Prefabricoiden optoelektristen kaapelen sovelluksen tutkimus älykkäissä alijärjestelmissä
Nykyisin tehokkuuden ja vaikuttavuuden parantamiseksi insinööriurakoiden toteutusvaiheessa, erilaisten suunnittelutulosten syvällisessä hyödyntämisessä sovellusvaiheessa, koko elinkaaren hallinnan ajatuksen edistämisessä, erilaisten uusien modernien teknologioiden laajassa käytössä, yhtenäisen ja keskitetyn laiterajapinnan luomisessa sekä tiivistettyjen insinööriurakoiden tehokkuuden parantamisessa suunnittelun ja rakennusten vaiheissa IEE-Business on aloittanut alueellisten sähköasemien suunnittelun ja rakentamisen standardoituun jakeluun perustuvalla tavalla.
Yksi tärkeimmistä tavoitteista on standardoida laitteen parametrit ja rajapinnan standardit, jotta ensimmäiset laitteet voidaan liittää toisiin laitteisiin ja toiset laitteet toisiinsa standardoituna tavalla. Tämä varmistaa, että toissijainen johtaminen on liitettävä ja irrotettava, tarjoten palveluita, kuten laitteiden tarjouskilpailu, operaatio ja huolto, sekä insinöörisuunnittelu, samalla kun urakan toteutusaika vähenee kohtuullisesti. Tämän pohjalta tehtyyn syvälliseen tutkimukseen ja analyysiin on käytetty esiasennettujen opto-elektristen hybridikaapelien soveltamisessa älykkäissä sähköasemissa, mikä on erittäin tärkeä käytännön merkitys nykytilanteessa.
1. Esiasennettujen opto-elektristen hybridikaapelien soveltamisalan analyysi sovellusvaiheessa
Nykyisessä kontekstissa käytetyt johtamismenetelmät perinteisille kytkentäloikeille ja valokuidunjakoluokille sähköasemissa asennus- ja toimintavaiheissa eivät enää täytä uusia vaatimuksia esiasennetuissa sähköasemissa. Samalla älykkäiden sähköasemien rakentamisen aikana, koska paikan päällä on vaadittu kaapeleiden ja valokuidukaapelien asentaminen, piiriyhteys ja piiridebuggaus, urakan toteutusaika on suhteellisen pitkä.
Tämä johtaa matalaan rakennustehokkuuteen ja suhteellisen matalaan luotettavuuteen, mutta myös tiettyihin eroihin kaikkiin kaappiin asennettujen yhdistämislaitteiden sijoittamisessa, asennuksessa ja johtamisessa. Siksi prosessiteknologian soveltaminen rakennusvaiheessa on erittäin vaikeaa, mikä näkymättömästi lisää huollon työkustannuksia ja johtaa yleensä matalaan työtehokkuuteen rakennusdebuggaus- ja myöhemmässä huoltovaiheessa.
Tämän tilanteen huomioon ottaen, harkiten kaiken kaikkiaan, esiasennettujen opto-elektristen hybridikaapelien, jotka ovat nopeasti liitettäviä ja irrotettavia, pitkäikäisiä, alhaisen tiheyden, pieniä kokoisia ja korkean luotettavuuden, soveltaminen voi paremmin vastata uusiutumisvaatimuksiin älykkäissä sähköasemissa nykypäivänä.
Esiasennettujen opto-elektristen hybridikaapelien soveltamisen tutkimus älykkäissä sähköasemissa
Yleisesti ottaen esiasennetut kaapelit sopivat korkean jännitteen ensimmäisten laitteiden pääosan ja älykkään ohjauskabinetin välillä. Älykkäissä sähköasemissa, jotka käyttävät maantieteellistä tiedostojärjestelmää (GIS), kaksipäistä esiasennettua kaapelia voidaan valita GIS-pääosan sisäisten sulkujen ja älykkään ohjauskabinetin, irrotuslaitteiden ja älykkään ohjauskabinetin, maan sulkeumenmekanismien ja älykkään ohjauskabinetin, sekä päätransformatorin terminaalikaapin ja päätransformatorin älykkään ohjauskabinetin väliselle yhteydelle.
Kummankin päähän voidaan valita lentokoneiden liittimet yhteyksiksi, ja molempiin päihin voidaan käyttää esiasennettuja sopivia nippelitäyteitä. Sitten, kaksinkertaisen silmukan, vahvan ja heikon virran, sekä vaihtovirta- ja suoravirtapiirien erottamisperiaatteiden mukaisesti, voidaan tehdä järkevä konfigurointi.Esiasennettujen kaapelien soveltamisen jälkeen osastojen sisäisten komponenttien prosessitaso paranee. Tämä ei ainoastaan säästä kytkentäloikeiden sisäistä tilaa, mutta myös mahdollistaa helpomman, nopeamman ja tehokkaamman asennuksen rakennustyömailla.
Kun älykkään ohjauskabinetin laitteet yhdistetään erilaisiin välinpitäisiin laitteisiin, kuten verkkoanalysointilaitteisiin, epäonnistumisen kirjoituslaitteisiin, päätransformatorin suojauslaitteisiin, linjan mittaus- ja ohjauslaitteisiin, ja linjan suojauslaitteisiin, käytetään pääasiassa valokuidukaapeleita. Kuitenkin tavallisten valokuidukaapeleiden asennusprosessi on monimutkaisempi kuin kaapeleiden, ja valokuidun liittämisen asennustyömailla vaativuudet ovat erittäin korkeat. Siksi voidaan valita tehtaassa esiasennettuja valokuidukaapeleita. Paikan päällä rakennusta varten voidaan käyttää liittämistä, joka minimoi valokuidun liittämispisteiden rakennuksen aikana tapahtuvan valokuidun häipyneisyys ja menetyksen, ja parantaa valokuidupiirin yhteydessä olevaa luotettavuutta ja vakautta.
2. Esiasennettujen opto-elektristen hybridikaapelien teknisten ominaisuuksien analyysi
Opto-elektriset hybridikaapelit ovat kaapeleita, joihin on sisällytetty eristettyjä johtimia valokuidukaapelien rakenneeseen, integroimalla virtajohdot ja valokuidut yhdeksi. Koska virtansiirto ja valokuidun siirto kuuluvat kokonaan erilaisiin siirtomenetelmiin, niiden välillä ei ole häiriötä siirtoprosessissa. Opto-elektriset hybridikaapelit eivät ainoastaan omista tavallisten valokuidukaapeleiden ominaisuuksia, vaan myös noudattavat kaapelien alhaisen jännitteen siirron liittyviä standardeja ja säännöksiä. Ne voivat samanaikaisesti käsitellä ongelmia, jotka liittyvät laitteiden optisten ja elektristen signaalien siirtämiseen.
Opto-elektristen hybridikaapeleiden etujen suhteen, ne omistavat pieniä tila-vaatimuksia, kevyitä ja pieniä ulkokokoja. Useimmissa aiemmissa tapauksissa ongelmat, jotka edellyttävät useiden kaapeleiden ja valokuidukaapeleiden yhteiskäyttöä, voidaan nyt kohtuullisesti ratkaista käyttämällä vain yhtä hybridikaapelia. Samalla opto-elektristen hybridikaapeleiden soveltaminen myös omistaa seuraavat edut:
Siirtoprosessissa voidaan tarjota useita erilaisia siirtoteknologioita samanaikaisesti. Laitteella on vahva laajennettavuus ja hyvä soveltuvuus sovelluksissa, ja tuotteella on suhteellisen laaja soveltuvuus.
Sovellusominaisuuden suhteen, sillä on erinomainen sisäinen painepuolustus ja taivutuskyky, suuri etulyöntiasema ja suuri kätevyys rakennuksessa.
Asiakkaan ei tarvitse käyttää liian paljon menoja ostoprosessissa, ja rakennuksen kustannukset ovat suhteellisen alhaiset.
Koska hybridikaapeli on esiasennettua tyyppiä, on tarpeen tarkasti laskentaa ja ennustaa esiasennetun optokuidukaapelin todellista levityspituutta alkuperäisessä suunnitteluvaiheessa, jotta vältetään mahdollisimman paljon sellaisia tilanteita, joissa pituus ei vastaa standardeja tai ylittää standardeja. Nykyään laitevalmistajat voivat tarjota esiasennettuja opto-elektrisiä hybridikaapeleita. Valokuidun ytimen määrän mukautettavuuden raja on noin 6-48 ytimeä, ja sitä voidaan valita monitilaksi tai yksitilaksi. Panssarit ovat useimmiten kuparia tai ahvenkallioalumiinia. Pituus voidaan esiasentaa etukäteen, ja erilaisia sähköisiä tai optisia liittimiä voidaan valita molempiin päihin.
Valitessa distribuutioruutu, suositellaan modulaarisen opto-elektrisen hybrididistribuutioruudun käyttöä, jolla voidaan joustavasti ja tieteellisesti määrittää valokuidun ja kuparin suhde eri käyttäjän laiteporttien erilaisuuden mukaan, maksimoimaan kaikkien vaatimusten tyydyttäminen sähköisen jakelun hallintaprosessissa.
Opto-elektristen hybridikaapeleiden ominaisuuksien mukaan älykkäissä sähköasemissa jokaisen välinpitäjän älykkäät päätteet voidaan yhdistää yhtenäisesti virtasianvaroitusmerkkeihin ja yksikköoptisignaaleihin, ja niitä voidaan siirtää samaan tyyppiseen opto-elektriseen hybridikaapeliin välinpitäjän suojaukseen, mitatuksi ja ohjaukseen. Kun vaihto- ja jatkuvavirta yhdistetään vaihto- ja jatkuvavirtajakoiloista, eri kerrosten ja sijaintien välillä yhdistävät laitteet voidaan yksinkertaistaa yhdeksi opto-elektriseksi hybridikaapelimuodoksi, mahdollistaen kaikkien typistävän välinpitäjän ohjaussignaalien yhdistämisen yhdellä kaapelin avulla.
3. Esiasennettujen opto-elektristen hybridikaapelien soveltamisen erityisanalyysi
Tässä artikkelissa käytetään erään älykkään sähköaseman 110 kV ja 220 kV puolen typistäviä välinpitäjiä pääesimerkkeinä. Vertailemalla esiasennettujen opto-elektristen hybridikaapelien soveltamisen erityistilanteita, se erityisesti selittää esiasennettujen opto-elektristen hybridikaapelien soveltamisen pääpiirteet seuraavasti:
(1) 110 kV puolen opto-elektristen hybridikaapelien määrän ja määritysten tilastollinen analyysi
110 kV puolen kaksoisbusbarin wiringsuunnitelman ja GIS-laitteiden käytön perusteella, 110 kV virtasuuntayksikön ja segmentoinnin älykkään päätteen yhdistelmälaite on yksinkertainen kokoonpano; 110 kV päätransformatorin virtasuuntayksikön ja segmentoinnin älykkään päätteen yhdistelmälaite on kaksoiskokoonpano. Kaksi busvoltage yhdistelyyksikköä on asennettu bussilaitteiden älykkään ohjauskabinetissa.
Seuraavassa käytetään 110 kV linjavälinpitäjää esimerkkinä. Keskitetysti analysoimalla optokuidukaapeleiden ja kaapelien määriä älykkään ohjauskabinetin ja toissijaisen laitteen välillä, 110 kV puolen opto-elektristen hybridikaapelien määritykset ja määrät järjestetään ja analysoivat.
Taulukko 1 110-kilovolttisten linjavälinpitäjien kaapeli- ja optokuidukaapelien kertoimien tilastotiedot
Kuten taulukossa 1 näkyy, keskitetysti laskemalla optokuiduytimien ja kaapelien ytimien määrät 110 kV linjavälinpitäjän prosessikerrokselta välinpitäjakerrokseen, ja yleismaailmallisesti harkiten maksimivaatimuksia ja todellisia varauksia, valitaan 12-ytiminen optokuidu plus 6 x 1.5 kokoiset kuparijohtimet koostuva esiasennettu opto-elektrinen hybridikaapeli lähtevälle ja segmentoinnille välinpitäjille. 110 kV puolen pääaseman kaksoiskokoonpanon mukaan valitaan kaksi 12-ytimistä optokuidua plus 6 x 1.5 kokoiset kuparijohtimet koostuvaa esiasennettua opto-elektrista hybridikaapelia 110 kV puolen pääaseman älykkään ohjauskabinetille.
(2) 220 kV puolen opto-elektristen hybridikaapelien määrän ja määritysten tilastollinen analyysi
220 kV puolen kaksoisbusbarin wiringsuunnitelman ja maantieteellisen tiedostojärjestelmän (GIS) laitteiden perusteella, älykkäät päätteet ja yhdistelyyksiköt on yhdenmukaisesti järjestetty älykkään ohjauskabinetissa. Prosessikerroksen ja välinpitäjakerroksen konfigurointia tutkitaan kaksoiskokoonpanon menetelmällä.
Seuraavassa käytetään 220 kV linjavälinpitäjää erityisesimerkkinä. Tilastollisesti analysoimalla optokuidukaapeleiden ja kaapelien määriä älykkään ohjauskabinetista toissijaiseen laiteruuhkuun, 220 kV opto-elektristen hybridikaapelien todelliset määritykset ja määrät järjestetään ja yhteenvetetään.
Ottaen huomioon 220 kV puolen kaksoiskokoonpanon, toisen kaapelin ytimien määrä ja optokuiduytimien määrä sekä sen konfigurointi on sama kuin ensimmäisen kaapelin. Tarkempi sisältö näkyy taulukossa 2. Tilastollisesti analysoimalla kaapelien ytimien ja optokuiduytimien määrät 220 kV linjavälinpitäjän prosessikerrokselta välinpitäjakerrokseen, ja yleismaailmallisesti harkiten maksimivaatimuksia ja varauksia, jokainen älykkään ohjauskabinetti voi käyttää kaksi 24-ytimistä optokuidua plus 6 x 1.5 kokoiset kuparijohtimet koostuvaa esiasennettua opto-elektrista hybridikaapelia.
(3) Opto-elektristen hybridikaapelien soveltamisen datan yhdistäminen ja analysointi älykkäissä sähköasemissa
Edellä mainittujen tilastollisen prosessin datan pohjalta analyysi osoittaa, että älykkäiden sähköasemien sisäisesti käytettävät esiasennetut opto-elektriset hybridikaapelit voidaan optimoida 24-ytimiseksi optokuiduksi + 6-ytimiseksi kaapelifiksiksi ja 12-ytimiseksi optokuiduksi + 6-ytimiseksi kaapelifiksiksi.
220 kV ja pääaseman kummankin puolen älykkäiden ohjauskabinettien ja toissijaiseen laiteruuhkuun johtavien kaapelien määrä voidaan minimoida kahdeksi, ja 110 kV puolen älykkään ohjauskabinetin ja toissijaiseen laiteruuhkuun johtavien kaapelien määrä voidaan minimoida yhdeksi.
Kun laitemateriaalien investointikustannukset jatkuvasti laskevat, syntyy sarja epäsuoria taloudellisia hyötyjä, kuten seuraavissa:
Kaapelin komponenttien kokoonpanon prosessi- ja streamlining-taso on korkeampi, ja rakennustyössä työtehokkuus on korkeampi. Tämä voi maksimoida työvoiman ja insinööriurakan ajan säästön, ja vähentää paikan päällä asennuksen ja rakentamisen kustannuksia.
Käyttämällä esiasennettuja kaapeleita, voidaan erityisesti parantaa käyttäjien standardointitasoa, vähentää materiaalivalikoiman ja -määrän, järkevästi vapauttaa alkuperäisen käyttäjän varaston käyttöä, ja vähentää hallintokustannuksia.
Se vähentää myöhemmän operatiivisen ja ylläpidon prosessin työmäärää, on parempi vihreämpään ja ympäristöystävällisempään suorituskykyyn, ja on paremmin yhtenevä "kaksi-tyyppisten ja yhden-standardisoitujen" sähköasemien rakentamisen kokonaisvaatimuksissa.
Taulukko 2 220-kilovolttisten linjavälinpitäjien kaapeli- ja optokuiduytimien tilastotiedot
4. Johtopäätös
Yhteenvetona, esiasennettujen kaapelifiksimien soveltaminen älykkäissä sähköasemissa pyrkii saavuttamaan standardoidut ja säännölliset yhteydet optokuidukaapeleiden ja kaapelifiksimien välillä ensimmäisestä ja toissijaisesta laitteesta, sekä toissijaisilla laitteilla. Tämä voi erityisesti parantaa toissijaisen laitteen rakennustyössä tehokkuutta ja prosessin laatua.
Tässä artikkelissa on pääasiassa käsitelty esiasennettujen opto-elektristen hybridikaapeleiden soveltamisala ja tekniset ominaisuudet. Se on tutkinut ja analysoinut opto-elektristen hybridikaapeleiden erityisen soveltamisen 220 kV älykkäissä sähköasemissa, ja yhteenvetänyt ja analysoinut useita yleisiä standardointirajapintoja 220 kV sähköasemissa käytettyjä hybridikaapeleita.
Esiasennettujen opto-elektristen hybridikaapeleiden käyttö voi organisaalisesti yhdistää kaapelifiksimit ja optokuidukaapelit. Se voi erityisesti vähentää rakennustyömaan kaapelointityötä, vähentää kaapeliteiden leikkauspinta-alamäärää ja todellista käyttöala, ja tehokkaasti vähentää projektikustannuksia koko älykkäiden sähköasemien projektikaudella.
Tässä artikkelissa tutkimuksen sisältö keskittyy siihen, miten opto-elektrisiä hybridikaapeleita käytetään korvaamaan esiasennetut optokuidukaapelit yhdistämään toissijaisia laitteita eri sijainnoissa ja huoneiden välillä.
