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 OPPC的產(chǎn)品設(shè)計 OPPC的應(yīng)用設(shè)計 中天OPPC技術(shù)進展2022/9/42OPPC的技術(shù)發(fā)展及特點2022/9/43沿電力線路架設(shè)的光纜分類序號光纜名稱材料分類應(yīng)用安裝形式主要使用場合1光纖復(fù)合架空地線OPGW金屬光纜(電力線)復(fù)用型有地線的任何新建線路或老線路通信改造2光纖復(fù)合架空相線OPPC任何新建線路或老線路通信改造3金屬自承式光纜MASS(桿塔)添加型老線路通信改造4全介質(zhì)自承式光纜ADSS介質(zhì)光纜110kV及以下等級線路新建線路或老線路通信改造5附掛光纜OPAC(電力線)附加型附掛于老線路導(dǎo)

2、線或地線上通信改造， 極少應(yīng)用2022/9/44OPPC是一種具有電力架空相線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、鋁(合金) 線共同絞合形成OPPC；用OPPC替代三相導(dǎo)線中的某一相導(dǎo)線，形成由兩根導(dǎo)線和一根OPPC組合而成的三相電力系統(tǒng)，實現(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 (鋼芯鋁絞線、鋁包鋼芯鋁絞線)OPPC光纜鋁包鋼線鋁線2022/9/46OPPC的概念層絞式OPPC光纜絕緣護套OPPC光纜2022/9/4720世紀(jì)80年

3、代歐美出現(xiàn)OPPC的設(shè)計理念；由于瓷瓶絕緣子技術(shù)限制，實現(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發(fā)，大大促進了OPPC在歐美的廣泛應(yīng)用；目前在歐洲OPPC已應(yīng)用于400kV、225kV線路，僅法國、德國就已應(yīng)用6000 多公里。 國際上OPPC的技術(shù)發(fā)展2022/9/48我國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，如：若輸電線路本身無地線或非全線路有

4、地線，無法架設(shè)OPGW；對地安全距離不足、無法解決交叉跨越、桿塔強度不夠、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的難題，而載波通信又受氣候、地形的限制；某些無通信手段的輸電線路。我國OPPC的技術(shù)發(fā)展2022/9/49OPPC的成功開發(fā)填補應(yīng)用空白，具有相對優(yōu)勢，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)自動化、調(diào)度、通信水平；充分利用輸電線路資源，非桿塔附加型產(chǎn)品，沒有給原有線路附加額外負(fù)荷，不會破壞原有輸電線路的運行條件；不存在雷擊斷股、短路電流過熱、電腐蝕斷纜的運行缺陷；還可以為輸電線路測溫、融冰等特殊應(yīng)用提供通道。OPPC的技術(shù)特點2022/

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

6、氣特性匹配-載流量與 絕緣三相電氣平衡；絕緣等級OPPC產(chǎn)品設(shè)計考慮因素OPPC與OPGW的產(chǎn)品設(shè)計 異同點相同點：結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)相同性能參數(shù)計算相同性能試驗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：使用場合和接續(xù)方式2022/9/413采取以下技術(shù)措施保護光纖： (1)不銹鋼管的保護：不銹鋼管OPGW的成熟技術(shù) (2)光纖油膏的保護：鋼管中填充高滴點光纖油膏，起阻水作用 (3)合適、均勻一致光纖余長設(shè)計OPPC的設(shè)計考慮-光纖保護中天工藝控制：(1)、40%RTS時，光纖無應(yīng)變(不受力)，光纖無附加衰減。(2)、60%RTS時，光纖應(yīng)變0.25%，光功率的變化不超過0.05dB。

7、(3)、95%RTS時，光纜的組成元件不斷裂。 2022/9/414與傳統(tǒng)導(dǎo)線相同，OPPC正常運行時長期最高溫度設(shè)計為70，N-1事故情況下設(shè)計為90。(1) 經(jīng)測試，通流后導(dǎo)線實際表面溫度低于70；(2) 70-90的溫度對鋁、鋼性能無影響：材料組織結(jié)構(gòu)不會遭受破壞，不會引起塑性變形；(3) 根據(jù)歐洲實驗室試驗，在無風(fēng)、環(huán)境溫度為40情況下，通流使OPPC表面溫度達117時，OPPC、光纖依然正常運行。 OPPC的耐熱性能完全滿足實際運行要求OPPC的設(shè)計考慮-耐熱能力2022/9/415OPPC的設(shè)計考慮-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脂(UV涂

8、層)，UV輻射固化著色層，長期工作溫度可達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 200閃點 2302022/9/416OPPC的設(shè)計考慮-光纖耐熱能力2022/9/417OPPC的溫度循環(huán)試驗(-40-+65，5天)OPPC通流試驗(通流后溫度為80保持7天)OPPC的設(shè)計考慮-溫度循環(huán)和通流試驗OPPC溫度變化與時間關(guān)

9、系曲線OPPC溫度變化與衰減系數(shù)的關(guān)系曲線2022/9/418OPPC的應(yīng)用設(shè)計2022/9/419OPPC接頭盒需要組合設(shè)計復(fù)合絕緣子，實現(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),在固定線夾外采用保護光纖單元的新型罩體，終端絕緣接頭盒采用光纖單點熔接安裝工藝。 OPPC接頭盒設(shè)計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)計固定接頭盒的臺架，設(shè)計終端接頭盒臺架的安裝位置；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，采用升降臺是最佳方法，或人在安裝臺架上；OPPC下引線要保證彎曲半徑，保證不受風(fēng)擺影響，必要時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2022/9/428OPPC的防振設(shè)計可參照OPGW的防振方案；也可參照架空導(dǎo)線的設(shè)計規(guī)范DL/T 5092-1999 “110-500kV架空送電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程”7.0.5條。OPPC的防振設(shè)計情況防振措施鋁鋼比4.29的ACSR平均運行張力上限(%)檔距不超過500m的開闊地區(qū)不需要16檔距不超過500m的非開闊地區(qū)不需要18檔距不超過120m不需要18不論檔距大小護線條22不論檔距大小防振錘或另加護線條252022/9/429OPPC配盤和施工架設(shè)技術(shù)牽引網(wǎng)套、退扭器纜 盤張力放線機滑輪800滑輪600滑輪800光纜牽引繩牽引機OPPC是定盤長生產(chǎn)，建議配盤

12、長度在2-3km盤長的計算：檔距*(1+45%)+20m OPPC的架設(shè)、施工技術(shù)與OPGW類似2022/9/430OPPC與導(dǎo)線的技術(shù)參數(shù)匹配OPPC及配合導(dǎo)線型號單位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單回路輸電線路，使用LGJ-185/45導(dǎo)線，架設(shè)普通地線GJ-50、架設(shè)OPGW、架設(shè)ADSS、架設(shè)OPPC的四個方案，比較直接投資成本：OPPC的經(jīng)濟技術(shù)分析是否有地線方案產(chǎn)品型號線纜價格(萬元/km)金具價格(萬元/km)施工費(萬元/km)總價格(萬元/km)成本比較有地線方案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無地線方案3LGJ-185/451.80.45A3.

14、93+2A采用OPPC比ADSS節(jié)省19%，一次施工費ADSS-24B11.40.28A方案4OPPC-24B1-185/452.740.69A3.19 +A2022/9/432經(jīng)濟比較：(1)若有地線，架設(shè)OPGW成本更低，但OPGW匹配設(shè)計、施工難度大；(2)若無地線，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不會給桿塔附加額外的機械載荷，安全可靠性高；OPPC不受對地安全距離的限制，實現(xiàn)電能傳輸和通信的雙重方案解決。OPPC的經(jīng)濟技術(shù)分析2022/9/433理論上OPPC可應(yīng)用于所有電壓等級的新建線路或舊線路通信改造。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線路。OPPC的應(yīng)用范圍電壓等級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輸電線路：35kV輸電線路較多，單地線或只有出口端有地線，且地線直徑較小，OPGW難以應(yīng)用或設(shè)計；對于35kV風(fēng)電輸電線路，導(dǎo)地線能夠滿足風(fēng)電特殊環(huán)境要求的耐扭、耐寒、耐冰凍、耐鹽霧、耐紫外線等；OPPC相比OPGW用于35kV線路具有更好的優(yōu)勢。利用OP

16、PC導(dǎo)線融冰技術(shù)：我國在220kV及以下線路利用導(dǎo)線融冰技術(shù)，而地線不宜融冰；OPPC可以融冰，而OPGW難以實施融冰。OPPC的應(yīng)用范圍2022/9/435中天OPPC技術(shù)進展2022/9/436中天OPPC系統(tǒng)解決方案中天2007年成功開發(fā)OPPC光纜，同步開發(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、配套金具進行配合型式試驗，并成功配套實際工程應(yīng)用；根據(jù)桿塔明細(xì)表，協(xié)助設(shè)計院進行配盤、組裝圖設(shè)計等工程應(yīng)用設(shè)計，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)國網(wǎng)北京電力建設(shè)研究院進行型式試驗，各項性能指標(biāo)均符合國家有關(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中國電力企業(yè)聯(lián)合會組織的產(chǎn)品技術(shù)鑒定，專家認(rèn)為產(chǎn)品總體上達到國際先進水平。中天OPPC通過權(quán)威檢測及鑒定2022/9/438中天集團擁有光纖、鋁包鋼線、鋁合金線、鋁線、金具、接頭盒等完備產(chǎn)業(yè)鏈，以及全國的銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)；中天日立擁有6條進口鋼管光單元生產(chǎn)線，12條籠絞和2條管絞生產(chǎn)線，超過百套檢測設(shè)備；中天在輸電導(dǎo)線和特種光纜領(lǐng)域具有較強的技術(shù)、供貨和市場影響力，具有良好的品牌和用戶形象；確保中天OPPC的供貨周期、質(zhì)量保證和技術(shù)進步。已向江西、海南、寧夏等多個地區(qū)35k