特高压交流试验基地用OPGW的设计与应用

根据特高压光纤复合架空地线(OPGW)光缆的机械性能、短路电流热容量及耐雷击性能要求和系列设计选型研究,中天日立自主研制设计了特高压OPGW,并提供给特高压试验基地使用。该OPGW光缆采用20.3%IACS全铝包钢绞合不锈钢管结构,外层单丝直径为3.75mm。当前已在特高压交流试验基地成功带电运行,OPGW光缆和配套金具附件满足特高压输电线路的防雷、防振、防舞等技术要求,故可以在1000kV特高压交流试验示范工程中推广使用。     

OPGW断股修复技术的研究

光纤复合架空地线(OPGW)随着电力系统光纤通信网络的建设已经得到大规模的应用。但早期架设的OPGW线路由于对光缆的标准、设计及生产等方面的重视不足,造成运行中的OPGW时有断股故障发生。OPGW由于遭受雷击等各类因素外层单丝发生断股后,一般通信信号都未受到影响,因此可以采用断股修复技术进行修补。结合相关的标准及试验分析进行了详细的研究。     

复合光纤架空地线的最佳设计

光纤通信系统应用的复合光纤架空地线(以下简称OPGW)已得到开发并已实用于架空输电线路多年。为了使OPGW获得最佳设计,需对其作为光缆和地线两者的性能进行研究。 “余量绞绕长度式”光纤元件(俗称OP—元件)被选定为最可靠的结构,铝包钢线(AS线)被选定为外层最适宜的材料。     

选择光纤复合架空地线和良导体地线应注意的问题

光纤复合架空地线(OPGW)的架设依附于电力线路,是具有普通架空地线和光纤通信能力双重功能的特种光缆。除应遵照架空输电线路设计规范进行设计外,还应满足OPGW的设计技术规定。通过对OPGW和良导体地线短路电流能力、抗雷击断股能力分析及对过载能力计算和比较,提出了在选择OPGW和良导体地线时应注意的几个问题。     

±800kV特高压直流输电光纤通信工程中OPGW的选型设计

光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)选型设计是±800 kV特高压直流输电光纤通信工程设计的重要内容。为此考虑电气性能、机械性能、传输性能和经济性等方面因素,在研究分析OPGW结构型式、纤芯类型、纤芯数量的基础上,提出了OPGW选型设计方案,并对±800 kV特高压直流运行环境下OPGW选型设计建议进行了总结归纳。研究结果建议:±800 kV特高压直流输电光纤通信工程中OPGW选用2层或3层的层绞式结构;外绞层材料采用低导电率全铝包钢线;外层单丝直径不小于3.2 mm;光缆纤芯分段选用G.652D光纤或ULL光纤。     

光纤复合架空地线(OPGW)的最佳设计

这些年来,光通信系统用于光纤复合架空地线(OPGW)已在实际架空输电线路上运行,为此有必要探讨最佳的 OPGW 设计,研究光纤与地线两个方面的特性。余量绞距型的光纤单元(简称 OP 单元)被认为是最可靠的结构,铝包钢线(简称 AS 导线)被认为是最合适的外层材料。     

特高压架空输电线路OPGW的设计选型研究

通过简要总结国外为数不多的特高压架空输电线路光纤复合架空地线(OPGW)应用经验和我国超高压OPGW的运行经验,指出特高压OPGW必须具有良好的防雷特性、防振特性和耐电晕特性等技术特点,在此基础上分析及提出特高压OPGW的系列设计选型建议:如采用更大单丝直径的全铝包钢绞合OPGW;深入研究地线(包括OPGW)的配置方式;设计使用新型的紧压型耐雷的OPGW;对OPGW选型和系列进行研究、分析,为特高压电网提供结构合理和性能优良的新型OPGW。     

OPGW复合架空地线光缆山区地段放紧线施工

OPGW复合架空地线光缆是电力系统独有的，具有电力线路地线和光缆通信双重作用的技术。现已广泛应用于送电线路中，光缆一般为外层铝包钢的复合结构，内部光纤怕压、折、扭及进水受潮。所以施工技术质量要求相对普通架空地线严格，必须采取张力放线施工。光缆展放施工因受线盘定长，     

特高压直流线路带电融冰系统研制及工程应用

为避免覆冰引起线路跳闸事故,且在融冰时不影响线路运行,论文研发了特高压线路地线和光纤复合架空地线（OPGW）的带电融冰系统,包含融冰电源、融冰装置、过电压保护系统、OPGW与地线回路。开展了OPGW/地线融冰参数校核、融冰装置参数校核,换流变压器、平波电抗器、桥臂过电压保护器选型,融冰线路绝缘化改造和绝缘配合设计,研发了特高压线路OPGW带电融冰系统。现场实测表明,融冰回路双端开路时,OPGW/地线感应电压可达13.7 kV,融冰回路单端接地时,感应电压降低至0.6 kV。计算表明,带电融冰装置选定额定参数10 kV/10 MW,可满足现场融冰要求。OPGW/地线表面覆冰为非规则形态,冰凌长度、直径、厚度的增长为非线性变化过程。现场实测表明,融冰装置输出260 A直流电流75 min后,OPGW最高温度升至20.7℃,安全地完成了特高压线路带电融冰。论文研制的特高压线路OPGW的带电融冰系统,为特高压直流线路在雨雪冰冻天气间安全运行提供了保障。     

输电线路架空地线节能接地技术

架空地线与导线之间存在电磁感应,由此带来架空地线电能损耗问题。对架空地线节能接地技术进行系统研究,提出架空地线感应电压的控制原则,区分单回、多回线路提出架空地线节能接地方式以及地线分段节距计算公式。提出地线绝缘子及间隙选型要求,给出标准大气压以及不同海拔、温度、湿度条件下间隙距离参数,对冰区绝缘子还提出了覆冰绝缘配置和直流融冰技术要求。提出多种光纤复合地线（optical fiber composite overhead ground wire, OPGW）节能接续方案,并介绍了OPGW常用金具。提出的架空地线节能接地技术已在广东电网冰区、非冰区线路中实际应用。     

对我国特高压电网中OPGW应用问题的探讨

近期在超高压线路中, OPGW断股、断纤、管穿孔、渗水、漏油、泄氢、爆裂、信号中断等事故频频发生, 对电力通信的安全已构成了威胁。运行情况表明,OPGW断股的核心问题是缆体结构设计问题。根据特高压线路的特点和要求, 建议我国特高压线路中的OPGW采用CCS- OPGW光缆结构。     

一起光纤复合架空地线雷击故障的分析探讨

介绍了江苏宿迁地区发生的一起光纤复合架空地线（OPGW）断缆导致通信骨干业务中断的故障,根据断缆区域和光纤中断警告时间和GPS雷电定位系统检索,可判断该OPGW断缆为雷击所致。通过观察分析,雷电弧高温发生在绞线层和线间．为了提高OPGW的耐雷水平．建议500kV和重要骨干电路尽量采用层绞结构OPGW光缆。     

多雷区OPGW结构选型分析和工程应用

针对近期频繁出现的OPGW雷击断股事件，分析了影响OPGW耐雷击性能的几种结构因素，并结合工程应用，根据实际事故推算出工程中可用的耐雷击全铝包钢结构OPGW的抗雷击能力。文章指出OPGW抗雷击性能的核心是雷击能量与OPGW结构类型的匹配，而采用高导电率全铝包钢结构是一种比较经济、有效的手段，在设计条件允许的情况下，缆径和单丝直径应尽可能的大。     

UHV输电线路OPGW的设计选型研究

对国外为数不多的特高压OPGW应用经验和我国超高压OPGW的运行经验进行分析可知,特高压OPGW必须具有良好的防雷特性、防振特性和耐电晕特性等技术特点.因此在我国特高压OPGW的系列设计选型中,应采用更大单丝直径的全铝包钢绞合OPGW,同时要深入研究地线(包括OPGW)的配置方式,设计使用新型的内层压缩型耐雷OPGW,开展OPGW选型和系列研究分析工作,为特高压电网提供结构合理、性能优良的新型OPGW.     

200μm直径光纤在OPGW中的应用

在架空输电线路设计中,对OPGW的外径有着严格的限制,由此也限制了OPGW内的光纤最大容纤数。为满足未来智能电网对光纤通信的要求,试制了一种新型的外径为200μm光纤,代替目前常规的外径为245μm光纤,以达到增加OPGW内光纤芯数的目的。在结构相同情况下,采用200μm光纤可使光纤数量增加三分之一以上,试制的OPGW样品各项性能满足标准要求。     

常规结构耐雷OPGW

在特高压系统中,随着电力杆塔的增高,OPGW受雷击的概率将增大。OPGW耐雷能力并不完全取决于缆的热容量,而往往由外层每一根单线的瞬间耐高温能力决定。采用高导电率全铝包钢常规结构改善了OPGW耐雷性能,但由于用于通信的常规标准光纤涂层并不能承受高温,因此,不宜轻易提高OPGW的使用温度;主要用于传感的耐高温光纤的衰减太大,也不能用于通信。一种专用于OPGW的耐温通信光纤已经问世,与铝包钢线、锌套(铝包)钢线、镀锌钢线配合,显著提高了OPGW的最高使用温度,可获得较常规结构耐雷性能更好的OPGW。     

基于光纤复合架空地线通信的输电线路在线巡视系统

研发基于光纤复合架空地线（optical fiber composite overhead ground wire,OPGW）通信的输电线路在线巡视系统。该系统按照电力部门输电巡维类标准化作业指导书的要求,基于各个杆塔的可视监控、红外成像等功能和光纤通信的信息集成,实现可替代人工巡视的输电线路在线巡视。该系统由杆塔终端系统、后台监控主机系统以及光纤通信系统组成。为保证每杆塔终端采集的可见光视频图像、红外图像等海量监测数据的可靠实时传输,系统结合OPGW光单元的接续引下新技术并基于以太网无源光网络实现每杆塔终端与后台主机系统的光纤通信。该系统作为线路巡视的新手段,可满足电力生产部门对输电线路及其设备日常巡视和安全预警的要求。     

温升对于OPGW光单元影响的技术分析

目前光纤复合架空地线(OPGW)是电力通信网的主要形式,而OPGW尚无有效的融冰手段,OPGW光缆一旦重覆冰后有可能会断裂,从而导致电力通信通道中断,危及电力控制系统的正常运行。文章通过分析OPGW直流融冰的温升过程对光纤、纤膏及整体光单元的影响,得出OPGW融冰过程中光单元合适的控制温度,为地线融冰提供借鉴。     

OPGW故障修复技术探讨

OPGW作为一种电力特种光缆,在运行中易受雷击、覆冰、短路、外力损伤等各种因素的影响而出现断股、甚至断纤等故障,严重威胁到电网的安全运行。文章以OPGW中的通信光纤作为临界点,提出了OPGW在各种典型故障下的断股、断纤修复技术,通过实施修复达到对故障OPGW的临时或永久修复,消除了电网运行故障及灾害导致的安全隐患,对推动电力光纤通信网络建设和保障智能电网安全可靠运行具有重要意义。     

OPPC光缆:一种新兴电力通信解决方案

光纤复合架空相线(OPPC)是将光纤单元复合在架空相线中的光缆,具有电力架空相线和光通信双重功能。在传统三相输电线路中,采用OPPC光缆替代三相中的一相,形成由2根导线和1根OPPC光缆组合而成的三相电力系统。OPPC光缆技术是OPGW、ADSS技术的应用延伸和有益补充,可以填补不能适用OPGW、ADSS的应用空白,如10、35、66kV及以下线路等中低压城农网通信改造,某些110kV线路,OPPC光缆应用于风电输电线路也有一定技术经济优势。作为一种新兴电力通信解决方案,OPPC光缆利用其比较优势具有一定的应用前景。