OPGW直流融冰过程对通信光纤的影响

目前我国采用直流对导线进行融冰的技术已相对成熟,但对地线和OPGW的直流融冰技术的研究尚处于初始阶段。特别是融冰过程可能对光纤衰减及光纤寿命造成的影响也是电力运管及通信人员普遍关心的问题。文章的试验结果显示,在对OPGW进行通流升温时,内部光纤的环境温度要明显高于OPGW表面温度;关于高温环境对光纤寿命的影响,用光纤涂覆层热失重的方法进行了分析;对某±500 kV实际线路的融冰电流和时间与光纤温度的关系进行了理论计算,结果表明,合适的融冰电流可以满足1 h的融冰时间要求及光纤的安全使用温度。     

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。     

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。     

复合光纤架空地线交流融冰法的研究

冰灾引发的输电线路覆冰事故严重危害电力系统安全稳定运行,尤其是电力通信地线的覆冰事故,可能造成供电、通信中断等危害,因此,提高地线融冰技术是关键。本文提出一种复合光纤架空地线新型交流融冰法,具有感应电压低、无功小、融冰电源设备成本低、操作方便等优点,适用于受灾的复合光纤架空地线(OPGW)耐张段间覆冰线路的融冰,局部针对性融冰确保线路耐压耐热要求,减小融冰耗能。所提出的OPGW结构采用漆包线绕制无感双绞线取代铝包钢中心线作为加热源。设计制作实验样品,并进行裸导线加热升温实验以及OPGW融冰实验。基于热路法,建立等效热路模型,进行温升计算及Matlab仿真,实验结果和计算结果基本吻合,初步验证新型OPGW结构交流融冰的可行性。     

超高压输电线路架空地线直流融冰试验分析

验证超高压输电线路架空地线直流融冰的可行性。以500 kV桂林变电站融冰装置为例,确定超高压输电线路架空地线融冰接线方式,在此基础上介绍线路普通地线及OPGW地线融冰的仿真建模方式和特点。通过实际应用验证了超高压输电线路普通地线及OPGW地线直流融冰的可行性。在超高压输电线路架空地线融冰试验过程中,发现地线放电间隙过小导致直流融冰装置闭锁,架空地线融冰接线方式转变困难,普通地线和OPGW地线因过电流被烧断等问题。针对以上问题提出了解决办法。     

OPGW临界融冰电流及其影响因素

光纤复合架空地线(OPGW)覆冰影响电网安全稳定运行,采用直流融冰是防止OPGW发生覆冰事故的有效措施之一。建立了OPGW的直流融冰模型,计算了OPGW直流融冰过程中的动态温度特性,分析了OPGW的临界融冰电流及其影响因素,并在人工气候实验室对计算结果进行了验证。结果表明:融冰过程中冰层外表面的热交换系数对融冰过程影响很大,其大小与环境温度、风速、覆冰厚度和冰层外表面温度有关;影响OPGW临界融冰电流的主要因素有环境温度、风速、覆冰厚度和OPGW型式;临界融冰电流随环境温度降低、风速增加及覆冰厚度的增加而增加,但冰厚的影响程度相对较小。因此,应根据不同环境条件选择OPGW的融冰电流。     

一种结合新型OPGW的融冰技术及温度特性分析

对一种结合新型OPGW光缆的融冰方案及融冰监测实现原理进行分析,研究了OPGW融冰地线的结构及通流后的截面热量分布规律,根据这种特点提出一种利用直流电源、分布式光纤测温技术实现的应用于OPGW地线的融冰方案,分析了利用分布式测温技术实现的融冰过程的导线超温和脱冰状态的监测原理,并在试验线路上获取了OPGW光缆的覆冰与融冰温度变化数据。通过数据分析进一步验证了融冰过程监测的有效性。该融冰技术可以提高融冰效率,节省能耗,保护光缆的安全。     

OPGW热力融冰技术方案

我国大部分输电线路都架设有OPGW,OPGW断线将导致电力通信通道中断,会危及电力控制系统的正常运行,在冰灾多发地区,OPGW的融冰与导线和地线同样重要。文章讨论了3种OPGW热力融冰技术方案,提出一种在内部放置绝缘导线的OPGW结构,经检测,该结构的OPGW绝缘耐压≥9kV,机械和光学性能满足设计要求,实际融冰效果有待在实际试验线路中加以验证。     

新型光纤复合架空地线(OPGW)

本文简要介绍了光纤复合架空地线 (OPGW)近二十年的发展过程 ,对几种典型结构的光纤单元进行性能比较 ,介绍一种新型的光纤单元及其 OPGW生产、检测情况 ,以及产品结构及性能特点。     

融冰温升对光纤复合架空地线影响试验

通过模拟光纤复合架空地线融冰通流试验,深入研究了融冰温升对OPGW温升变化、纤芯衰耗、光纤熔接性能等的影响,并结合理论分析、试验数据,提出了保障光缆安全的融冰要求。     

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。     

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。     

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。     

OPGW短路电流温升计算原理及应用程序

OPGW具备输电和数据通信双重功能,能更有效地利用现有的电力资产和线路设施。然而,由于OPGW结构中包含有光纤,这就意味着温升限制与传统架空地线有所不同。尤其是在电力线发生短路故障时,短路电流流过地线会造成很高的瞬时温升。再者,OPGW组成部分像金属管、骨架等以前在传统的电力线路上没有用过,这就增加了计算常规短路电流温升的偏差。因此,考虑到OPGW特有的结构特性,古河电工及其合作伙伴专门进行了计算电流温升的研究,并开发出了相应的计算机软件。与OPGW实际的短路电流测试结果对比,计算的精确度在±5%以内。     

OPGW外层绞合缝隙的合理设计及正确计算

OPGW作为电力输电线路的重要组成部分,在近10年多的时间得到了广泛的应用。但OPGW电力行业标准《DL／T832—2003光纤复合架空地线》并没有对OPGW具体结构做出说明,基本是一个订单进行一次设计。在实际设计中,设计人员一般对外径、拉断力、短路电流容量等硬性参数考虑比较周全,但小部分结构设计中并没有充分考虑外层材料缝隙问题,致使出现了一些设计不合理的结构。文章重点介绍OPGW设计中外层材料缝隙的控制,并给出了精准的计算方法。     

500 kV惠汕乙线光纤复合架空地线雷击断股分析

输电线路上的避雷线主要用于防雷,将避雷线换成光纤复合架空地线(OPGW)。一方面它既能防雷,又能实现光纤通信,比地埋光缆成本低得多;另一方面,在实际运行中,OPGW也会遭受雷击,造成断股事故。影响安全生产和电力通信。针对广东省500kV惠汕乙线OPGW断股情况,分析其产生的原因主要是雷击和0PGW铝合金股线熔点偏低,为此,提出今后提高OPGW防雷击的一些措施和方法。     

φ200μm小尺寸光纤在OPGW中的应用

随着光纤通信网络建设的不断发展,充分利用现有路由资源,在有限的管道资源中敷设更多的光纤成为各大运营商的迫切需求。对国家电网公司通信部门来说也不例外。如何在有限的光缆结构中容纳更多的通信光纤,逐渐成为电力通信部门及设计院共同关注的焦点。文章主要介绍了一种φ200μm小尺寸光纤在OPGW中的应用研究,通过一系列试验证明,这种小尺寸光纤应用于OPGW可明显降低光缆截面、减轻光缆单重,各项性能不受影响。     

特高压交流试验示范工程大跨越OPGW选型建议

光纤复合架空地线(OPGW) 是集通信光纤与架空输电线路避雷线于一体的地线, 既要满足光纤通信的技术要求, 也要满足作为地线所必备的特性要求, 包括机械强度、电气性能。特高压交流试验示范线路的2 个大跨越用OPGW选型设计, 建议采用层绞不锈钢管式结构, 在允许的情况下, 外层铝包钢单丝直径应不小于4.0mm。应从绞合单丝材质、外层单丝直径、直流电阻、热稳定校验和余长设计等5 个方面, 提高OPGW的性能。