Recherche sur l'Application des Câbles Hybrides Optiques et Électriques Préfabriqués dans les Postes Intelligents
Actuellement, afin d'améliorer de manière rationnelle l'efficacité et l'efficience de la phase de construction des projets d'ingénierie, d'appliquer en profondeur diverses réalisations de conception lors de la phase d'application, de promouvoir le concept de gestion du cycle de vie complet, d'appliquer de manière globale diverses nouvelles technologies modernes, d'établir une interface de gestion des équipements unifiée et centralisée, et d'améliorer l'efficacité de l'ingénierie intensive dans les phases de conception et de construction, State Grid Corporation of China a commencé à mettre en œuvre la conception et la construction des postes de transformation selon un mode de distribution standardisé.
L'un des principaux objectifs est de normaliser les paramètres et les normes d'interface des équipements, permettant aux équipements primaires de se connecter aux équipements secondaires, et aux équipements secondaires de se connecter entre eux de manière standardisée. Cela garantit que le câblage secondaire soit plug-and-play, offrant des services plus pratiques pour des tâches telles que la soumission d'offres pour les équipements, l'exploitation et la maintenance, et la conception des projets, tout en réduisant raisonnablement le temps de construction des projets. Sur cette base, dans les postes de transformation intelligents, des recherches et analyses approfondies ont été menées sur l'application des câbles hybrides opto-électriques préfabriqués, ce qui revêt une importance pratique extrêmement importante dans la situation actuelle.
1. Analyse du champ d'application des câbles hybrides opto-électriques préfabriqués lors de la phase d'application
Dans le contexte moderne, les méthodes de câblage utilisées pour les borniers dans les tableaux traditionnels et les boîtiers de distribution de fibres optiques dans les postes de transformation lors du processus de connexion ne peuvent plus répondre aux nouvelles exigences des postes de transformation préfabriqués lors des phases d'installation et de fonctionnement. En outre, pendant la construction des postes de transformation intelligents, puisque des tâches comme le câblage sur site des câbles et des fibres optiques, la connexion des circuits et le débogage des circuits sont nécessaires lors de la connexion des câbles et des fibres optiques à l'intérieur des armoires, la période de construction du projet est relativement longue.
Cela ne conduit pas seulement à une faible efficacité de construction et à une fiabilité relativement faible, mais entraîne également certaines différences dans le placement, l'installation et les méthodes de câblage des dispositifs de connexion à l'intérieur de chaque armoire. Par conséquent, l'application des technologies de processus pendant la phase de construction est extrêmement difficile, ce qui augmente invisiblement le coût de travail dans la phase de maintenance et conduit à une efficacité de travail généralement faible dans les phases de débogage de construction et de maintenance ultérieure.
Face à cette situation, en considérant de manière globale, l'application des câbles hybrides opto-électriques préfabriqués, qui présentent les avantages d'une connexion et déconnexion rapide, d'une longue durée de vie, d'une densité faible, d'une petite taille et d'une haute fiabilité, peut mieux répondre aux nouvelles exigences des équipements dans les postes de transformation intelligents pour la fonctionnalité plug-and-play de l'ère nouvelle.
Recherche sur l'application des câbles hybrides opto-électriques préfabriqués dans les postes de transformation intelligents
Généralement, les câbles préfabriqués sont adaptés aux positions entre le corps principal des équipements primaires à haute tension et les armoires de contrôle intelligent. Pour les postes de transformation intelligents utilisant des équipements GIS (Système d'Information Géographique), des câbles préfabriqués à double extrémité peuvent être choisis pour les connexions entre les disjoncteurs à l'intérieur du corps principal du GIS et les armoires de contrôle intelligent, entre les interrupteurs sectionneurs et les armoires de contrôle intelligent, entre les boîtiers de mécanisme de commutateur de mise à la terre et les armoires de contrôle intelligent, et entre les boîtiers terminaux du transformateur principal et les armoires de contrôle intelligent du transformateur principal.
En ce qui concerne la méthode de connexion aux deux extrémités, des connecteurs de type aviation peuvent être sélectionnés pour la connexion, et des prises préfabriquées correspondantes peuvent être utilisées aux deux extrémités. Ensuite, selon les principes de séparation des circuits à double boucle, de séparation des courants forts et faibles, et de séparation des courants alternatifs et continus, une configuration raisonnable peut être effectuée. Après l'application des câbles préfabriqués, le niveau de processus des composants à l'intérieur des équipements lors de l'assemblage sera amélioré. Cela peut non seulement économiser l'espace à l'intérieur des tableaux, mais aussi permettre une installation plus pratique, rapide et efficace sur le chantier.
Lorsque les équipements d'armoire de contrôle intelligent sont connectés à divers dispositifs de niveau baie tels que les analyseurs de réseau, les dispositifs d'enregistrement d'oscillogrammes de défaut, les dispositifs de protection du transformateur principal, les dispositifs de mesure et de commande de ligne, et les dispositifs de protection de ligne, des fibres optiques sont principalement utilisées. Cependant, le processus de construction utilisé pour l'installation des fibres optiques ordinaires est plus complexe que celui des câbles, et les exigences pour l'environnement d'installation lors de la soudure par fusion des fibres optiques sont extrêmement élevées. Par conséquent, des fibres optiques préfabriquées avec des connecteurs préfabriqués en usine peuvent être choisies. Pendant la construction sur site, une méthode de connexion sans fusion peut être utilisée, ce qui peut minimiser l'atténuation et la perte optique lors de la construction des points de fusion de fibre optique et améliorer la fiabilité et la stabilité de la boucle de fibre optique lors de la connexion.
2. Analyse des caractéristiques techniques des câbles hybrides opto-électriques préfabriqués
Les câbles hybrides opto-électriques sont des câbles qui intègrent des conducteurs isolés dans la structure des fibres optiques, combinant les fils de cuivre de transmission d'énergie et les fibres optiques en un seul. Puisque la transmission d'énergie et la transmission par fibre optique appartiennent à deux types de méthodes de transmission complètement différents, il n'y aura aucune interférence entre eux pendant le processus de transmission. Les câbles hybrides opto-électriques possèdent non seulement les caractéristiques des fibres optiques ordinaires, mais respectent également les normes et spécifications pertinentes pour la transmission d'énergie basse tension des câbles. Ils peuvent simultanément résoudre les problèmes existants dans la transmission des signaux optiques et électriques des équipements.
En termes d'avantages des câbles hybrides opto-électriques, ils ont les caractéristiques d'occuper un petit espace, d'être légers et d'avoir un diamètre extérieur réduit. Dans la plupart des cas passés, des problèmes qui nécessitaient l'utilisation de plusieurs câbles et fibres optiques pour être résolus ensemble peuvent maintenant être raisonnablement traités en utilisant simplement un câble hybride. En même temps, l'application des câbles hybrides opto-électriques présente également les avantages suivants :
Pendant le processus de transmission, il peut fournir simultanément plusieurs types différents de technologies de transmission. L'équipement a une forte extensibilité et une bonne adaptabilité lors de l'application, et le produit a une couverture relativement large en termes d'applicabilité.
En termes de performance d'application, il a une excellente résistance à la pression interne et à la flexibilité, avec une supériorité relativement élevée et un niveau de commodité relativement élevé pendant la construction.
Les clients n'ont pas besoin de dépenser des coûts excessifs lors du processus d'achat, et le coût pendant la construction est relativement faible.
Comme le câble hybride est de type préfabriqué, au stade de la conception initiale, il est nécessaire de calculer et de prévoir précisément la longueur de pose réelle du câble optique préfabriqué afin d'éviter, autant que possible, des situations où la longueur ne répond pas aux normes ou dépasse les normes. Actuellement, les fabricants d'équipements peuvent fournir des câbles hybrides opto-électriques préfabriqués. La plage de personnalisation du nombre de cœurs de fibre optique est d'environ 6 à 48 cœurs, et on peut choisir entre multimode ou monomode. Les types de gaines sont principalement en cuivre ou en aluminium ondulé. La longueur peut être préfabriquée à l'avance, et divers types de connecteurs électriques ou optiques peuvent être choisis pour les connecteurs aux deux extrémités.
Lors du choix d'un tableau de distribution, il est recommandé d'utiliser un tableau de distribution modulaire hybride opto-électrique, qui peut configurer de manière flexible et scientifique le rapport de fibres optiques à cuivre selon les différentes différences des ports d'équipement utilisateur, maximisant ainsi la satisfaction de diverses exigences dans le processus de gestion de la distribution électrique.
Selon les caractéristiques des câbles hybrides opto-électriques, dans un poste de transformation intelligent, les terminaux intelligents de chaque baie peuvent être uniformément combinés en signaux d'alarme de perte de puissance et signaux optiques unitaires, et transmis aux équipements de protection, de mesure et de commande de baie en utilisant le même type de câble hybride opto-électrique. Lorsque les alimentations AC et DC sont connectées depuis les panneaux de distribution AC et DC de l'usine de tableaux, le câblage utilisé pour connecter l'équipement entre différents étages et sites peut être uniformément simplifié en câbles hybrides opto-électriques, permettant la réalisation de l'idée que tous les signaux de contrôle d'une baie typique soient connectés en utilisant un seul câble.
3. Analyse spécifique de cas d'application des câbles hybrides opto-électriques préfabriqués
Cet article prend les bays typiques des côtés 110 kV et 220 kV d'un certain poste de transformation intelligent comme principaux cas. En comparant les situations spécifiques de l'application des câbles hybrides opto-électriques préfabriqués, il explique en détail les principales caractéristiques de l'application des câbles hybrides opto-électriques préfabriqués comme suit :
(1) Analyse statistique des spécifications et quantités des câbles hybrides opto-électriques côté 110 kV
Sur la base du mode de câblage à double bus côté 110 kV et de l'utilisation d'équipements GIS pour la recherche, il y a une configuration simple dans l'appareil intégré de l'unité de fusion de terminal intelligent pour la ligne de puissance 110 kV et la section ; il y a une configuration double dans l'appareil intégré de l'unité de fusion de terminal intelligent pour la ligne d'entrée du transformateur principal 110 kV. Deux unités de fusion de tension de bus sont installées dans les positions de contrôle intelligent de l'équipement de bus.
Le suivant prend principalement la bay de ligne 110 kV comme exemple. En analysant de manière centralisée les quantités de fibres optiques et de câbles entre l'armoire de contrôle intelligent et l'équipement secondaire, les spécifications et quantités des câbles hybrides opto-électriques côté 110 kV sont triées et analysées.
Tableau 1 Statistiques des coefficients de câble et de fibre optique dans les intervalles de ligne 110 kilovolts
Comme indiqué dans le Tableau 1, en comptant de manière centralisée le nombre de cœurs de fibres optiques et de câbles du niveau de processus au niveau de baie dans la bay de ligne 110 kV, et en tenant compte de manière globale de la demande maximale et des cœurs de réserve réels, un câble hybride opto-électrique préfabriqué composé d'une fibre optique de 12 cœurs plus des fils de cuivre de 6×1,5 mm est sélectionné pour les bays de sortie et de section. Selon la configuration double de la sous-station principale, deux câbles hybrides opto-électriques préfabriqués, chacun composé de fibres optiques de 12 cœurs plus des fils de cuivre de 6×1,5 mm, sont sélectionnés pour l'armoire de contrôle intelligent principale côté 110 kV.
(2) Analyse statistique des spécifications et quantités des câbles hybrides opto-électriques côté 220 kV
Sur la base du mode de câblage à double bus côté 220 kV et de l'utilisation d'équipements GIS (Système d'Information Géographique), les terminaux intelligents et les unités de fusion sont uniformément disposés dans l'armoire de contrôle intelligent. La recherche sur la configuration des niveaux de processus et de baie est menée en utilisant une méthode de configuration double.
Le suivant prend principalement la bay de ligne 220 kV comme exemple spécifique. En analysant statistiquement les quantités de fibres optiques et de câbles de l'armoire de contrôle intelligent à la salle d'équipement secondaire, les spécifications et quantités réelles des câbles hybrides opto-électriques 220 kV sont triées et résumées.
En tenant compte de la configuration double côté 220 kV, le nombre de cœurs de câble et de fibres optiques du deuxième câble et sa configuration sont les mêmes que ceux du premier câble. Le contenu spécifique est indiqué dans le Tableau 2. En analysant statistiquement le nombre de cœurs de câble et de fibres optiques du niveau de processus au niveau de baie dans la bay de ligne 220 kV, et en tenant compte de manière systématique de la demande maximale et des cœurs de réserve, chaque armoire de contrôle intelligent peut utiliser deux câbles hybrides opto-électriques préfabriqués avec une spécification de 24 fibres optiques plus des fils de cuivre de 6×1,5 mm.
(3) Agrégation et analyse des données de l'application des câbles hybrides opto-électriques dans les postes de transformation intelligents
Sur la base des données du processus statistique mentionné ci-dessus, l'analyse montre que, en termes de spécifications, les câbles hybrides opto-électriques préfabriqués utilisés à l'intérieur des postes de transformation intelligents peuvent être optimisés en 24 fibres optiques + 6 câbles et 12 fibres optiques + 6 câbles.
Le nombre de câbles des armoires de contrôle intelligent de chaque côté des postes de 220 kV et principaux jusqu'à la salle d'équipement secondaire peut être réduit à deux, et le nombre de câbles de l'armoire de contrôle intelligent côté 110 kV jusqu'à la salle d'équipement secondaire peut être réduit à un.
Alors que le coût des matériaux d'équipement dans le processus d'investissement continue de diminuer, une série de bénéfices économiques indirects est générée, comme suit :
Le niveau de processus et de rationalisation de l'assemblage des composants de câble est plus élevé, et l'efficacité du travail dans le processus de construction est plus élevée. Cela peut maximiser l'économie de main-d'œuvre et de temps de projet, et réduire le coût de l'installation et de la construction sur site.
Après l'utilisation de câbles préfabriqués, cela peut spécifiquement améliorer le niveau de standardisation des utilisateurs, réduire la variété et la quantité de matériaux, libérer raisonnablement l'occupation de l'inventaire original des utilisateurs, et réduire le coût de gestion.
Il réduit la charge de travail dans le processus d'exploitation et de maintenance ultérieures, a une meilleure performance en matière de développement durable et de protection de l'environnement, et est plus conforme aux exigences globales de la construction de postes de transformation "de deux types et d'une standardisation".
Tableau 2 Statistiques des cœurs de câble et de fibre optique dans les intervalles de ligne 220 kilovolts
4. Conclusion
En résumé, l'application de câbles préfabriqués dans les postes de transformation intelligents vise à réaliser des connexions standardisées et réglementées pour les fibres optiques et les câbles entre les équipements primaires et secondaires, ainsi qu'entre les équipements secondaires. Cela peut spécifiquement améliorer l'efficacité de construction et la qualité de processus des équipements secondaires pendant la phase de construction.
Cet article a principalement discuté du champ d'application et des caractéristiques techniques des câbles hybrides opto-électriques préfabriqués. Il a étudié et analysé l'application spécifique des câbles hybrides opto-électriques dans les postes de transformation intelligents 220 kV, et a résumé et analysé plusieurs interfaces standard courantes de câbles hybrides utilisés dans les postes de transformation 220 kV.
L'utilisation de câbles hybrides opto-électriques préfabriqués peut organiquement intégrer les câbles et les fibres optiques. Elle peut spécifiquement réduire la charge de pose sur le chantier, diminuer la section des tranchées de câbles et la surface réellement occupée, et réduire efficacement le coût du projet tout au long du cycle de projet des postes de transformation intelligents.
Le contenu de la recherche dans cet article se concentre principalement sur la façon d'utiliser les câbles hybrides opto-électriques pour remplacer les câbles optiques préfabriqués pour la connexion des équipements secondaires entre les tableaux situés sur différents sites et dans des zones telles que les pièces adjacentes.
