(hù)形象；確保中天OPPC的供貨周期、質(zhì)量保證和技術(shù)進(jìn)步。已向江西、海南、寧夏等多個(gè)地區(qū)35k