關(guān)于二次光纜優(yōu)化與戶外智能匯控柜的選型

胡昌生

江西省電力設(shè)計(jì)院，江西南昌 330096

0 引言

光纜是實(shí)現(xiàn)光信號(hào)傳遞的一種通信路線，它是信息傳遞的重要通道。在光纜的鋪設(shè)過程中，兩個(gè)變電站之間或者室內(nèi)與室外之間的光纜應(yīng)該如何進(jìn)行連接，才能夠降低成本，實(shí)現(xiàn)二次光纜優(yōu)化，這具有重要的研究意義。本文提出了變電站光纜連接的兩種方案，并通過比較得出更為經(jīng)濟(jì)可行的方案，在此方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)二次光纜的優(yōu)化。本文還探討了戶外智能匯控柜的選型方法。

1 光纜連接的兩種方案及比較

根據(jù)變電站的布置方式，可以得到三種光纜連接方式：第一，智能匯控柜和集中式保護(hù)柜、測(cè)控柜等戶內(nèi)設(shè)備的連接；第二，在二次設(shè)備室中不同屏柜之間的連接；第三，在同一屏柜中二次設(shè)備之間的連接。在這三種光纜連接方式的基礎(chǔ)上，本文提出了下面兩種變電站之間的光纜連接方案：

方案1：每間隔戶外配電裝置分別拉光纜至戶內(nèi)集中式保護(hù)柜、線路測(cè)控柜、母線保護(hù)柜、GPS 柜等各個(gè)相關(guān)設(shè)備；在二次設(shè)備室內(nèi)屏柜之間選用尾纜通過光纖配線架進(jìn)行連接；屏內(nèi)設(shè)備則可以選用光纖跳線進(jìn)行連接；因?yàn)?20kV 線路間隔采用常規(guī)計(jì)量表，所以選用電纜進(jìn)行連接，不用尾纜連接。

方案2：每個(gè)戶外配電裝置分別拉兩根光纜至集中式保護(hù)柜設(shè)備中；在二次設(shè)備室內(nèi)屏柜之間采用尾纜通過光纖配線架連接，進(jìn)行中轉(zhuǎn)連接；屏內(nèi)設(shè)備采用光纖跳線進(jìn)行連接。220kV 線路間隔采用常規(guī)計(jì)量表，同樣不使用尾纜，直接用電纜連接。

上述兩種方案的主要不同點(diǎn)在于智能匯控柜與戶內(nèi)屏柜的連接方式，一種是在每間隔戶外GIS 智能匯控柜中分別拉2條24 光纜到集中式保護(hù)柜，再從集中式保護(hù)柜轉(zhuǎn)接至測(cè)控柜、母線保護(hù)柜和GPS 柜等。另一種是直接從戶外GIS 智能匯控柜中連接戶內(nèi)的各個(gè)屏柜，連線比較簡單和方便。將兩種方案進(jìn)行比較，可知第二種方案易于維護(hù)，便于施工，節(jié)省光纜，優(yōu)勢(shì)比較明顯。下面就方案二進(jìn)行光纜優(yōu)化整合方面的探討。

2 光纜優(yōu)化整合

2.1 光纜的多芯整合

對(duì)光纜的多芯進(jìn)行整合時(shí)，可以將每面就地柜熔出或跳出的光纖聚合在一起，僅遵循雙套保護(hù)相關(guān)設(shè)備分開的原則，選擇2 根多芯光纜連接至戶內(nèi)集中式保護(hù)柜，至母差等公用設(shè)備的光纖通過尾纜連接。戶內(nèi)屏柜之間也可以將起止點(diǎn)一致的多芯光纖聚合至同1 根分支光纜。

按照這樣的原則，每個(gè)雙重化配置的間隔，就地戶外GIS智能匯控柜至戶內(nèi)集中式保護(hù)柜采用2 根光纜；戶內(nèi)集中式保護(hù)柜采用尾纜轉(zhuǎn)接至到母線保護(hù)I、II 柜。每個(gè)單重化配置的間隔，就地到戶內(nèi)集中式保護(hù)柜采用1 根光纜；戶內(nèi)集中式保護(hù)柜再轉(zhuǎn)接至母線保護(hù)柜。

2.2 光纜的設(shè)備配置整合方案

一般有220KV、110KV 和10KV 三種設(shè)備配置方案，下面主要討論220KV 設(shè)備的配置方案。

針對(duì)220kV 線路、母聯(lián)以及主變進(jìn)線間隔，每個(gè)戶外GIS智能匯控柜布置雙套智能組件，主變本體智能終端采用智能控制柜，布置單套智能組件。針對(duì)220kV 母線間隔，每個(gè)戶外GIS 智能匯控柜布置雙套智能組件。220kV 采用集中式保護(hù)裝置。220kV 線路、母聯(lián)間隔雙重化配置。220kV 線路間隔配置一面線路測(cè)控柜。母聯(lián)間隔配置一面測(cè)控柜。220kV 母線配置2 面母線保護(hù)柜。

經(jīng)過光纜整合優(yōu)化，室外部分的每個(gè)間隔可以敷設(shè)2 根24 芯光纖，留有足夠的光纖備用芯。至本柜內(nèi)設(shè)備采用ST-ST光纖跳線，運(yùn)行和維護(hù)比較簡單，更換比較方便。

2.3 光纜的敷設(shè)

光纜的敷設(shè)可以采用專用槽盒，以便與控制電纜、電力電纜進(jìn)行隔離。戶外光纜敷設(shè)采用光纜纜溝敷設(shè)方案，光纜采用槽盒敷設(shè)于光纜溝內(nèi)。在保證敷設(shè)斷面光纜、光纜數(shù)量的前提下盡可能減小光纜通道截面積，以減少工程量。GIS 室內(nèi)電纜溝通道，在滿足光纜敷設(shè)容量要求的前提下，建議采用光纜槽盒，光纜槽盒需根據(jù)工程環(huán)境條件滿足防火和耐腐蝕等要求。

3 戶外智能匯控柜的選型

智能控制柜柜體按控溫方式不同，可以分為風(fēng)扇散熱型、戶外熱交換器散熱型及戶外空調(diào)制冷型。風(fēng)扇散熱型的噪音比較低，可以進(jìn)行散熱備份，而且結(jié)構(gòu)簡單，能減低重量和成本，但是內(nèi)外循環(huán)沒有隔離，不好控制濕度，油煙容易堵塞，空氣中的硫化物等污染無法隔離。戶外熱交換器散熱型的散熱效果好，防護(hù)等級(jí)高，但是成本比風(fēng)扇散熱型的高，噪音也相對(duì)較高。戶外空調(diào)制冷型的散熱效果良好，防護(hù)等級(jí)高，但是同熱交換器型比成本較高，噪音相對(duì)風(fēng)扇型偏高。

從技術(shù)功能角度出發(fā)，應(yīng)當(dāng)選取戶外熱交換器散熱型和戶外空調(diào)制冷型，再從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，應(yīng)當(dāng)選取成本更低的熱交換器散熱型。

4 戶外智能控制柜柜體實(shí)現(xiàn)方案

智能控制柜柜體按控溫方式不同，分為風(fēng)扇散熱型、戶外熱交換器散熱型及戶外空調(diào)制冷型。上述三種類型分別具有各自的特點(diǎn)，三者比較詳見表5.3.1-1。

優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)風(fēng)扇散熱型1.噪音相對(duì)低2.可進(jìn)行散熱備份3.結(jié)構(gòu)簡單，可降低重量，成本1.三年需要一更換 2.內(nèi)外循環(huán)無隔離，濕度不好控制3.油煙容易堵塞，空氣中的硫化物等污染無法隔離

戶外熱交換器散熱型1.散熱效果好 2.防護(hù)等級(jí)高（內(nèi)外循環(huán)隔離） 1.成本比風(fēng)扇方案貴2.噪音相對(duì)風(fēng)扇偏高戶外空調(diào)制冷型散熱效果良好（制冷）防護(hù)等級(jí)高（內(nèi)外循環(huán)隔離）1.成本相對(duì)熱交換器稍貴2.噪音相對(duì)風(fēng)扇偏高

綜上所述，戶外GIS 智能匯控柜建議采用戶外熱交換器散熱型柜體。

5 結(jié)論

針對(duì)方案2 的連接方案，進(jìn)行了大量的光纜整合優(yōu)化。整合以后的方案縮短了安裝和調(diào)試周期，提高了工作效率，提升了整個(gè)二次光纜系統(tǒng)的集成度及經(jīng)濟(jì)合理性。根據(jù)不同地區(qū)環(huán)境條件及智能組件對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求，得出戶外智能匯控柜選型的方法。

[1]韓本帥.智能變電站光纜聯(lián)接方式優(yōu)化研究[J].電工技術(shù)，2013.

[2]宋璇坤.新一代智能變電站整體設(shè)計(jì)方案[J].電力建設(shè).2012(11).