Raziskava o uporabi predizdelanih hibridnih optično-električnih kabelov v pametnih postajah

Trenutno, s ciljem racionalnega povečevanja učinkovitosti in učinkovitosti faze gradnje, globlje uporabe različnih dizajnerskih dosežkov v fazi uporabe, spodbujanja koncepta celostnega življenjskega cikla, celovite uporabe različnih novih modernih tehnologij, vzpostavitve enotnega in centraliziranega vmesnika za upravljanje opreme ter izboljšanja učinkovitosti intenzivne gradnje v fazah dizajna in gradnje, je državna električna družba Kitajske začela implementirati standardizirani distribucijski način oblikovanja in gradnje pretvorovalnikov.

Eden od glavnih ciljev je standardizacija parametrov in vmesnih standardov opreme, omogočanje povezave primarne opreme z sekundarno opremo in povezave med sekundarno opremo na standardiziran način. To zagotavlja, da je sekundarna vezava plug-and-play, kar ponuja boljše storitve za naloge, kot so postopki licitacije za opremo, delovanje in vzdrževanje ter inženirski dizajn, hkrati pa tudi razumno zmanjšuje čas gradnje. Na tem osnovi se je v pametnih pretvorovalnikih izvedla podrobna raziskava in analiza uporabe predelanih optično-električnih kabelov, ki ima v trenutni situaciji izredno pomembno praktično pomen.

1. Analiza uporabnega obsega predelanih optično-električnih kabelov v fazi uporabe

V sodobnem kontekstu metode vezavanja za terminalne bloke v tradicionalnih odbornih številkah in vlaknenih distribucijskih škatlah v pretvorovalnikih med povezvalnim procesom več ne morejo zadovoljiti novih zahtev predelanih pretvorovalnikov v fazah namestitve in delovanja. Hkrati pa je pri gradnji pametnih pretvorovalnikov, ko je potrebno izvesti naloge, kot so vezanje kabelov in optičnih kabelov na mestu, povezovanje krmarjev in testiranje krmarjev med povezovanjem kabelov in optičnih kabelov znotraj škafeljev, čas gradnje relativno dolg.

To ne le vodi v nizko učinkovitost gradnje in relativno nizko zanesljivost, ampak tudi povzroča določene razlike v postavitvi, namestitvi in vezavi povezalnih naprav znotraj vsakega škafelja. Zato je uporaba postopkov tehnologij v fazi gradnje izredno težka, kar nevidno poveča stroške dela v fazi vzdrževanja in vodi do splošno nizke učinkovitosti dela v fazah nastavljanja gradnje in kasnejšega vzdrževanja.

Zaradi te situacije, glede na komprehensivno oceno, uporaba predelanih optično-električnih kabelov, ki imajo prednosti hitrega povezovanja in odpovezovanja, dolge življenjske dobe, nizke gostote, majhne velikosti in visoke zanesljivosti, lahko bolje zadostijo novim zahtevam opreme v pametnih pretvorovalnikih za funkcionalnost plug-and-play v novem obdobju.

Raziskava uporabe predelanih optično-električnih kabelov v pametnih pretvorovalnikih

Splošno so predelani kabeli primernejši za položaje med glavnim delom visokonapetostne primarne opreme in pametnimi nadzornimi škafelji. Za pametne pretvorivalnike, ki uporabljajo GIS (Geografski informacijski sistem) opremo, lahko za povezave med preklopniki znotraj glavnega telesa GIS in pametnimi nadzornimi škafelji, med preklapljalniki in pametnimi nadzornimi škafelji, med mehanizmi talnih preklopov in pametnimi nadzornimi škafelji ter med glavnimi transformatorjemi terminalnimi škatlama in pametnimi nadzornimi škafelji glavnega transformatorja, izberemo dvostranske predelane kable.

Kot za povezavo na obeh straneh lahko izberemo letalske povezovalne konektorje in za obe strani uporabimo predelane prilagojene utrdnice. Nato, glede na načelo ločevanja dvokrožnih krmarjev, ločevanja močnih in šibkih tokov ter ločevanja AC in DC tokov, lahko izvedemo ustrezno konfiguracijo.Po uporabi predelanih kabelov bo stopnja komponent v opremi med montažo povišana. To ne le shrani prostor znotraj odbornih številk, ampak omogoča tudi bolj enostavno, hitrejšo in učinkovito namestitev na mestu gradnje.

Ko je pametna nadzorna oprema povezana z različnimi napravami na ravni baza, kot so mrežne analizerske naprave, naprave za zapisovanje napak, naprave za zaščito glavnega transformatorja, naprave za merjenje in nadzor linij in naprave za zaščito linij, se glavno uporablja optični kabel. Vendar je postopek gradnje, uporabljen za namestitev običajnih optičnih kabelov, bolj zapleten kot postopek za kable, in za okolje pri združevanju vlaknenih vlaknil so izredno visoki zahteve. Zato lahko izberemo predelane optične kabelske konektore v tovarni. Med mestnim gradnjo se lahko uporabi metod brez združevanja, ki najmanjši optično slabočutnost in izgubo med gradnjo združevalnih točk vlaknenih vlaknil ter izboljša zanesljivost in stabilnost vlaknene zanke med povezovanjem.

2. Analiza tehničnih lastnosti predelanih optično-električnih kabelov

Optično-električni kabeli so kabeli, ki v strukturi optičnih kabelov vključujejo izolirane vodnike, z integracijo premosilnih bakrenih vodnikov in optičnih vlaknil v eno. Ker prenos energije in prenos optičnih kabelov spadata pod dva popolnoma različna načina prenosa, med prenosom ni nobenega motenja med njima. Optično-električni kabeli ne le imajo značilnosti običajnih optičnih kabelov, ampak tudi ustrezajo relevantnim standardom in specifikacijam za prenos nizekonepretne energije kabelov. Hkrati lahko rešijo težave, ki obstajajo pri prenosu optičnih in električnih signalov opreme.

Glede prednosti optično-električnih kabelov, ti imajo značilnosti zasedanja majhnega prostora, lahkosti in majhnega zunanjega premera. V večini primerov v preteklosti, ko so bile potrebne več kabelov in optičnih kabelov, da bi se skupaj rešile določene težave, jih lahko zdaj z razumnim uporabo enega hibridnega kabela. Hkrati pa ima uporaba optično-električnih kabelov tudi naslednje prednosti:

•  Med prenosom lahko hkrati ponuja več različnih vrst prenosnih tehnologij. Oprema ima močno širjenje in dobro prilagodljivost med uporabo, produkt ima relativno širok obseg uporabnosti.

•  V smislu uporabne zmogljivosti ima odlično notranjo odpornost na tlak in savljivost, z relativno visoko prednostjo in relativno visoko stopnjo enostavnosti med gradnjo.

• Stranke ne potrebujejo porabiti prekomernih stroškov med nakupom, stroški med gradnjo so relativno nizki.

Ker je hibridni kabel predelan, je treba v prvotni fazi oblikovanja točno izračunati in napovedati dejansko dolžino predelanih optičnih kabelov, da se čim bolj prepreči situacije, kjer dolžina ne ustreza standardom ali presega standarde. Trenutno lahko proizvajalci opreme ponudijo predelane optično-električne hibridne kable. Obseg prilagoditve števila vlaknil v optičnem kabelu je približno 6 do 48 vlaknil, in se lahko izbere za multimodalno ali enomodalno. Vrste oklepaja so večinoma bakreni ali valovični aluminij. Dolžina se lahko predelava vnaprej, in za konektorje na obeh straneh se lahko izbere različni tipi električnih ali optičnih konektorjev.

Pri izbiri distribucijskega škafelja se priporoča uporaba modulskih optično-električnih hibridnih distribucijskih škafeljev, ki lahko prilagodljivo in znanstveno konfigurirajo razmerje med optičnimi vlaknili in bakrenom glede na različne razlike v vratih uporabniške opreme, da se maksimalno zadovolji različne zahteve v procesu upravljanja razdelitve energije.

Glede na značilnosti optično-električnih hibridnih kabelov, v pametnem pretvorivalniku lahko inteligentne krajiščne naprave enotno združijo signale o izgubi energije in enotske optične signale in jih prenesejo na zaščitne, merilne in nadzorne naprave na ravnici baza z istim tipom optično-električnega hibridnega kabela. Ko se stikalne in DC viri energije povežejo z AC in DC distribucijskimi paneli tovarne za odbornice, se lahko vezave za povezavo opreme na različnih nadstropjih in lokacijah enotno poenostavijo v optično-električne hibridne kable, kar omogoča realizacijo ideje, da so vse kontrolne signale tipičnega baza povezane z enim kabelom.

3. Specifična primer analiza uporabe predelanih optično-električnih hibridnih kabelov

Ta članek uporablja tipične baze na 110 kV in 220 kV strani določenega pametnega pretvorivalnika kot glavne primere. S primerjanjem specifičnih situacij uporabe predelanih optično-električnih hibridnih kabelov specifično razloži glavne značilnosti uporabe predelanih optično-električnih hibridnih kabelov, kot sledi:

(1) Statistična analiza specifikacij in količin optično-električnih hibridnih kabelov na 110 kV strani

Na osnovi dvojne materske vezave na 110 kV strani in uporabe GIS opreme za raziskave, je enojna konfiguracija v integrirani napravi za združevanje enote pametnega krajiščnega terminala za 110 kV energijsko linijo in odseček; je dvojna konfiguracija v integrirani napravi za združevanje enote pametnega krajiščnega terminala za 110 kV glavno transformatorjev vhodnih linij. Dve materski napravi za združevanje napetosti sta nameščeni v pametnih nadzornih pozicijah materske opreme.

Naslednje se glavno osredotoča na 110 kV linijo. S centralno analizo količin optičnih kabelov in kabelov med pametnim nadzornim škafeljem in sekundarno opremo, se specifikacije in količine optično-električnih hibridnih kabelov na 110 kV strani razvrščajo in analizirajo.

Tabela 1 Statistika koeficientov kabelov in optičnih kabelov v intervalih 110-kilovoltne linije

Kot kaže tabela 1, s centralnim štetjem števila optičnih vlaknil in vodil od procesne ravnine do ravnine baza v 110 kV linija in s celovitim razmislekom o največji potrebi in dejanskim rezervnim vodilom, je izbran predelani optično-električni hibridni kabel, sestavljen iz enega 12-vlaknega optičnega vlakna plus 6×1,5 velikih bakrenih vodil, za izhodne linije in odsečke. Glede na dvojno konfiguracijo glavne podstanice, je za glavni pametni nadzorni škafelj na 110 kV strani izbran dvojni predelani optično-električni hibridni kabel, sestavljen iz 12-vlaknega optičnega vlakna plus 6×1,5 velikih bakrenih vodil.

(2) Statistična analiza specifikacij in količin optično-električnih hibridnih kabelov na 220 kV strani

Na osnovi dvojne materske vezave na 220 kV strani in uporabe GIS (Geografski informacijski sistem) opreme, so pametni krajiščni terminali in združevalne enote enotno razporejene v pametnem nadzornem škafelju. Raziskava konfiguracije procesne ravnine in ravnine baza se izvaja z metodo dvojne konfiguracije.

Naslednje se glavno osredotoča na 220 kV linijo. S statistično analizo količin optičnih kabelov in kabelov od pametnega nadzornega škafelja do sekundarne opreme, se dejanske specifikacije in količine 220 kV optično-električnih hibridnih kabelov razvrščajo in povzetek.

Ob upoštevanju dvojne konfiguracije na 220 kV strani, je število vodil in optičnih vlaknil drugega kabela in njegova konfiguracija enaka kot prvega kabela. Specifična vsebina je prikazana v tabeli 2. S statistično analizo števila vodil in optičnih vlaknil od procesne ravnine do ravnine baza v 220 kV linija in sistematičnim razmislekom o največji potrebi in rezervnih vodilih, lahko vsak pametni nadzorni škafelj uporablja dva predelana optično-električna hibridna kabela s specifikacijo 24-vlaknega optičnega vlakna plus 6×1,5 bakrenih vodil.

(3) Agregacija in analiza podatkov o uporabi optično-električnih hibridnih kabelov v pametnih pretvorivalnikih

Na osnovi podatkov iz zgornjega statističnega procesa, kaže analiza, da se glede specifikacij predelani optično-električni hibridni kabeli, uporabljeni znotraj pametnih pretvorivalnikov, lahko optimizirajo v 24-vlaknene optične kabelske + 6-vodilne kabelske in 12-vlaknene optične kabelske + 6-vodilne kabelske.

Število kabelov od pametnih nadzornih škafeljev na vsaki strani 220 kV in glavnih podstanic do sekundarne opreme se lahko zmanjša na dva, in število kabelov od pametnega nadzornega škafelja na 110 kV strani do sekundarne opreme se lahko zmanjša na enega.

Ko se stroški materiala opreme v investicijskem procesu stalno zmanjšujejo, se generira serija neposrednih ekonomskih koristi, kot sledi:

• Orientacija in strmljena stopnja sestavljanja kabelskih komponent je višja, in učinkovitost dela v procesu gradnje je višja. To lahko maksimalno prihrani delovno silo in čas gradnje ter zmanjša stroške namestitve in gradnje na mestu.

• Po uporabi predelanih kabelov se lahko specifično izboljša standardizacijska stopnja uporabnikov, zmanjša število vrst in količina materialov, razumno izpusti zasedbo originalnega skladišča uporabnikov in zmanjša stroške upravljanja.

• Zmanjša delovno obremenitev v kasnejšem procesu delovanja in vzdrževanja, ima boljše zeleno in varčevanje s čezmorskim okoljem in je bolje v skladu s splošnimi zahtevami za gradnjo "dvovrstnih in enostandardiziranih" pretvorivalnikov.

Tabela 2 Statistika vodil kabelov in optičnih vlaknil v intervalih 220-kilovoltne linije

4. Zaključek

V zaključku je namen uporabe predelanih kabelov v pametnih pretvorivalnikih doseči standardizirane in regulirane povezave optičnih kabelov in kabelov med primarno in sekundarno opremo, kot tudi med sekundarno opremo. To lahko specifično izboljša učinkovitost gradnje in kakovost postopka sekundarne opreme v fazi gradnje.

Ta članek je glavno obravnaval obseg uporabe in tehnične značilnosti predelanih optično-električnih hibridnih kabelov. Raziskal in analiziral je specifično uporabo optično-električnih hibridnih kabelov v 220 kV pametnih pretvorivalnikih, povzel in analiziral nekaj pogostih standardnih vmesnikov hibridnih kabelov, uporabljenih v 220 kV pretvorivalnikih.

Uporaba predelanih optično-električnih hibridnih kabelov lahko organično združi kable in optične kable. Lahko specifično zmanjša delovno obremenitev na mestu gradnje, zmanjša prečni prerez kabelskih jark in dejansko zaseden prostor ter učinkovito zmanjša stroške projekta v celotnem ciklu projekta pametnih pretvorivalnikov.

Vsebina raziskave v tem članku se glavno osredotoča na to, kako uporabiti optično-električne hibridne kabelske, da zamenjajo predelane optične kable za povezovanje sekundarne opreme med odbornicami na različnih lokacijah in v območjih, kot so med sobami.