光纤复合架空地线直流融冰绝缘化改造方法应用研究

在覆冰季节,输电线路重冰区段的光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)易发生因覆冰后应力过载导致的光纤断裂事故。覆冰已严重影响重冰区段的OPGW光缆安全运行。针对既有线路,可采用对OPGW(地线)绝缘化改造后,通过直流融冰消除覆冰。以国网凉山公司110 kV雷坝二线N56至N80重冰区段OPGW(地线)为研究对象,在已有OPGW绝缘化改造直流融冰研究成果基础上,对包含OPGW(地线)直流融冰回路、绝缘段感应电压计算、接地方式、地线绝缘子选型在内的关键技术问题进行了研究。目前,采用所研究成果实施的N56至N80重冰区段OPGW绝缘化改造工程已完成。在2018年冬季至2019年春季,已对该线路绝缘改造区段OPGW开展直流融冰4次,融冰效果良好,线路运行正常。对该线路OPGW(地线)绝缘改造涉及到的关键技术说明可供后续OPGW绝缘化改造参考。     

光纤复合架空地线不停役提升技术的探讨

分析了输电线路改造时光纤复合架空地线(OPGW)光通信过渡的几种方案;通过相关示例对OPGW线长进行验算,阐述同塔架设OPGW不停役提升的施工技术。     

用OPGW改造110kV线路的可行性分析

以110kV海金线改造光纤复合架空地线OPGW线路为例,阐述了在对老输电线改造过程中如何从计算路线的最大短路电流入手,选择满足OPGW光纤热稳定性要求的合适架线方案。并通过更换架空地线后线路杆塔受力分析和OPGW的防雷等方面对线路运行的安全性进行复核。     

输电线路双光纤复合架空地线(OPGW)方案分析

随着坚强智能电网的发展和新兴领域业务的不断出现,光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wires,OPGW)光纤承载业务的供需矛盾日渐突出,提出采用双OPGW的解决方案,通过分析认为双OPGW方案安全可靠、简捷实用,技术上成熟可行,经济上具有投资省、见效快等显著特点,进一步阐述专用OPGW在承载光纤传感和在线监测等新兴业务上的广阔应用前景,以及专用OPGW光纤接续盒位置的科学选定及接续盒选型原则。介绍了结合基建同步建设和根据需求逐步改造的两种OPGW实施方案,建议尽快推动实施双OPGW方案在智能电网新兴领域的应用。     

基于OPGW的输电线路落雷检测与定位研究

利用OPGW(光纤复合架空地线)内光纤的法拉第磁光效应,研究了基于光纤的输电线路OPGW上雷击信号检测与定位的可行性,开发了相关设备,并进行了一系列实验。结果表明,通过检测OPGW中传输光信号的变化有可能实现OPGW上的落雷监测,并对雷击点进行定位,为输电线路的防雷设计和改造提供更多有用信息。     

超长站距光纤通信技术取代光纤通信站

3月20日,通过通信、输电人员的配合,南网超高压南宁局信通中心对东风中继站进站OPGW光缆进行熔接工作,长久性地建立平果变直达来宾变OPGW光电路,从而取消了东风中继站。东风光纤中继站是天广光纤通信配套工程,是利用500kV平来Ⅱ线架空地线改造成OPGW复合地线光缆,为平果变来宾     

OPGW地线绝缘对500kV交流输电线路防雷性能的影响分析

OPGW地线绝缘在正常情况下能够减少潜供电流,节约能源,又可用于地线融冰、电容抽能等,在雷击时将并联间隙击穿使地线接地,起到防雷保护的作用。结合500kV青山线地线绝缘改造工程,分析和讨论了OPGW地线绝缘对输电线路防雷性能的影响。     

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。     

OPGW标准化设计研究思路

OPGW已经得到越来越广泛的应用,但其产品设计、制造一直因工程线路参数而异,没有形成标准,OPGW产品间无互换性,给OPGW的检修、备品储备、集中采购带来不便。通过对OPGW在实际工程中所出现的诸多问题进行研究,总结出一套合理实用的OPGW设计思路与原则,并提出适应我国输电线路情况的OPGW标准化型谱,以指导工程设计选型。文章主要从OPGW标准化设计思路方面进行阐述,探讨在工程设计中如何对OPGW参数及选型提出要求,确立了一种以OPGW截面积为系列,自成体系、参数与地线配合的OPGW设计思路,并说明其合理性、可行性以及在OPGW标准化设计方面的重要性。     

送电线路OPGW参数设计导则及型谱的研究

OPGW已经得到越来越广泛的应用,但其产品设计制造一直因工程线路参数而异,没有形成OPGW产品设计和制造标准,OPGW产品间无互换性,给OPGW的检修、备品储备、集中采购带来不便。针对上述问题,文章介绍了几种常见的OPGW结构并进行了比较,分析了不锈钢管OPGW设计的主要技术参数,总结了OPGW的设计思路与原则,提出了适应北京地区情况的OPGW设计导则,保证OPGW对当前使用条件具有更强的适应性和可靠性。     

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。     

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.     

我国特高压输电线路OPGW的设计思路初探

对于我国正在规划设计的特高压电网,可借鉴的设计和应用经验不多。文章通过简单总结国外为数不多的特高压OPGW应用经验,认为特高压OPGW必须具有良好的防雷特性、防振特性和与环境的和谐性等技术特点。在此基础上,分析提出特高压OPGW的系列设计思路和建议,如采用更大单丝直径的全铝包钢绞合OPGW、设计双OPGW地线、设计使用新型的内层压缩型低噪音耐雷OPGW,进行OPGW选型和系列研究分析,为特高压电网提供结构合理、性能优良的新型OPGW产品。     

OPGW允许的最高温度

当电力系统发生短路故障时,流过OPGW的短路电流会使OPGW发热升温。当温度超过200℃时,不但会影响OPGW的性能(光纤的着色层变硬、退色,能量损耗增大),而且易造成OPGW发生鸟笼现象、断股现象。短路电流容量是衡量OPGW温度特征的尺码,文章介绍了有关标准,对各种典型结构的OPGW进行了短路电流容量和温升关系的分析,从而说明设计和选用OPGW时,遵循OPGW标准规定的重要意义。     

OPGW直流融冰过程对通信光纤的影响

介绍了OPGW融冰的绝缘改造问题,确定最高融冰电流、最高温升、最长融冰时间等技术问题。虽然曾因经验不足,出现过OPGW被烧断、光纤衰减增加甚至断裂的情况。但经过几年的技术改进,以及实践证明,在允许的最高融冰电流、最高温升、最长融冰时间内进行融冰,对光纤信号传输影响较小,但实际融冰过程对光纤信号传输有什么影响还不明确。本文分析了OPGW直流融冰过程可能影响内部光纤传输的因素,包括温度影响,可能存在的脱冰张力影响。列举了某条线路融冰前、融冰过程、融冰后测量的光纤参数,分析了事件点损耗变化情况。通过总结分析,提出了一套用于研究OPGW直流融冰过程对通信光纤的影响研究的技术方案。     

光纤复合架空地线直流融冰绝缘化改造对地线绝缘子与并联放电间隙的电气要求

为满足光纤复合架空地线(OPGW)直流融冰的需要,同时解决环流损耗和易遭雷击断股等问题,须将OPGW接地方式由目前常用的逐塔接地改造为分段或全线绝缘、单点接地方式;OPGW经地线绝缘子及其并联放电间隙与杆塔相连。为此,提出了OPGW直流融冰绝缘化改造对并联放电间隙的电气要求,分别对正常运行时、地线直流融冰条件下和雷击情况下的并联放电间隙电气性能进行了详细的计算分析和试验研究。结果表明:并联放电间隙距离选择应满足感应电压和直流融冰电压的耐受要求,还应保证并联放电间隙在雷电过电压下可靠击穿;要满足工频感应电压的耐受要求,间隙距离可取20~100 mm;要满足直流融冰电压为-20 k V×(1±10%)的耐受要求,间隙距离应大于60 mm;考虑到间隙放电的分散性,间隙距离宜适当增大,推荐值为70~80 mm;70~80 mm间隙距离的雷电冲击放电电压一般不大于100 k V,线路遭受雷击时,地线绝缘子与并联放电间隙所承受的电压至少为885 k V,甚至高达数MV,并联放电间隙能可靠击穿,从而确保地线绝缘子的运行安全性。该研究结果可为OPGW直流融冰绝缘化改造提供理论支撑和数据支持。     

重冰区线路的OPGW光缆设计及应用

目前正在进行全面研究的跨区域、远距离传输的特/超高压输电线路必然经过多个气象区,因此,研究输电线覆冰问题是关键技术之一。为了使OPGW光缆在重冰区线路上稳定可靠应用,电力用户、设计院及OPGW制造企业对此非常关注,并进行了广泛的研究。文章通过介绍影响OPGW覆冰的因素和覆冰对OPGW的危害,详细阐述了重冰区的OPGW线路设计、防振设计和OPGW结构设计,认为全铝包钢层绞松套不锈钢管式OPGW是非常适用于重冰区线路的,并特别阐述了应用于重冰区的OPGW需要进行的特种试验。     

OPGW工程应用有关问题的研究

根据OPGW设计应用,从OPGW结构、组成部分、光纤余长、线路配合等方面,对OPGW应用中的若干问题进行研究。     

OPGW光缆绝缘地线抽能取电技术的研究

OPGW光缆和架空地线按照绝缘地线设计和改造,对于节能和减少接地环流线路损耗以及线路融冰都是必要的。文章结合高压架空线路运行状态在线监测技术,从绝缘OPGW光缆和架空地线的感应电中抽能,给塔上在线监测设备供电,取代目前塔上不可靠的太阳能供电方式,创新设计一种架空线路节能降耗的自供电技术。     

OPGW光缆防雷探讨

目前国内频繁发生OPGW架空地线复合光缆受雷击断股故障,已对电力通信造成了一定的威胁。如何提高OPGW耐雷水平,使OPGW更好地、可靠地应用值得我们探讨。本文从雷击造成OPGW光缆损坏的机理入手,详细分析了断股的原因,并说明了有效提高OPGW耐雷水平的基本措施,进一步提出了通过接地方式有效提高OPGW耐雷水平的方法。