Forskning om tillämpningen av förfabrikerade optisk-el hybridkabler i smarta anläggningar
För närvarande, för att på ett rationellt sätt öka effektiviteten och effekten av den konstruktionsfasen, djupt tillämpa olika designresultat i användningsfasen, främja konceptet om full livscykelhantering, omfattande tillämpning av olika nya moderna teknologier, etablera en enhetlig och centraliserad utrustningshanteringsgränssnitt, och förbättra effektiviteten av intensiv ingenjörsvirksomhet under design- och byggnadsstadierna, har State Grid Corporation of China börjat implementera standardiserad distributionsdesign och byggnad av anläggningar.
Ett av de huvudsakliga målen är att standardisera parametrar och gränssnittsstandarder för utrustning, så att primärutrustning kan kopplas till sekundärutrustning, och sekundärutrustning kan kopplas till varandra på ett standardiserat sätt. Detta säkerställer att sekundärkablage är plug-and-play, vilket ger mer bekväma tjänster för uppgifter som utrustningsauktion, drift och underhåll samt ingenjörsdesign, samtidigt som det också rimligtvis minskar byggtiden. Baserat på detta, har det i intelligenta anläggningar genomförts djupgående forskning och analys av tillämpningen av förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar, vilket har extremt viktiga praktiska betydelse i nuvarande situation.
1. Analys av tillämpningsområdet för förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar i användningsfasen
I modern kontext kan kablingsmetoderna som används för terminalblock i traditionella växelbrädor och fiberoptiska fördelningslådor i anläggningar under anslutningsprocessen inte längre möta de nya kraven för förfabrikerade anläggningar i installations- och driftsfaserna. Samtidigt, under konstruktionen av intelligenta anläggningar, eftersom uppgifter som platskabel och fiberkabel kablings, kretsanslutning, och kretsdubbelkontroll krävs när kablar och fiberkablar inuti skåpen ansluts, är byggtiden relativt lång.
Detta leder inte bara till låg byggprestanda och relativt låg tillförlitlighet, utan resulterar också i vissa skillnader i placering, installation och kablingsmetoder för anslutningsenheter inuti varje skåp. Därför är tillämpningen av processmetoder under byggnadsfasen extremt svår, vilket osynligt ökar arbetskostnaden under underhållsfasen och leder till generellt låg arbetsprestanda under konstruktion och efterföljande underhåll.
Med tanke på denna situation, genom att överväga hela bilden, kan tillämpningen av förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar, med fördelarna snabb inkoppling och urkoppling, lång livslängd, låg densitet, liten storlek, och hög tillförlitlighet, bättre möta de nya kraven för utrustning i intelligenta anläggningar för plug-and-play-funktion i det nya årtusendet.
Forskning om tillämpningen av förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar i intelligenta anläggningar
Generellt sett är förfabrikerade kablar lämpliga för positioner mellan kroppen av högspänningsprimärutrustning och intelligenta kontrolleringsskåp. För intelligenta anläggningar som använder GIS (Geografisk Informationssystem) utrustning, kan dubbeländade förfabrikerade kablar väljas för anslutningar mellan strömavbrytare inuti GIS-huvudkroppen och intelligenta kontrolleringsskåp, mellan kopplingsapparater och intelligenta kontrolleringsskåp, mellan jordningskontaktmekanismlådor och intelligenta kontrolleringsskåp, samt mellan huvudtransformatorterminallådor och intelligenta kontrolleringsskåp för huvudtransformatorn.
När det gäller anslutningsmetoden vid båda ändar kan flygplugsanslutningar väljas för anslutning, och förfabrikerade matchande uttag kan användas vid båda ändar. Sedan kan en rimlig konfiguration utföras enligt principerna för separation av dubbla loppar, separation av starka och svaga strömmar, och separation av växel- och likströmslopp. Efter tillämpningen av förfabrikerade kablar kommer processnivån för komponenter inuti utrustningen under montering att förbättras. Detta kan inte bara spara utrymme inuti växelbrädor, utan även möjliggöra mer bekväm, snabb och effektiv installation på byggarbetsplatsen.När intelligenta kontrolleringsskåpsutrustning ansluts till olika baysnivåenheter som nätverksanalysinstrument, feloscillografenheter, huvudtransformatorskyddsenheter, linjemät- och styrningssenheter, och linjeskyddsenheter, används huvudsakligen fiberkablar. Men konstruktionsprocessen som används för installation av vanliga fiberkablar är mer komplex än för kablar, och kraven för installationsmiljö under fiberfusion är extremt höga. Därför kan förfabrikerade fiberkablar med förfabrikerade anslutningar i fabriken väljas. Under platskonstruktion kan en fusionsfri anslutningsmetod användas, vilket kan minimera optiska dämpning och förlust vid konstruktion av fiberfusionpunkter och förbättra tillförlitligheten och stabiliteten hos fiberloop vid anslutning.
2. Analys av tekniska egenskaper för förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar
Optisk-elektriska hybridkablar är kablar som integrerar isolerade ledare inuti strukturen av fiberkablar, vilket integrerar strömförsökningskoppar och fiberer i ett. Eftersom strömförsökning och fiberkabelöverföring tillhör två helt olika typer av överföringsmetoder, finns det ingen störning mellan dem under överföringsprocessen. Optisk-elektriska hybridkablar har inte bara egenskaperna hos vanliga fiberkablar, utan uppfyller också relevanta standarder och specifikationer för lågspänningsströmförsökningskablar. De kan samtidigt hantera problem som finns i överföringen av fiber- och elektriska signaler från utrustning.
När det gäller fördelarna med optisk-elektriska hybridkablar, har de egenskaperna att ta upp litet utrymme, vara lättviktiga, och ha liten yttre diameter. I de flesta fall tidigare, problem som krävde flera kablar och fiberkablar för att lösas tillsammans, kan nu rimligtvis lösas genom att endast använda en hybridkabel. Samtidigt har tillämpningen av optisk-elektriska hybridkablar följande fördelar:
Under överföringsprocessen kan den erbjuda flera olika typer av överföringstekniker samtidigt. Utrustningen har stark utbyggnadsmöjlighet och god anpassbarhet under tillämpning, och produkten har en relativt bred täckning vad gäller tillämpbarhet.
Vad gäller tillämpningsprestanda, har den utmärkt inre tryckmotstånd och böjlighet, med relativt hög överlägsenhet och relativt hög nivå av bekvämlighet under konstruktion.
Kunder behöver inte spendera överdriven kostnad under inköpsprocessen, och kostnaden under konstruktion är relativt låg.
Eftersom hybridkabeln är av förfabrikerad typ, under den ursprungliga designfasen, är det nödvändigt att noggrant beräkna och predicera den faktiska liggande längden av den förfabrikerade fiberkabeln för att så mycket som möjligt undvika situationer där längden inte uppfyller standarden eller överstiger standarden. För närvarande kan utrustningsleverantörer erbjuda förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar. Anpassningsområdet för antalet fibrer i fiberkabeln är ungefär 6 till 48 fibrer, och det kan väljas som multimodal eller enkelmod. Typen av pansar är mestadels koppar eller vågformad aluminium. Längden kan förfabrikeras i förväg, och olika typer av elektriska anslutningar eller fiberanslutningar kan väljas för anslutningarna vid båda ändar.
När det gäller val av fördelningsram rekommenderas det att använda en modulär optisk-elektrisk hybridfördelningsram, vilket kan flexibelt och vetenskapligt konfigurera förhållandet mellan fiberer och koppar enligt olika skillnader i användarens utrustningsportar, för att maximera tillfredsställelse av olika krav i eldistributionshanteringsprocessen.
Enligt egenskaperna hos optisk-elektriska hybridkablar, i en intelligent anläggning, kan intelligenta terminaler för varje bay enhetligt kombineras till strömförlustalarmsignaler och enhetsfiber-signaler, och överföras till bay-skydd, mätning och styrning utrustning med samma typ av optisk-elektriska hybridkablar. När växel- och likströmsförsörjningar ansluts från växel- och likströmsfördelningspanelerna i växelbrädsfabriken, kan kablingen som används för att ansluta utrustning över olika våningar och platser enhetligt förenklas till optisk-elektriska hybridkablar, vilket möjliggör realiseringen av idén att alla kontrollsignaler för en typisk bay ansluts med en kabel.
3. Specifika fallanalys av tillämpningen av förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar
Denna artikel tar de typiska bayarna på 110 kV och 220 kV sidan av en viss intelligent anläggning som huvudfall. Genom att jämföra de specifika situationerna för tillämpningen av förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar, diskuterar den specifikt följande huvudegenskaper för tillämpningen av förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar:
(1) Statistisk analys av specifikationer och kvantiteter av optisk-elektriska hybridkablar på 110 kV sidan
Baserat på dubbelbusskabelningsläge på 110 kV sidan och användning av GIS-utrustning för forskning, finns det en ensidig konfiguration i den integrerade enheten för den intelligenta terminalens sammanfogningsenhet för 110 kV strömlinje och delning; finns det en dubbelkonfiguration i den integrerade enheten för den intelligenta terminalens sammanfogningsenhet för 110 kV huvudtransformatorinmatning. Två bussspänningsammanfogningsenheter är installerade i de intelligenta kontrolleringspositionerna för bussekipementet.
Följande tar huvudsakligen 110 kV linjebay som exempel. Genom att analysera kvantiteterna av fiberkablar och kablar mellan det intelligenta kontrolleringsskåpet och sekundärutrustningen, sorterar och analyserar vi specifikationerna och kvantiteterna av de optisk-elektriska hybridkablarna på 110 kV sidan.
Tabell 1 Statistik över kabel- och fiberkabelkoefficienter i 110-kilovolt linjeintervall
Som visas i Tabell 1, genom att analysera antalet fiberkärnor och kabelkärnor från processlagret till baylagret i 110 kV linjebay, och genom att överväga den maximala efterfrågan och faktiska reservkärnor, väljs en förfabrikerad optisk-elektrisk hybridkabel bestående av en 12-kärnig fiber plus 6×1,5 storleks kopparledare för utgångslinjen och delningsbayar. Enligt dubbelkonfigurationen av huvudstationen, väljs två förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar, var och en bestående av 12-kärniga fiberkablar plus 6×1,5 storleks kopparledare, för det huvudsakliga intelligenta kontrolleringsskåpet på 110 kV sidan.
(2) Statistisk analys av specifikationer och kvantiteter av optisk-elektriska hybridkablar på 220 kV sidan
Baserat på dubbelbusskabelningsläge på 220 kV sidan och användning av GIS (Geografisk Informationssystem) utrustning, är intelligenta terminaler och sammanfogningsenheter enhetligt ordnade i det intelligenta kontrolleringsskåpet. Forskningen om konfigurationen av processlagret och baylagret genomförs med en dubbelkonfigurationsmetod.
Följande tar huvudsakligen 220 kV linjebay som ett specifikt exempel. Genom att statistiskt analysera kvantiteterna av fiberkablar och kablar från det intelligenta kontrolleringsskåpet till sekundärutrustningsrummet, sorteras och summeras de faktiska specifikationerna och kvantiteterna av 220 kV optisk-elektriska hybridkablar.
Med hänsyn till dubbelkonfigurationen på 220 kV sidan, är antalet kabelkärnor och fiberkärnor av den andra kabeln och dess konfiguration samma som för den första kabeln. Innehållet visas i Tabell 2. Genom att statistiskt analysera antalet kabelkärnor och fiberkärnor från processlagret till baylagret i 220 kV linjebay, och systematiskt överväga den maximala efterfrågan och reservkärnor, kan varje intelligent kontrolleringsskåp använda två förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar med specifikationen 24-kärniga fiberkablar plus 6×1,5 kopparledare.
(3) Dataaggregering och analys av tillämpningen av optisk-elektriska hybridkablar i intelligenta anläggningar
Baserat på data från ovan nämnda statistiska process, visar analysen att i termer av specifikationer, kan de förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablarna som används inuti intelligenta anläggningar optimeras till 24-kärniga fiberkablar + 6-kärniga kablar och 12-kärniga fiberkablar + 6-kärniga kablar.
Antalet kablar från de intelligenta kontrolleringsskåpen på respektive sida av 220 kV och huvudstationen till sekundärutrustningsrummet kan minimeras till två, och antalet kablar från det intelligenta kontrolleringsskåpet på 110 kV sidan till sekundärutrustningsrummet kan minimeras till en.
När kostnaden för utrustningsmaterial under investeringsprocessen fortsätter att minska, genereras en serie indirekta ekonomiska fördelar, som följande:
Processorienterade och strömlinjeformade nivåer av kabelkomponentmontering är högre, och arbetsprestandan under konstruktionsprocessen är högre. Detta kan maximera besparingar i arbetskraft och ingeniörstid, och minska kostnaden för platsinstallation och konstruktion.
Efter att ha använt förfabrikerade kablar, kan det specifikt förbättra standardiseringsnivån för användare, minska antalet och kvantiteten av material, rimligt släppa taget om den ursprungliga inventeringen av användare, och minska hanteringskostnaden.
Det minskar arbetsbelastningen under senare drift och underhåll, har bättre grön och miljövänlig prestanda, och är mer i linje med de totala kraven för konstruktion av "två-typ och en-standardisering" anläggningar.
Tabell 2 Statistik över kabelkärnor och fiberkabelkärnor i 220-kilovolt linjeintervall
4. Slutsats
Sammanfattningsvis, syftar tillämpningen av förfabrikerade kablar i intelligenta anläggningar till att uppnå standardiserade och reglerade anslutningar för fiberkablar och kablar mellan primär- och sekundärutrustning, samt mellan sekundärutrustning. Detta kan specifikt förbättra byggprestanda och processkvalitet för sekundärutrustning under byggnadsfasen.
Denna artikel har huvudsakligen diskuterat tillämpningsområdet och tekniska egenskaperna för förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar. Den har studerat och analyserat den specifika tillämpningen av optisk-elektriska hybridkablar i 220 kV intelligenta anläggningar, och sammanfattat och analyserat några vanliga standardgränssnitt för hybridkablar som används i 220 kV anläggningar.
Användningen av förfabrikerade optisk-elektriska hybridkablar kan organiskt integrera kablar och fiberkablar. Det kan specifikt minska laggningens arbetsbelastning på byggarbetsplatsen, minska tvärsnittsstorleken på kabelluckor och det faktiska beläggningsområdet, och effektivt skära ner projektets kostnad under hela projektcykeln för intelligenta anläggningar.
Forskningsinnehållet i denna artikel fokuserar huvudsakligen på hur man använder optisk-elektriska hybridkablar för att ersätta förfabrikerade fiberkablar för att ansluta sekundärutrustning mellan växelbrädor på olika platser och i områden som över rum.
