传输线路的工程设计

传输线路的工程设计（共8篇）

传输线路的工程设计 篇1

摘要：随着社会的不断发展和建设, 工程传输线路的重要性也越来越突出, 尤其在一些特定的环节, 更需要有特别的要求。

关键词：传输线路,工程规划,设计

为了确保通信信号抵抗其他电磁波干扰的能力, 同时提升其稳定性和加密能力, 传输系统在埋设中一般基于传输效果、传输速度、传输介质等因素, 往往优先考虑采用光纤作为信息媒介。因此, 传输线路的施工人员必须一对一地依照已有的设计要求进行整体路线布置, 严把施工质量关, 在设计和具体施工中, 对于具体的设计参数要逐一校对, 只有这样, 才能确保未来通信系统的安全可行性。为了使通信系统更加安全, 本文特从地形、气象水文条件、规划布局原则等方面进行了综合分析, 希望对当前的通信施工起到一定的辅助。

1 通信系统传输设计要点

设计通信系统传输的工作时, 有时会遇到山体岩层、地下水系、自然环境或文物设施等人力不可抗因素, 而导致线缆损坏或放大器烧毁等事故的发生。故在建设专有通信传输网络时, 在考虑地形地的基本之上, 还应结合当地政府的市政规划线路图纸予以设计, 尽量拉近同已有成型路线的设计方式的距离, 尽可能节约运输、维修等相关费用的成本, 在设计中要参考电力、交通网、邮政网络等规划部门的意见, 最后制定一套最合理的线路走向, 最大程度避免自然因素的干扰。

1.1 通信网络的杆路规划问题

对于我国来说, 在一些特大城市、省级城市, 其通信传输系统已经相对完善, 上述提到的杆路规划主要面向一些中西部相对落后的城市和乡镇, 工程通常在野外条件下完成。这里相对交通不发达、施工难度系数较高, 所以, 在施行工程测量前期, 必须对当地的地形、地貌做一个系统的调查, 尤其是标杆途径的位置要系统化勘察, 并出具勘察报告, 为了最大程度实现杆路的合理性, 要多制定几套方案, 以供筛选, 经过最终的可行性评估以后, 得出最佳方案, 以保证线路达到平、直、近的要求。对于一些水泥杆、钢绞线、光缆、电线等器材的架设, 应多考虑靠近公路为主, 便于后续维保。

1.2 通信传输网络的测量

按常规而言, 通信传统网络走向主要依据线路的负荷量及一些不可抗因素进行对谁论证而形成的。在重负荷地区尽量保证线杆50米一档, 如受地形、建筑高度等因素限制时可因地制宜地适度更改。在测量传输路网时, 工程人员要做到常规区域8米重型杆、制高点6米重型杆原则, 采用50米拉距绳固定出杆距, 如果多出或不足时, 可采用皮尺进行准确增减, 以保证网络的精确性。在测量时要及时在规定区域内做好标记出杆号、杆高、角杆度数、拉线位置, 并标出地形特征和建筑数名称及高度, 以保证网络的正常运行。

2 通信传输线路的施工办法

2.1 通信系统杆架的选取和埋设

在现代通信学中, 涉及到工程领域, 架杆采用水泥夯制时, 应该首要考虑荷载、埋置位置的地质特性, 是否需要人为加固, 以及当地的气候条件。架杆按照规格划分, 可以分为:6m、8m、10m三种。杆体施工时得综合考量地形条件, 在架设过程可考虑通信与电力线路同时铺设, 但必须注意两种线路之间的距离。对于杆体施工而言, 6米杆一般采用深挖1米的圆形杆坑深埋、8米杆采用1.3米坑、10米采用1.5米坑、岩石采用0.8米坑并用水泥筒等手段加固。

2.2 传输线路的光缆吊装及相关工作

通信工程中提到, 在敷设光缆时, 要利用光缆挂钩固定在表面镀锌的钢丝绞线上, 选择材料时, 要考虑好当地的湿度条件。在施工中, 任何时候, 都必须确保光缆和地面有至少6m的安全距离, 如果需要横跨公路、铁路线等交通设施时, 则距离地面高度不得低于7.5米, 对于转角杆上架设线路时, 应多考虑一下如何增加拉力。如果需与电力线缆使用同一个架杆时, 为了保证空间的利用率不至于过高, 尤其是其垂直距离要满足线路架设相关规定的要求, 即不能低于2m, 采取必要措施防止路线飞线。

2.3 架空杆路拉线

通信传输线路在铺设过程中基于一系列非人为不可抗因素的影响中, 承担光缆的终端主受力杆、跨越辅助杆、角杆等设施均会在不同程度上产生方向各异的应力, 为了保证线路的整体性, 必须施加外部荷载在保证杆体平衡的基础上予以固定。固定拉线的标准要符合1*7*2.6mm的表面镀锌的钢绞线, 地下受力部分埋设深度要达到1.5m以上。如果位于地势空旷、风力荷载过大的地域, 必须考虑到线路的防风措施, 比如可以在线路分界处、跨公司/铁路的地方采用两方向牵拉固定, 在某些孤立的直杆部位, 按照一定的密度、分别设置人字形固定拉线, 为了确保安全, 还应该配以四方向牵拉加固。一般情况下, 拉线与直杆的夹角控制在45度左右, 个别条件下也绝不能低于30度。

3 通信传输线路设计的内容及步骤

最优设计:

设计工程师一方面既要考虑设计需要实现的功能及工程本身的安全系数及可靠性, 另一方又要考虑工程造价的高低, 对两者进行权衡, 即要用最低的价格又要实现设计产品的必要功能需求, 这才是最低设计。它包括两个方面内容:

(1) 工程设计本身的最优化问题。即将给定的系统类型、设备、结构拓扑图为首要考虑因素基础上, 优化线材等组成部件, 使传输网络结构更优化。

(2) 最合理的设计标准问题, 即对于某个具体工程, 确定一个合理科学化的传输网络体系, 使得工程既能满足基本通信功能、质量和安全需求, 又能使通信传输工程全寿命期的费用最低。

4 结论

本论文从理论角度对于通信传输线路进行了探讨, 主要对于施工方案、施工标准和施工办法等方面, 通过通信传输线路, 可以清晰、全面掌握路网铺设状况, 提高通信线材铺设的有效性和可靠性, 向企业提供良好的网络组织支持和快捷的调度服务。

参考文献

[1]张建平.基于IFC的建筑工程4D施工管理系统的研究和应用[J].中国建设信息, 2010 (4) .

[2]钟达夫.基于工学结合的网络综合布线教学改革实践[J].电脑知识与技术, 2010 (6) .

[3]许海明.小议楼宇自动控制系统设计与施工中应注意的问题[J].中国新技术新产品, 2010 (08) .

[4]曹雷, 辛春红, 唐彦儒.移动通信技术专业课程体系建设[J].信息技术, 2010 (3) .

传输线路的工程设计 篇2

【关键词】数据传输 设计 E1线路 数字信号

随着数字技术的推广，E1线路传输方式被逐渐应用在数据传输工作中。E1线路传输方式具有经济实用、容量大以及便捷可靠的特点，获得用户的肯定，逐渐被推广采用[1]。因为E1线路受到带宽限制，若用户同时使用多个业务时，数据传输就会存在很大困难。当前，解决方法是利用多种传输通道以及多种传输设备，然后在终端上对接收到的不同数字信号进行汇聚。但是这种做法会占用很大的传输通道，会增加传输成本费用、设备维护费用以及传输通道费用。如果能利用一种传输设备同时将不同用途的多个信号进行复合，然后利用E1线路完成传输工作，就能有效解决多个数字信号传输问题，也能在一定程度上控制传输成本。

一、介绍系统概况

所谓多用途数字通路传输系统是指采用E1线路进行传输的一种综合复用设备。这一系统是建立在物理层保障带宽的一种时隙分割技术，其是在物理层中将一条E1线路分割为多个通道（N个），从而分别同时传输数据、电话、时钟以及音频等多个业务。每一个传输通道基本带宽单位设计为64 Kbit/s，总带宽为N×64Kbit/s。确保数据、电话、音频等多个业务在传输时不会出现带宽拥挤、独占情况，保障了不同数据能实现匀速、独立传输。还能有效解决多个数据经过IP网络过程中发生的带宽竞争情况，有效解决了带宽不能确保实时业务问题。

二、分析几个关键技术

（一）总线分接/服用的时隙分配情况

为了能任意分配不同业务数据带宽，选用双口RAM实现从时隙到业务卡地址的一个映射工作。E1含有32个时隙，在分配过程中将时隙0当作业务管理以及帧同步之外，其余时隙都能实现任意分配，其配置灵活性非常高，如图1。

（二）分析以太网桥中实现的协议转换

在以太网桥将E1作为WAN接口，可以实现LAN协议的桥接工作，并利用E1时隙来 帮助承载HDLC数据流，其转换流程如图2。

（三）介绍MPEG音频解码及编码

其中MPEG解码卡以及编码卡的时隙分配情况决定了解码、编码率大小，例如256 Kbit/s，其共有4个时隙，在设置解码、编码时隙时应确保相同。若在某侧同时存在一个编码卡和解码卡时，在设置时隙时能存在重叠情况，从而实现合理利用E1时隙。

三、分析系统具体情况

针对多数字通路传输系统选用模块化设计理念，按照不同需求选择不同数量以及种类的模块，然后配置成满足不同业务种类的一个系统。设备利用总线结构，从而满足不同接口结构的灵活配置工作，按照用户需求来安装电话、视频、异步数据（RS-232/RS-485）以及同步数据（X.21/V.35）、100Base-T数据通道接口卡[2]。并且每个通道带宽数据可以根据单位为64 Kbit/s的数据来自由分配总数为1920Kbit/s的带宽，从而满足不同数据通道的数据独立传送工作。

四、分析系统技术具有的特点

目前，实际数据传输工作中E1线路信号传输方式不断得到推广采用。如果想要充分发挥E1具有的传输特性，研制出了具有多个用途的一种传输设备，这一多种数字综合传输系统具有强有效性以及功能多样的特点，综合利用了几种关键技术，从而实现了通用性传输设备的工作需求。其充分采用2 Mbit/s线路实行合理分配，利用点对点的传输方式，同时实现了不同业务传输。

五、结语

总而言之，本文分析了基于E1线路多种數据综合传输系统的实现，为不同数据信号实现综合传输营造了一个完整、统一并且灵活方便的应用平台。其综合利用了以太网技术、异步数据和同步数据、MPEG音频解码和编码技术等多种技术，有效完成了不同信号在同一E1线路中的传输工作。

参考文献：

[1]李军.基于E1线路多种数据综合传输的设计与实现[J].电声技术.2010，24（06）：77-79.

传输线路的工程设计 篇3

一、通信传输线路的设计

1.1通信网杆路的设计

经过多年的发展, 我国各个城市的通信传输线路网基本已经建设完毕, 光缆的建设现在主要针对于偏远贫困地区。一般在施工过程中是在荒郊野外进行, 交通对架设工程施工的影响非常的大, 特别是在山区, 杆路的技术要求高, 假设地段地形险峻成为了较为普遍的特点。因此在实际设计之前, 先要进行实地考察, 制备多种方案进行对比性和论证。确保路线走向比较的清晰, 尽量的平且直, 这对于施工还是日后的维修工作来说都有着至关重要的作用。

1.2通信传输线路网杆路的测量

通信传输网杆路的走向主要根据线路本身的负荷程度再结合当地的气象来决定, 在负荷比较重的路段杆路要保持在五十米一档, 当然也可以因地适宜进行适当的改变, 但是变化幅度不能过大。水泥杆一般用八米高的重型杆来确保稳定性, 如果为了减少路面的倾斜度, 在制高点则可以用六米的重杆。在测量过程中, 设计人员一般采用长达五十米的拉锯绳, 当两个杆子距离长于或者短于五十米的时候, 那就用皮卡尺进行精确测量, 确保杆距的可靠性。测量时要进行数据的标注, 遇到地形问题或者较高大的障碍物时可以采用分段测量的方法进行准确的测量。

二、通信传输线路的施工

2.1通信传输线路架杆

通信传输所用的架杆长度一般为六米、八米和十米这三种, 选取的时候要根据架杆所能承受的负荷, 当地的气象和地形复杂程度进行取舍。如果地形和气象较为平稳, 则可以和电力架杆进行同杆架设, 但是必须要注意两杆之间距离不能过近, 以免出现安全事故。另外, 在架杆埋深的过程中, 一般八米的重型杆采用挖掘一点三米的圆形杆埋深处理来确保稳定, 十米杆则埋深一点五米, 终端或者转角杆等超大负荷杆埋深一点六米, 岩石处理零点八米并用水泥或者硬岩进行加固。

2.2接地保护

所谓保护接地就是将正常情况下不带电, 而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分 (即与带电部分相绝缘的金属结构部分) 用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。无论是通信传输线路还是电力传输都要进行接地保护, 这样可以避免在雷雨天气发生的安全事故。在架空路线中, 可以用拉线进行相对的保护, 将拉线的一端渗入水泥杆抱箍内并固定, 另一段则高出杆顶二十米并且用三毫米的镀铜线固定在线路架杆上, 进行接地保护。

2.3架空杆路拉线

在雨水, 大雪等自然因素和自身重力的影响下, 光缆路线的各个部位可能会产生极为不平衡的表面张力。为了保证线路的安全可靠和自身的平衡, 要在通信传输线路的重型水泥杆上设计拉线。一般采用一毫米乘七毫米乘二点六毫米的镀锌合金线, 地锚埋深一米五以上。在风力较大的地区要采取相应的防风措施, 可以采用双向顶头拉线的方法进行加固, 并配合四方拉进行加固。通常来说, 拉线和杆路夹角一般为四十五度, 地形受限制也不能低于三十度。

三、结束语

通信线路的发展是一个不断演进的过程, 从最初的架空明线, 发展到对称电缆、到同轴电缆、再发展到海底光缆, 日渐先进。现如今, 随着信息化进程和网络通信技术发展的不断加快, 通信传输线路的设计和施工也备受人们关注, 相关人员一定要兼顾产品的实用性和功能, 还有工程造价的高低进行权衡利弊, 最终达到最优设计。我相信, 随着新材料、新技术的日新月异, 通信线路的发展一定会更加精彩。

摘要：改革开放以来, 随着国家科技和经济的不断稳定提升, 通信传输技术也随之不断提升。通信线路是保证信息传递的通路, 在有线通信中, 将电磁波信号从一个地点传送到另一个地点的传输媒介。目前长途干线中有线主要是用大芯数的光缆, 另有卫星、微波等无线线路。省际及省内长途也是以光缆为主, 另有微波、卫星电路。本文对通信传输线路的设计与施工做出了详细分析, 总结了一些在设计和施工的过程中容易出现的问题, 希望尽自己的绵薄之力为通信事业的发展和通信技术人员提供一定的参考。

关键词：通信传输,线路,设计,施工

参考文献

[1]魏凡卜, 魏志斌.浅谈确保通信线路安全运行的对策[J].黑龙江科技信息, 2011 (10) .

[2]苏涛, 刘磊.通信线路工程的施工方案[J].信息通信, 2011 (1) .

[3]杨晓鸣.通信传输线路设计与施工的关键技术探讨[J].中国通信, 2012, 24:84.

传输线路的工程设计 篇4

1 客专铁路通信传输系统概述

1.1 客专铁路通信传输系统的信息内容

为满足信息传输需要, 需要构建一个功能齐全、容量较大、可靠性较高、可集中维护、统一管理的传输网络系统。客专铁路通信传输系统主要负责控制通信系统控制中心和各个子系统之间传输的各类信息。

1.2 客专铁路通信传输系统的模式

纵观铁路通信传输系统的发展史, 主要有同步传输模式、异步传输模式和开放式信息传输其模式。现阶段光同步传输模式趋于成熟, 它实现了光纤上的同步信息传输、交叉连接与复用;伴随着网络服务的日益多样化, 需要借助网络完成邮件接收、传送等应用工作, 这依赖于异步传输系统平台;为满足传输系统传输信息多样性、高速率和大容量等需求, 构建了开放式信息传输模式, 此种模式具有灵活多变、经济适用的特点, 目前, 被广泛地应用在铁路通信中。

1.3 客专铁路通信传输系统的功能

传输系统是通信系统中最为重要的子系统, 在整个铁路通信系统中发挥着主导作用, 它能够为铁路通信系统中的其他子系统和自动控制管理系统提供信息传输通道, 它能够高效、准确地传输不同类型专用电话、公务电话、广播等所有列车运营管理中所需要的各种信息。

2 客专铁路通信工程光缆传输线路和设备的施工

本文以秦沈客运专线通信工程为例, 对通信工程光缆传输线路和设备的施工进行分析。为满足具体的施工需要, 在各个施工单位内部成立相应的工程指挥部, 主要负责各个施工路段的指导、协调、组织、质量检查等工作。

2.1 光缆传输线路的施工

依据工程设计要求, 需要在秦皇岛和沈阳通信站之间铺设一条20芯光缆, 其中顺着铁路线右侧, 面对沈阳通信站方向铺设16芯光纤, 4芯5光纤, 顺着铁路线左侧铺设一条12芯光纤。由于大多数左侧光缆和信号电缆同沟, 因此, 应控制光缆铺设和信号电缆的外侧, 与信号电缆平行, 且空间距离超过0.1米。采用直接埋设的方式铺设新设光缆, 对于穿过市区以及中间站的光缆采用管道的方式对其进行保护, 对于不同规格桥上的光缆应将其铺设在事先预留的电缆槽内。在进行光缆传输线路具体施工的过程中应当注意以下几个方面。

(1) 实行质量档案卡制度。对于光缆传输线路施工过程中需要运用的物资及施工工序都要进行质量跟踪卡控制, 促使物资运输、物资保管、电缆传输线路施工、光缆传输线路检测等相关方面的质量都记录在质量跟踪卡上, 保证光缆传输线路施工的各个环节都有据可查。

(2) 加强施工材料质量控制。施工材料是光缆传输线路建设的基本要素, 加强施工材料质量控制, 对于提高光缆传输线路施工质量, 加强埋设光缆的深沟防护起到很大作用。所以, 在具体进行光缆传输线路施工中一定要对施工材料质量予以严格的控制, 即工程监理人员采用旁站监控, 依据施工规范要求, 就所应用的施工材料予以严格的检测, 确保光缆传输线路施工所应用的材料都是高质量的, 符合施工要求。

2.2 光传输设备的施工

光传输设备与光缆传输线路密不可分, 秦沈客专铁路通信工程中的光传输设备主要由两层网系统组成。其中第一层负责本线区间中继通信工作, 并预留充足干线话路, 该层主要由TM、ADM、REG设备构成。第二层传输系统主要负责本线车站以及区间内各种信息的传输工作。在设备生产厂家的监督指导下, 由施工单位完成光传输设备的安装工作, 在安装光传输设备的过程中, 若出现设备与设计不符的情况, 施工单位应在获得工程设计单位和监理单位许可后, 结合设计方案, 就设备安装进行分析, 找出设备安装与设计方案不符的症结。再结合相关资料及相关程序, 就设备安装工艺进行调整和优化, 促使设备分布设置更加合理、规范。在进行具体的光传输设备安装施工前, 选取一个样板站进行光传输设备安装模拟, 待光传输设备安装施工可以熟练地、准确地、标准地进行时, 进行具体的光传输设备安装。这样便可以保证光传输设备安装质量。

3 结语

铁路通信工程建设在铁路自身建设和中国特色社会主义和谐社会构建中发挥着重要的作用。传输系统是通信工程的核心, 光缆传输线路是传输系统的动脉, 光传输设备是传输系统的心脏。因此, 在客专铁路通信工程的施工过程中, 应全面控制传输系统的施工质量, 施工人员和工程监理应严格参照施工规范和设计原则规范操作, 切实保证通信工程的施工质量。

摘要：通信传输系统在客专铁路通信工程中占据着重要的位置, 直接关乎铁路交通系统的语音、图像等各种信息的传输和管理工作, 它在列车运行安全管理工作中发挥着不可替代的作用。本文旨在通过对客专铁路通信工程光缆传输线路和设备施工的具体分析, 希望能为客专铁路通信工程传输系统施工提供一定的参考。

关键词：客专铁路,通信工程,传输线路,设备,施工

参考文献

[1]周鹏.客专铁路通信工程传输系统的施工探讨[J].民营科技, 2014 (1) :81.

[2]姜成师.关于客专铁路通信工程传输系统的施工探讨[J].中国高新技术企业, 2013 (5) :100-101.

电能传输线路故障的检修处理 篇5

在电力科学技术推动下, 我国电能生产方式日趋多样化, 从传统的火力发电逐渐转变为水力、风力等不同类别的发电体系。原始电能由发电厂负责生产, 所产出的电能还需经过线路传输才能准确地传输给用户使用。因传输线路长时间暴露在外, 难免会遇到一些故障问题, 从而破坏了供电传输的稳定性。电力部门制定系统维护与管理方案时, 应重点考虑传输线路故障的检测与处理。

1 系统线路故障的形成因素

随着各种电气及机械设备数量的增多, 保持电能正常供应是设备高效率工作的重要条件。电力系统涉及到发电、变电、输电、配电等几个核心环节, 电能在传输阶段容易出现故障问题, 从而给整个供配电系统运行造成了较大的阻碍。

(1) 环境因素。目前, 我国大部分电能传输依赖于导线连接, 线路是电能供应的主要媒介, 决定着供配电系统调控电能的运作水平。国内输电线路多数分布于野外郊区, 外在环境条件恶劣易造成线路连接故障, 中断发电厂输送电能的持续性。如冬季低温气候条件下, 导线材料会因被冻结而阻碍其传导性能;夏季高温环境下, 导线材料会因过度干燥而出现断裂, 这些都会干扰到系统线路传输的稳定性。

(2) 质量因素。导线是传输线路的基本构成, 导线材料质量决定了电能传输的效率, 也影响着整个系统功能的正常发挥。一般情况下, 材料质量不合格引起的系统故障表现在以下2个方面:1) 绝缘性能。导线所用材质不符合国家标准规定, 线路绝缘性能会因受损而丧失安全保护功能。2) 传导性能。电缆的传导性减弱, 电厂输送电能过程中出现电路受阻的现象, 当电压或电流值超出线路承担的负荷时, 便会引发短路故障。

(3) 监控因素。日常监测是维护电力线路的必备措施, 制定与电力工程运行相对应的监控系统, 以便能够及时发现各种故障现象。相反, 缺少监控系统的辅助, 电能传输也会面临各种安全风险, 特别是当线路运行荷载超出标准范围时, 就易导致瞬间性的短路故障。供电部门为了节约建造成本, 未能配备自动监控系统监测线路传输, 破坏了电力供应活动的有效性, 这也是输电线路故障率增加的一大因素。

2 电能传输线路故障的检修处理

输电是用变压器将发电机发出的电能升压后, 再经断路器等控制设备接入输电线路来实现的, 从而保持了供配电系统的正常运转。尽管是电力系统的一个局部构成, 但传输线路对系统整体功能的发挥具有极大的影响。电能传输是供配电系统的主要工作之一, 主要目的是确保各用电设备获取充足的能量以维持运转。

输电线路故障的检修, 既要快速地识别输电系统是否存在故障, 还要能准确地锁定故障位置, 这样才能提高检修人员的故障处理效率。输电线路故障检修的措施: (1) 状态检修。根据输电线路的工作状态做出判断, 在不中断系统运行的前提下完成检测维修工作。电力系统自动化改造之后, 系统内设置了自诊断、自检测、自保护等模块, 如图1所示, 方便了检修人员的故障检修。如输电线路正常工作时, 技术人员详细记录检测仪表的数据, 对比历史记录的数据资料, 即可判断是否存在故障。 (2) 日常检修。日常检修属于传统的故障检测方式, 需要中断供电系统的运行, 对导线电路进行综合排查, 便可初步判断故障。此方法操作起来比较复杂, 需要检修人员认真落实每一个步骤。

3 输电线路故障的处理措施

新时期政府部门增加了电力工程建设的投资, 为输电线路故障处理提供了资金保障, 创造了更加安全可靠的供配电作业环境。处理输电线路故障必须坚持“针对性”原则, 不同故障采用不同的处理方法。下面介绍几种比较常用的故障处理措施:

(1) 雷击。雷电现象产生的强电流, 易摧毁输电线路的有效连接, 从而造成障碍, 如电流短路、线路烧坏、设备受损等。处理雷击故障应视情况而定, 轻型故障需重新调整线路连接, 严重的雷击事故则需要更换导线电缆, 并安装新的绝缘装置。当前, 处理雷击故障的普遍方式是安装电子避雷器来自动感应雷击信号, 提前发出紧急处理指令, 以控制故障的损坏程度。避雷器接线方式如图2所示。

(2) 过载。过载运行是输电线路超出能够承载的负荷范围, 从而引起电压、电流值的快速上升, 破坏线路结构的完整性。防范过载故障应考虑:1) 用电设备。选择与输电线路相匹配的用电设施, 避免输电量超标毁坏供配电系统。2) 线路结构。适当地调整输电线路结构。如故障检修期间, 对远距离线路传输进行简化处理, 杆塔、导线、绝缘子、接地等部分均严格按照图纸安装。

(3) 保护。通过主保护和后备保护处理故障。主保护是满足系统稳定和设备安全要求, 能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。后备保护的具体情况:当主保护或断路器拒动时, 由相邻电力设备或线路的保护来实现后备保护;当主保护拒动时, 由本设备或线路的另一套保护来实现后备保护;当断路器拒动时, 由断路器失灵保护来实现近后备保护。

4 结语

总之, 除了直接性地采取故障检测与处理方法外, 还可设置线路保护功能以防范故障的发生。现有技术条件下, 输电线路故障保护方法有主保护、后备保护等两种, 灵活地运用线路保护方案能够有效减小系统故障的发生率。

摘要：介绍了电力系统线路故障的形成因素, 同时对常见输电线路故障的处理措施进行了分析探讨, 电能传输线路故障的检修及处理对保障供电稳定性具有重要的意义。

关键词：电能,传输线路,故障,检修,处理

参考文献

[1]施世鸿, 何奔腾.不受TA饱和影响的高压输电线路故障测距算法[J].电力系统自动化, 2008 (2)

[2]陈铮, 董新洲, 罗承沐.单端工频电气量故障测距算法的鲁棒性[J].清华大学学报:自然科学版, 2003 (3)

[3]束洪春, 司大军, 葛耀中, 等.T型输电线路电弧故障测距时域方法研究[J].电工技术学报, 2002 (4)

传输线路的工程设计 篇6

近十年来对配电网重构的研究相当活跃,以降低网损为目标函数的重构方法有最优流模式算法和启发式算法以及人工智能算法[1～7],以负荷分布均衡化的方法有二次电流矩法[8,9],基于模式识别的支持向量机算法[10]。这些新方法的不断出现,丰富和推进了配电网重构的研究,但这些方法都是在一定负荷下对配电网运行模式的改变,没有在配电网负荷变化时,对配电网的负载能力及电压情况进行分析。随着电力系统的不断发展,从单一的重构目的逐渐向多目标的重构方向发展[11],从简单的网架结构重构逐渐深入到综合考虑网架结构特征与电压质量关系的网络重构发展,而且考虑负荷随机性变化将是网络重构的发展方向。

本文基于配电网网络的物理参数,提出了用负荷因子LSF(load scale factor)来决定辐射型配电网线路最大传输功率的方法,以各支路最大传输功率的大小来确定配网的薄弱路径。在配电网中对于LSF接近于1.0的路径,其传输功率的能力达到极限,如果再给其节点增加负荷功率,势必造成节点电压的急剧下降,甚至失稳。以各支路的LSF为依据,对配电网络的运行模式进行重构,使增加的负荷分布均衡和节点电压一定。此方法考虑了负荷的动态变化,对实时监控的配电网运行管理提供了判断依据。应用传输功率进行配电网重构,不但优化了网络结构,而且优化后的配电网保证了其节点电压一定和网损最小。另外本方法是在原网络基础之上寻找最薄弱路径,因此在重构时开关操作次数少,在实际使用时简捷有效。

1 基于潮流的节点电压可行解分析

随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,配电网负荷正急剧地增长,使配电网网络的运行状态越来越接近极限状态,导致了配电系统低电压运行,其电压不稳定主要是由于负荷超过其可控能力而引起电压不可控下降造成的。配电网承受负荷增长的能力是有限的,如何有效地实施配电网的运行管理及其扩展规划,在负荷不断变化的情况下,在保证配电网电压质量的前提下研究配电网重构问题是非常重要的。

假设以变电站为电源的辐射型配电网共有L条线路(L=1,2,,L),N个节点(N=1,2,,N),以图1所示配电网的等值电路图为例。

图1中Vi∠δi为首端节点i的电压,V j∠δj为末端节点j的电压,rij和xij分别为传输线路的电阻和电抗,Pij+Qij为首端到末端节点线路的传输功率,同时也是末端节点j的注入功率。基于配电网的等值电路对其电压进行分析。

对式(1)进行展开,可得式(2)。

由式(2)可得式(3)和式(4)。

由式(3)和式(4)可推导出式(5)。

对式(5),当且仅当

时有解,也就是一个具体的配电网,进行潮流计算时节点电压可行解存在。

在保证配电网每个节点电压存在的前提下,线路传输的功率以LSF⋅(Pij+j Qij)的速度增长,达到其传输功率的最大值时满足式(7)。

根据式(7),对一个具体的配电网,求出其所有线路的LSF,进一步可得到各线路的最大传输功率,其中最小的LSF是一个配电网电压可行解存在的必要条件,其所对应的线路是该系统功率传输的最薄弱路径。当负荷发生变化时,系统节点发生电压急剧下降一定是从最薄弱的部分开始。由于配电网每个线路的基本物理参数是确定的,那么应用LSF在保证节点电压有可行解的前提下,可求得配电网网络各线路最大传输功率,进一步可得到配电网网络各线路末端节点的最大负荷功率,给实施配电网实时运行管理提供可靠的数据。对于传输功率较小的路径,在负荷增加时,其末端节点便是电压最易降低点,那么在实时配电网重构中,就要对其增加的负荷进行转移,以保证配电系统可靠运行。

如图2所示的单端供电配电网,它的上一级输电线路为L1,节点1为变电站母线节点,是配电网的电源端。线路L2的首端为节点1,节点2是它的末端,线路L2的传输功率由其末端节点2的负荷功率决定,节点2又是它后面线路L3、L5和L6的首端,线路L3、L5和L6的传输功率分别由它们的末端节点3、5、和6的负荷功率决定,以此类推,可求出配电网所有线路传输功率。基于节点电压可行解,当负荷增加时,由潮流计算可求得配电网中每一传输线路的最大传输功率。只有当线路的传输功率小于等于其最大传输功率时,配电网可靠运行。

2 配电网重构的数学模型

2.1 节点电压指标

在有N条线路的辐射形配电网中,令其第i线路负荷因子为LSFi,第i线路上实际流过的功率为Si,其额定功率为Simax,那么LSFi*Si为该线路能传输的最大功率。这对配电网络重构有一定的指导作用,但不能保证各节点电压符合实际需要。为了使配电网各线路在传输一定功率情况下,其节点的电压满足一定要求,还必须对其节点电压进行限制

式(8)的约束条件:

为了进一步确定节点电压的偏差,有

其中:NDI是电压幅值超过要求的节点总数,ViM是电压高于或低于电网额定电压5%的节点电压。在配电网重构中,用式(11)进行衡量节点电压的偏差,并求其最小的电压偏差,以使其节点在较大负载情况下,其节点电压满足要求。

2.2 配电网功率损耗

配电网的损耗包括输电线路的损耗和变压器的铜耗及铁耗等,通过重构可改变线路的损耗,线路损耗可表示为式(12)。

式中:N为配电网支路数;ir为第i条支路的支路电阻;P i,Qi为支路i的有功功率和无功功率,iV为支路i末端的节点电压;ki为支路i上开关的状态变量(0代表打开,1代表闭合)。

2.3 重构的目标函数

辐射形配电系统在设计时往往有几个环组成,在一个环中将节点之间的输电线路称为环中的一个支路。每一个环由多条支路组成,打开每个环的任意一条支路便形成一种辐射形配电模式,对各个不同的配电模式根据式(7)求其支路LSFi,并根据式(11)求出各种配电模式下的VDI。打开和闭合不同支路就改变了功率的流动方向、功率损耗以及节点电压大小,通过改变支路组合,在提高配电网支路的负载能力的同时,保证各节点电压值一定。

图3为典型的3馈线试验系统,图中有15个节点和16条支路,虚线表示断开的支路,用bij表示节点i和节点j间的支路,联络开关用TSi,j表示,分段开关用SSm,,n表示。若合上联络开关TS5,10,则有节点1、2、5、10、8、7、和6构成环路,重新选择环路中的断开位置,就形成一种辐射状供电模式,从而可改变馈线各处的节点电压。若断开位置恰当,也就是用分段开关SSm,,n断开支路后,所形成的供电模式就能提高节点电压,使得

合联络开关TSi,j并选择合适的分段开关SSm,n断开为一支路交换操作,通过连续的支路交换操作来完成环路内的网络重构。对于图3所示配电网中的联络开关TS5,10打开后,其供电模式电压的偏差为V5,14,合上TS5,10后,用分段开关SS8,10断开后所形成的供电模式电压偏差为V10,14,如果V5,14>V10,14,那么节点10由母线2比由母线1供电节点电压质量可靠。

3 网络重构过程

配电网络的重构进程是:首先打开联络开关,使环状的配电网成辐射型配电模式,基于前推回代法计算整个配电网的潮流,得到最初的节点电压,在辐射型的供电模式下计算各支路的最大传输功率,找出最小传输功率的支路,将其定为断开支路,利用支路交换法开始进行环路内的网络重构,直到无法再进一步改善目标函数为止。

4 应用及分析

以IEEE33为例,利用本文提出的方法,以原网络的线路物理参数,根据线路的最大传输功率,对其各节点的最大负荷功率进行了计算,图4为基于潮流可行解存在的最大负荷功率与原网络节点负荷功率的比较。以线路的最大传输功率,对配电网各支路优化组合,实现配电网重构。

在图4中,在节点12、13、14、15、16和17曲线重合,表明这些节点其负荷功率已达最大值。节点1、2、18、19、20、21、22、23、24和25曲线相距较远,表明其节点还有一定的负荷裕度,可将增加的负荷在这些节点之间均衡分配。而其余节点两曲线几乎接近重合,表明其节点负荷裕度很小,不可再承受增加的负荷。

由表1可知,配电网经过重构后,网络的损耗降低了29.8%,这是由于网络结构的变化使负荷分布更加均匀,负荷的均衡分布可以使功率在传输过程中损耗降低,使各节点潮流计算的实际电压与节点理想电压差值减小,重构后节点电压最低值比重构前电压最低值提高了11.5%。

节点电压的下降,主要是由于配电网有限的可利用无功功率,配电网络重构减小了线路无功功率的流动,减小了线路功率损耗,提高了节点电压。由图5可知大部分节点的电压值较重构前提高了。

5 结论

(1)以配电网潮流计算为基础,节点电压可行解存在是配电网稳定运行的必要条件,以节点电压可行解存在为前提,以输电线路的最大传输功率为重构方法,使配电网负荷分布均衡,重构后的配电网节点电压得到了提高,节点电压的偏差和网损得以减小。

传输线路的工程设计 篇7

线路是支撑整个移动网络运行的基础设施, 目前我国通信事业的不断发展, 对移动传输线的要求也越来越严格, 如何选择和建立一个传输路线的管理系统是我们移动事业的首要课题, 目前很多地方的移动线路老旧, 传输能力低下, 覆盖率低, 是影响线路管理的难题。所以对当前的通信事业领域来说, 移动网络线路的维护和顺畅, 在很大的意义上影响着整个移动传输的系统的管理和运行, 创新开展移动线路的综合管理可以解决很多复杂性, 类型多, 传输量小, 线路设备混乱的实际问题, 能在整个通信传输网路的环节上, 从最基础的地方解决问题, 大大提高改善传输线路。

二、发现当期传输线路的不足2.1传输速度慢

当下, 就我国线路传输所存在的问题, 最突出的表现就是传输速度慢。其中主要原因有下面两点, 第一由于传输线路的材质影响, 移动线路的传输普遍都存在传输数据慢的现象, 移动网路线路就目前条件来说还不足以跟上通信网络线路优化和发展的速度。所以线路材料的更新势在必行。第二移动线路网络欠缺, 在高集中, 高密集, 高速发展的地方, 覆盖率太低, 线路不稳定, 移动传输线路少, 而在这些大地方人群密集, 科技发展快的节奏里, 恰恰需要数据传输快, 跟得上信息节奏, 但由于有以上弊端, 最终影响了传输速度。

2.2传输线路易损害

传输线路容易损害也是我国通信移动数据传输线所表现的缺点, 其主要表现在首先, 移动线路的环境恶劣, 由于我国地域广阔, 人居密度高低不同, 可以称的上是幅员辽阔, 这既是地理优势也是劣势, 对我国的移动网路线路铺通造成了一定的影响, 特别是环境恶劣的地方, 其气候和地理环境, 加快了线路老化和破损的速度, 对移动线路传输产生了干扰, 甚至信号数据中断的情况出现。其次是传输线路的材料不耐用, 质量较差, 好的传输线成本高, 客观上对移动线路需求特别大的我国, 条件不允许和更换好的线路有难度直接导致了传输线路的不稳定。

2.3传输线路重复率高

从综合管理网络系统的角度来看, 移动传输线路的机械化不足, 很多布线, 修复, 管理都是依靠人工作业完成, 大大降低了数据传输效率, 浪费了资源。

三、增强移动传输线路的可行性措施

3.1针对高需求的地区更换传输线材料

根据最新的研究统计, 我国目前的移动网络线路的研究有了很多新的突破, 就原来旧时代下移动网络线路材料不好, 质量不高, 移动传送速度慢的情况, 生产了许多更好、更快、更坚实的材料, 比如说光纤、光缆等重要材料都涌现出来。针对很多人口密集地方出现移动数据传送慢等问题, 及时和更换这些更好的线路材料, 有助于节省资源, 提高利用率, 最主要的问题还是, 可以解决在高需求的地方移动网络数据传送慢的问题, 可以大幅提高传输速度, 改善数据接受慢等一系列问题。

3.2将移动传输线路与GPS和GIS技术有效结合

在如今的通信发展的大背景下, 明显我国移动网络传输的线路还跟不上前进的速度, 在通信网络领域飞速前进的时候, 越来越需要我们的移动网络传输线路, 更准确更详细的表达信息的, 现在GPS定位系统逐渐引用在线路的数据传输上, 单单只有GPS系统的话, 会使网络数据传输线路过于单调, 加之与GIS技术相结合, 会使加强信号的放大和缩小, 增强全球定位跟踪的准确性, 提供了数据漫游的功能, 最主要的还是完善了移动网络线路, 使其完整, 通畅。在两者相结合的线路综合管理中, 提高了数据传送速度。

3.3建立计算机可控的线路管理平台

基于移动网络线路的混杂, 控制成本和增强信号控制, 提高远端对移动线路调控能力成为很困难的问题, 目前我国移动网络线路的控制大多依靠人为的维护和调控, 降低了速率和增加了成本。所以在这里提出建立计算机控制平台, 将系统和移动线路连接在一起, 使用WEB和GIS集成终端系统控制, 从一定程度上降低了线路管理的成本。使用这个终端系统可以实现从移动网路上信息共享和交流, 可以在计算机上实现对移动线路的控制和维护, 可以在移动网路上实现信息的空间扩展, 这就是平台优势对移动网络控制的积极作用。

摘要：随着我国通信事业的不断扩大与发展, 移动传输线路的种类和其多样性功能越来越在整个通信网络中起到关键作用, 其在通信网络中的中间地位也逐渐凸显出来, 如何提高线路的综合管理, 如何改善和避免线路损害, 如何提高覆盖率和线路传输能力, 已经成为整个产业的重中之重, 因此本文主要针对以上问题进行研究, 争取通过研究尽快制定出一个完整完备的传输线路综合管理系统机制, 建立一个规划、基础、完美的线路系统管理。

传输线路的工程设计 篇8

随着电力系统的不断发展和扩大,为满足不断增长的负荷需求,电网在接近极限输送能力状态下运行,从而较大程度上威胁着电压稳定。负荷增长和设备停运是导致电压失稳的两个主要原因。当负荷缓慢增长引起母线电压缓慢下降,在逼近临界点时系统运行人员可以采取相应的控制措施。当系统的负荷不断增加,输电系统承载不断加重时,输电线路停运将使系统的稳定域即刻收缩而导致电压的突然失稳。

在电压稳定研究方面,常利用一些指标来衡量电网的电压稳定能力,它能让运行人员了解当前系统离电压临界点还有多远或者稳定裕度有多大,由于裕度指标具有线性度好、直观、易于理解等优点,因此成为目前应用比较广泛的电压稳定性指标。在计算过程中,一般把当前系统与临界点的距离用可额外传输的负荷功率来表示,称之为负荷裕度。它的大小直接反应了当前系统承受负荷波动,维持电压稳定的能力。求取系统电压稳定临界点的各种方法:有连续潮流法[1,2]、直接法[3,4]、基于最优潮流的方法[5]等。

非线性规划法将电压稳定临界点的求取转化为优化负荷问题[6]。文献[7]在求取电压稳定临界点的过程中把有功电源上下限、无功电源上下限、节点电压上下限作为不等式约束,并没有考虑线路传输有功功率约束的影响。随着负荷的不断增加可能由于某条线路的输电能力大小。在本文中把线路有功传输功率作为不等式约束加入到模型中,采用原对偶内点法[8,9]来求解,通过与不考虑线路有功传输约束时各支路的潮流进行对比分析,找到其中的薄弱支路。文中最后比较和分析了这两种情况下求得的系统临界值的差异。

2 考虑线路有功约束的负荷裕度模型

以运行点位于静态安全域为电压稳定判据,求解系统的负荷裕度模型为

等式约束为扩展潮流方程:

不等式约束为系统静态安全运行约束:

式中,SB为所有节点的集合;SG为有功电源的集合;SR为无功电源的集合;θij为节点i与节点j之间的相角差;Gij、Bij分别为导纳矩阵元素的实、虚部;i=1,2…N;N为节点数;PDi、QDi分别为节点i上的负荷有功和无功功率;不等式约束中PGi、QRi、Vi、Pij分别为有功发电、无功发电、节点电压、线路ij的传输有功功率;上标“—”表示上限值;下标“—”表示下限值;λ∈R1为标量,反应负荷水平的参数;DPi=[DP1,…,DPn]T、DQi=[DQ1,…,DQn]T为负荷的增长方向。

3 原始-对偶内点法求解

3.1 原始-对偶内点法

非线性原对偶内点法将对数壁垒函数与牛顿法结合起来应用到非线性规划问题,该方法收敛迅速,鲁棒性强,对初值的选择不敏感,在求解电力系统优化问题中已得到广泛的应用。

将式(1)～式(3)转化为如下模型求解:

式中,(l,u)∈Rr为松弛变量;x∈Rn为状态变量;λ=0对应初始运行点。

利用拉格朗日方法将约束优化问题转化为无约束优化问题,形成拉格朗日函数:

式中,y=[y1,…,ym],z=[z1,…,zr],w=[w1,…,wr]均为拉格朗日乘子。该问题极小值存在的必要条件是拉格朗日函数对所有变量及乘子的偏倒数为0,得到以下非线性方程:

式中,。定义Gap=lTz-uTw,称为互补间隙。

然后用牛顿法求解式(10)～式(16),得到修正方程即可,详细的求解过程参考文献[7]。

原始-对偶空间中最大步长按下式确定:

3.2 原始-对偶内点法流程

原对偶内点法计算负荷裕度的流程图如图1所示。其中初始化部分包括:

(1)设优化问题各变量的初值;

(2)设置松弛变量l、u.,保证[l,u]T>0;

(3)设置拉格朗日乘子z、w、y,使它们满足[z>0,w<0,y≠0]T;

(4)取中心参数σ∈(0,1),给定计算精度ε=10-6,迭代初值k=0,最大迭代次数kmax=50。

4 算例分析

本文以IEEE-30节点系统进行仿真,图2是IEEE-30节点系统的接线图,数据采集来自文献[10],基准功率为100 MW。在进行计算的过程中负荷采用原功率因数增长。把系统分为两种情况来比较:一种是不考虑线路有功潮流安全约束;另一种是把线路有功潮流约束考虑进去。线路有功边界是指线路可以传输有功的最大值。

随着模拟负荷的不断增加,当不考虑线路有功传输约束时有15条支路的有功潮流出现越界,这些越界的支路是系统的薄弱支路。表1是这15条支路功率在第一种情况下出现的最大功率值。

从表1可以看出:不考虑线路有功传输约束时,这15条薄弱支路出现有功潮流越界,最大值均超过了线路的最大传输能力。图3和图4分别是薄弱支路7和28在两种情况下的有功功率迭代分布图。

从图3和图4可以看出:不考虑线路有功传输约束时,随着负荷的不断增加,线路4-6和线路22-24的有功功率变化幅度比较大,而且最大值均越过它们的边界范围;考虑线路有功传输约束时,随着负荷的增加,线路上的有功功率变化比较平稳,都在线路可以传输功率的范围之内。

表2是系统在临界处的有功及无功值。在第二种情况下求得的系统临界值要比第一种情况小,由于在第二种情况下不等式组的解集要比第一种情况下的小。考虑线路有功传输约束时,求得的结果更准确,便于系统运行人员更准确地了解系统运行状态,防止电压失稳事故的发生。在第二种情况下的迭代次数要比第一种情况大,这是由于在计算过程中考虑线路有功传输约束,求解过程中需要的迭代步长较小,在寻优过程中需要更多的迭代次数来满足约束条件下的解。所以在进行静态电压稳定分析时应该考虑线路有功传输约束的影响。

5 结论

本文在求解电压稳定临界点的过程中,把线路有功传输功率约束加入到不等式中。通过对比两种情况下支路潮流的分布曲线可以识别其中的薄弱支路,系统调度运行人员能更好地监视系统的各支路潮流。通过数值仿真,验证了本模型的正确性和有效性,更符合实际要求。本方法可为电力系统的规划及运行人员提供系统的负荷裕度,这对系统的安全可靠性具有非常重要的指导意义。

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