OPPC技术

OPPC技术（精选4篇）

OPPC技术 篇1

一、OPPC技术特点

OPPC (Opticalphase Conductor, 简称OPPC) 是电力通信系统的一种新型特种光缆, 是在传统的相线结构中将光纤单元复合在导线中的光缆, 是充分利用电力系统自身的线路资源, 特别是电力配网系统, 避免在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾, 使其具有传输电能及通信的双重功能。

OPPC导结构独特, 在传统相线中添加光纤单元, 突破光纤复合底线的种种局限, 降低了线路成本, 同时也大大减少了建设过程中的工作量, 并且能够在不具备OPGW光缆安装条件的低电压等级线路中提供可靠地光纤通信通道。

我国35千伏及以下线路一般都采用三相电力系统传输, 大多都没有架空地线, 系统的通信采用传统的方式进行。如果用OPPC替代三相电力线路中的一相, 形成由两根导线和一根OPPC组合而成的电力传输系统, 则不需另架设其它通信线路就可以解决电网的自动化、调度、通信等问题, 并可大大提高传输的质量和数量。

二、OPPC光缆的优势

当今世界OPPC通信被誉为技术先进、安全可靠、节能效果显著等多种优势的新型通信方式。国内外的实践证明架设应用OPPC还有诸多优势:由于OPPC采用特殊导体材料制造, 能承受短路电流、雷击电流 (包括潜供电流) 比OPGW大;同时相线光纤OPPC安装时不一定在杆塔最上方, 所以不易遭雷击, 避免了像OPGW由落雷引起的断芯断股事故;若在220千伏线路上架设ADSS要考虑地面距离, 造成ADSS对地安全距离不够和挂点距离偏高;10千伏、35千伏线路没有架空地线, 导线本身对地面距离按常规设计已选定, 没有OPGW及ADSS空间, 所以只有选择OPPC为最合适;在电网中, 尤其是66k V以下的配电线路, 有些是可不架设地线的, 因此不可能安装OPGW。

在所有的电网中, 唯有相线是必不可少的, 为了满足电力监控或光纤联网的要求, 与OPGW技术比较接近, 在传统的相线结构中以合适的方法加入光纤单元, 就成为光纤复合相线, 图1为OPPC结构图。

三、OPPC光纤测温技术

3.1测温原理

OPPC光纤测温技术是基于OPPC光缆的特性, 利用拉曼反射原理和光纤材质的光敏性对温度的变化进行实时监测, 充分掌握线路的运行状态, 并通过温度的变化有效干预线路电流变化;同时, OPPC测温技术的应用, 也对冬季在线融冰、融雪创造条件。

(1) 拉曼反射测温原理。向被测试光纤发射光脉冲, 脉冲通过光纤时一部分光会偏离传播方向并向空间散射, 利用散射光回波延时测定测试点的位置;由于散射回波的强度受温度变化影响, 可根据反射回来的光的强度计算出测试点的温度。利用以上原理, 可计算出线路测试点的温度及位置。 (2) 光栅测温原理。通过特殊的加工方式, 使光纤内部形成相位光栅, 局部形成一个窄带反射面, 对特定波长的光进行反射, 当光纤温度发生变化时, 光栅的周期会随着光纤的物理特性变化而变化, 反射波波长也随之改变, 通过对反射波长变化程度的测量, 便可测量出光栅所在位置光纤温度的变化;通过对反射光延时的测量, 可确定光栅的位置;利用以上原理可测量出测试点的位置及温度变化情况。

3.2优劣对比

拉曼反射测温技术是利用光纤本身的散射感应温度变化, 测试时要求光灵敏度较高, 因为反射光本身强度较弱, 由于散射光的灵敏度的局限, 要求设备具备较高的接受灵敏度, 对测量距离也有一定影响;拉曼反射测温方式的优点是对测温点数量没有限制, 可实现线路连续测温。

光栅测温技术是利用特质光纤的反射光感应温度变化, 优势在于其反射光较强, 测试距离更远, 对设备接受灵敏度要求不高, 但特质光纤的测温方式也大大限制了测试点的数量。

四、OPPC测温技术的特点

OPPC测温技术是利用OPPC光纤复合相线的优势, 基于光纤测温原理, 对输电线路相线进行实时测温, 能够保证较高的测试精度, 光纤的无源特性也使得光纤在满足测温和通信需求的同时不影响现有线路的正常运行和检修维护作业。

利用OPPC测温技术, 降低了线路建设成本和测温成本, OPPC建设过程中不必再进行OPGW光缆的架设, 降低了线路成本和工程量, 并且能够为测温系统提供测温通道, 取代传统的测温方式, 大大降低了测温成本, 为线路的远程监控提供实时的数据资料。

OPPC测温技术应用简便, 不需在线路或杆塔上安装特殊的测温装置, 不需单独建设相应的数据采集通道, 结合OPPC光缆的特点, 融入光纤测试技术原理, 既降低了线路建设成本, 又达到了线路温度实时监控的目的。

五、OPPC技术及OPPC测温技术应用前景

OPPC新技术解决了目前电力ADSS和OPGW光缆遭遇电腐蚀、无法满足交叉跨越距离要求、遭雷击、被偷盗、线损等诸多的弊端, 而且更重要的是给建设配网自动化等调度业务提供了线路光纤通道。利用电力系统输电线路路径资源架设OPPC光缆的方式很好地满足了各种需求。

OPPC可以克服OPGW和ADSS的所有不足, 应用前景广阔。OPPC因为光纤复合在相线内, 没有地线上落雷引发的OPGW断股、断纤的严重事故。ADSS光缆的架设给原有线路增加了重量、拉力, 附加了额外线路负荷, 给线路带来了潜在的隐患。与ADSS相比, OPPC没有给原有线路附加额外线路负荷带来的隐患。因OPPC与接头盒上均有高电压, 有绝对的防盗优势。

OPPC测温技术的应用, 实现了导线在线实时温度的监测, 不仅能对融冰提供数据参考, 而且可确保导线在规定的温度内运行, 使导线在安全的前提下, 充分发挥导线输电能力。通过掌握导线的运行温度, 还能降低电网线损, 防止电网过载, 降低电网运行成本。

OPPC同时具备线路测温与通信的双重优势, 在电力传输系统上的应用, 具有OPGW、ADSS不可替代的特性;OPPC测温技术的应用, 实现了相线温度的实时监控, 解决了普通测温技术难度大、成本高的难题, 在坚强智能电网建设中, 提供了不可替代的全新理念。

摘要：OPPC (Optical Phase Conductor简称OPPC) , 光纤复合相线, 是电力通信系统的一种新型特种光缆, 是在相线结构中将光纤单元复合在导线中的光缆, 可以充分利用电力系统自身的线路资源使之具有传输电能及通信的双重功能。OPPC光纤测温技术是基于OPPC光缆的特性, 利用拉曼反射原理和光纤材质的光敏性对温度的变化进行实时监测, 充分掌握线路的运行状态, 并通过温度的变化有效干预线路电流变化;同时, OPPC光纤测温技术的应用, 也对冬季在线融冰、融雪创造条件。

关键词：OPPC,测温,导线,拉曼反射,光敏性

参考文献

[1]《关于OPPC应用的探讨》

[2]《利用OPPC技术实现架空线路实时全程测温与通信的研究》

[3]《OPPC光纤复合相线的应用与探讨》

[4]《拉曼光纤测温原理及在电力系统中的应用》

OPPC技术 篇2

2013年8月23日, “500 k V及以上电压环境光纤复合相线 (OPPC) 工程技术研究及应用”项目顺利通过国家电网公司验收。与会专家认真听取了项目汇报, 一致认为该项目在500 k V电压等级的OPPC技术研究与产品研制、试验线路的建立、对应产品的技术要求和施工规范、温度和应力监测技术研究与系统研制、适应OPPC缆型结构的截面温度场分布模型和线路应变敏感OPPC等成果达到了国际领先水平。

“500 k V及以上电压环境光纤复合相线 (OPPC) 工程技术研究及应用”项目由中国电科院信息通信研究所独立承担。项目全面系统进行了OPPC、配套金具和光电分离装置在500 k V及以上电压等级输电线路中的应用技术与实验测试技术研究, OPPC应用于我国500 k V及以上输电线路的运行可靠性研究, 极端环境下OPPC的寿命周期研究, OPPC工程施工关键技术及故障处理关键技术研究, 光纤传感技术在OPPC运行中的测温监控技术研究, 基于布里渊 (BOTDR/BOTDA) 原理的输电线路远程监控技术研究。

项目利用研究成果解决了OPPC在500 k V及以上电压等级输电环境中应用的关键技术问题, 确定了其可行性与安全性, 研制了对应的OPPC、金具、光电分离装置及相应的监测装置, 提出了涵盖产品技术、测试、施工和监测等方面的标准规范, 形成了国内OPPC全性能试验检测能力, 建立了500 k V电压等级OPPC运行试验线路。项目的研究成果将促进行业技术进步, 对OPPC工程设计、生产制造、质量检测、施工运维及线路改造等方面具有重要的指导意义。

OPPC技术 篇3

关键词：光纤复合架空相线,光纤单元,接头盒,光纤测温

自我国第一条由深圳特发研制的OPPC(光纤复合架空相线)线路于2005年11月1日在深圳宝安老虎坑垃圾发电厂—松岗北变投入正式运营以来。在近4年的时间,国内几家电力光缆厂都在OPPC的项目上投入了一定的研发和市场推广。

截至2009年5月,市场所推出的线路都在10k V与35k V的线路上应用,如何将OPPC推广到更高电压等级的线路上,华北电网有限公司与深圳市特发信息股份有限公司携手合作,在华北电网唐山供电公司玉田县境内的虹桥变至窝洛沽变电站110k V线路(简称虹—窝线)上,全长24.5km,架设了OPPC,该OPPC线路还增加了光纤测温功能,该工程已于2009年6月26日22时,正式通电运行。

截至目前90天,在正常输电的情况下,光纤通信与光纤测温系统工作正常。

1 线路设计

1.1 OPPC介绍

虹—窝线位于唐山地区的北部,始建于20世纪80年代的后期,改革开放之后,唐山地区的灾后重建得到了重新规划和支持,该线路一直以来没有能够实现光纤通信,110k V窝洛沽变电站的通信安全没有得到质的飞跃,近年来,为上OPGW还是上ADSS,华北电网与唐山供电公司也进行了多方面的市场调研与考察,经过与深圳特发的共同讨论,认为OPPC具有以下优势:

(1)实现传输电能与光纤通信的完美融合。OP-PC既是一条符合常规输电线路设计的架空导线,同时还是一条提供信号传输的光缆。充分利用输电线路走廊资源实现光通信。

(2)没有给原有线路附加额外负荷带来的隐患。OPPC在性能设计和实际运行中,是与相邻另两相导线相匹配,属于复合型产品,不是杆塔附加型产品,其对杆塔的水平荷载及垂直荷载均无增加或明显变化,不会损伤原有输电线路的运行条件。

(3)良好的耐腐蚀性可提高OPPC的使用寿命。目前我国常规输电导线采用钢芯铝绞线(LGJ)或铝包钢芯铝绞线(JL/LB),而OPPC产品设计时都是采用铝包钢线、钢管光单元、铝线绞合而成,结构近似于铝包钢芯铝绞线。由于铝包钢线较之镀锌钢丝的良好耐电化学腐蚀,因此使用寿命大大延长。而且铝包钢芯较镀锌钢丝具有更高的导电率,OPPC整体电阻率减小,可以提高载流量,具有一定的节能效果。

(4)具有良好的热稳定性,保证光通信不受影响。我国输电导线设计长期使用温度为70℃,短期为90℃。而光纤长期使用温度可为100℃,光纤油膏、缆膏的滴点均大于200℃,铝包钢线、铝线的120℃高温热稳定性也很好,因此,传输电能和光纤通信均不受影响。

(5)不存在雷击断股、短路电流过热的事故隐患。OPPC作为输电导线,中低电压等级线路遭受雷击和短路电流可能性较小,超高压线路有地线保护,因此,OPPC不会出现OPGW容易出现的断股等事故隐患。

(6)与OPGW相比,能减少因OPGW逐塔接地带来的电能量损耗。

(7)极高的安全性,以往我们的OPGW或ADSS的接头盒被盗的很多,是我们正常维护的主要工作,OPPC的接头盒与高压绝缘子组合在一起,本身带电运行,基本上消除了被盗的可能性。

(8)光纤测温拓展了光纤在电力系统中的应用,为提高输电线路的承载能力,为抵御冰雪自然灾害等提供了可靠的保证。

经过专家们的专题论证和大量的市场调研,华北电网与唐山供电公司一致认为上OPPC较为合适,本工程只需要更换其中的一根相线即可,投入费用低,工程周期短,尤其在5月施工,6月底即可投电,保证了在夏季用电高峰时的需要。

本工程是将110k V线C相线更换为OPPC复合光缆,光纤为24芯,其中16芯为通信使用,8芯为测温(4主+4备),配置分析仪设备对测温光缆进行分析,监测光缆温度的变化。本期虹桥—窝洛沽开通622Mbit/s光电路,新增光口按1+1方式配置。

1.2 线路基本情况

本线路由虹桥变电站至窝洛沽变电站,电压等级为110k V,线路长度为24.5km,全线共有杆塔98基,其中铁塔19基,砼杆79基(全部为直线砼双杆);共有耐张塔13基,耐张段14个。

本次施工是将一侧导线更换为“光纤复合测温导线”,1号~7号为并架塔,导线垂直排列,C相导线为下相;7号~97号为单回塔,98号为并架塔,导线水平排列,C相导线为东边相。

从变电站出线架构至通信机房的导引光缆(非金属材料)采用ADSS光缆,具有耐电痕外护套(AT护套)、层绞式结构并具有阻燃(或不延燃)、防水、防潮、防虫蛀、抗拉、抗压等性能,易敷设于管道中、电缆沟、电缆井和室内。

为了使OPPC与其他的两相的弧垂匹配,经计算OPPC的最大使用张力安全系数N=2.5,平均运行张力不大于额定抗拉强度的24.7%。

1.3 气象条件

虹—窝线位于唐山地区的北部,属于半湿润半干旱过渡带气候,昼夜温差较大,大部分为平原地区,年平均气温在20℃,在合适的气象条件下,线路极易产生覆冰,在OPPC的设计选型时充分考虑了本地区气象条件,OPPC抗覆冰厚度设计为15mm,气象参数如表1所示。

2 光缆选型

OPPC光缆是将三相导线中的一相(或一根),使其即满足线路输电的要求,同时满足系统对通信信号的要求。其中涉及到导线间的机械性能与电气性能的配合、光纤部分通信信号的传输、缆线的熔接、光电信号的隔离、绝缘金具的配合使用、与其余通信线路(OPGW、ADSS等)的信号互通等关键技术。

尽管国外在OPPC的应用已有一些实际经验,但是将OPPC与光纤测温技术融合在一起并投入实际运行的技术并未见到报道。

在我国OPPC光缆虽没有在110k V线路中应用的实例,但相关产品成熟的技术水平,使得OPPC光缆在110k V线路中的应用成为可能,其中包括:缆线加工技术,OPGW及35k V以下线路中OPPC光缆的生产、加工技术,成熟的预绞式光缆金具及线路金具生产加工技术,110k V线路用复合绝缘子技术,接头盒技术的改良与创新,成熟的施工技术等。

更为有利的是3年来,OPPC在10~35k V的线路上安全运行的成功经验,是虹窝线的顺利架设和安全投运的保障。

虹—窝线原线路是LGJ-240/40的导线,为了做到尽可能的接近另外2根导线的电气特性,在OPPC光缆中用1根相同尺寸的不锈钢管(光纤单元)代替其中1根相同尺寸的铝包钢线,导体采用与相邻导线一样的电工铝线。

光缆型号为OPPC-16B1+8B1-240/35。虹—窝线OPPC的结构图见图1。

由表2可知OPPC和线路导线在直径、截面积、单位质量、拉断力等方面的机械特性等基本一致,又由于本结构考虑到光纤单元,使铝的截面作的比LGJ铝的截面稍大,在同样负载的情况下,本相的温升小于另外2相,所以在20℃直流电阻的方面也略小,从而保证了电气特性的接近。

3 金具/接头盒选型

3.1 金具

由于OPPC中的不锈钢管—光纤单元的特性,如果受挤压则影响光纤通信,所以OPPC金具不能采用输电导线施工时所用的压接卡式金具,而采用特殊设计的金具及附件,本工程采用石家庄华能电气的耐张(预绞丝)、悬垂(预绞丝)、防震锤等金具及附件,为了保证线路和OPPC中的光纤安全运行,采用双预绞丝式金具。

耐张金具用于光缆终端或用于线路夹角小于30°(单边15°)的杆塔上,要求与光缆的外径有0.15mm以上的负偏差。

防震锤为目前常用的防震附件,安装位置距金具内绞丝外50cm以上,且低频大锤头朝杆塔一侧。

3.2 光缆接头盒

分为终端接头盒(光电分离器),中间接头盒,这是本次OPPC线路工程由低电压等级向高电压等级的突破,自2005年以来,我国OPPC的实用线路,一直都在低电压等级上徘徊(10k V35k V),无形中人们的认识僵持在OPPC只能在低电压中使用,如果只是这样理解,那OPPC的其他优越性能就得不到很好的发挥,它的与OPGW相比较的耐雷击性能、节能概念、安全性好的强大功能就得不到认同。

3年多来,在全国几10条OPPC线路的总结中,在充分的工程实践中,深圳特发的光缆接头盒在原来的基础上,进行了改良与创新,并在实验室内进行了多次施工模拟试验。

我们知道,OPPC不同于OPGW与ADSS,在中间/终端接续上,不可以预留很多光缆,我们也知道光缆接续中,不锈钢管的开剥十分重要,因为开剥工具、施工条件、天气变化、熟练程度等原因,在开剥的过程中使光纤受损的可能性存在,如果出现重剥,光缆的长度不够,少则要将该耐张段的所以金具松开,将光缆移动拉出,十分复杂、困难、风险系数增大,重则需要换缆,经济损失加剧。我们在总结原来的基础上,改良和创新出新型实用型接头盒,可以将不锈钢管预留在接头盒内盘(3~4圈),这一举措消除了整个工程人员的焦虑与不安为工程施工人员提供了更大的操作空间。对施工线路提供了更大的安全保障。该接头盒已在2008年申请了专利。

这种创新型的接头盒已在多次施工中得到印证。

4 OPPC光纤测温系统

4.1 光纤测温

光纤测温是在光纤复合架空相线的基础上发展而来的,OPPC是在传统的相线结构中嵌入光纤单元的一种新型特种光缆,而光纤测温是将光纤的测温技术融入OPPC中,具有传输电能、通信及在线测温的多重功能。

在我国现行电网中,输电线路电流一般都采用三相电力系统传输,如果用光纤测温及通信导线替代三相中的一相,形成由两根导线和一根光纤测温及通信导线组合而成的三相电力系统,不需要另外架设通信线路就可以解决这类电网的自动化、调度、通信、保护等问题,同时可以对导线的运行温度进行在线监测,掌握导线的温度变化,再通过对温度、湿度、风速等多参数的计算与调整,随时调整导线传输容量,对线路的安全运行和充分利用线路的承载能力都有十分重大的意义。由此可见OPPC光纤测温系统很可能带来电力输电和通信系统的重大变革。

4.2 光纤测温系统原理简介

在本项目中采用光纤光栅对温度的敏感性来实现对温度的测量。光纤光栅是单模光纤通过激光刻制而成的,它利用光纤材料的光敏性,通过特殊的加工方式,在指定的位置使纤芯内形成空间相位光栅,局部形成一个窄带的反射镜面,对特定波长的光形成反射。当光纤的温度发生变化时,光栅的周期会随着光纤的热胀冷缩发生变化,该变化会改变反射波长,通过测量反射光的波长变化,便可测量出光栅所处位置的光纤感应温度。同样,通过测量反射光的延迟,可得知光栅的位置。

本工程按线路的实际长度,均匀分布相应的测温点,按测温点分布要求刻制好的光栅通过设备将其与普通通信光纤一同置入不锈钢管中并成缆,即形成具备测温功能的光纤测温及通信导线。

温度监测系统是由测温OPPC光缆、光纤光栅网络分析仪、工业监控计算机、系统软件组成(见图2)。

系统将光栅光纤传感器探知的光信号通过网络分析仪转化为电信号,经放大处理之后送入监控计算机,经过系统软件处理后显示各检测点的温度值。监控计算机同时提供界面给用户预先设定各点预警、报警温度,一旦满足触发条件,计算机上将出现报警输出。

本工程项目通过研究OPPC&测温系统在110k V上的电气性能、机械性能、光学传输性能、环境特性和导线温度的在线监测功能,在虹窝线上解决了OPPC在110k V及以下电压等级输配电环境中的应用及光纤光栅制作成缆的关键技术问题;研究确定光纤测温及通信导线应用于110k V及以下电压等级输配电线路的可行性与安全性;研究光纤测温及通信导线技术在配网中的应用;解决国内110k V电压等级输电线路中OPPC接头盒的绝缘问题及测试技术。

我们最终会利用本次项目的结果,形成光纤测温及通信导线质量测试及工程应用等相关标准及规范。本项目的研究内容对电网的安全节能运行具有重要的实际意义,同时提升了实验室的能力,扩大了研究范围,培养了研究队伍。

5 结束语

OPPC在华北电网110k V上的成功挂网运行,是国内首家在110k V上的创举,其中2项关键的技术将我们OPPC的强大功能贡献给中国电力。

(1)光纤测温技术将OPPC的功能代入了新的里程碑,在日益高速发展的现代社会,全球性的能源危机,资源的匮乏,尤其是我们这样一个发展中的国家,西电东送的格局已成,如何提高输电线路的能力,成为我们的重要课题,光纤测温技术的成熟应用已为我们的电网数字化,自动化提供了基础,为我们今后的研究;提高输电线路的承载能力,提高我们抗御冰雪自然灾害的能力打下了坚实的基础。

(2)OPPC在华北电网110k V上的成功挂网运行,是在不断改良,不断创新的光电分离器的研究和应用,是将注意细节,完美操作变为更为实际的可靠的操作,是在日臻成熟的高压绝缘技术上的重大突破,它的创新将使我们的每项工程都得到更大的保障,我们预示着随着OPPC的优越性能的展现,随着在110k V上的应用,它的广阔市场前景就在不远的将来。

我们相信随着OPPC的应用,我们也会在设计、制造、工程施工、线路运行中发现一些问题,但是正因为有应用才会有发现,有发现才会有创新,才会有提高,才会有发展。

参考文献

[1]Seventh lntemational Conference on Dielectric Matenals Measurments&Applications,23~26September1996,Conference Publication No.430

[2]光纤复合相线的研制与应用.电力系统通信.2006年9月10日

OPPC技术 篇4

近年来, 随着通信技术不断发展, 无线通信、光纤通信、交换和路由等新技术和新设备层出不穷, 开创了通信技术新纪元。

其中, 光纤通信因其通信容量大、保密性好、传输质量佳、不易受电磁干扰等优点而被广泛应用, 已成为现代通信主要支柱之一, 拥有无限的发展空间。光纤通信是以光波作为信息载体, 以光纤作为传输媒介的一种通信方式, 具有损耗低、频带宽、高速安全等诸多其他通信方式所不具备的优点。随着大庆油田通信及网络建设和改造工作继续进行, 各单位的生产、经营、安全、稳定对通信的依赖和要求越来越高, 油田通信已大量应用光纤通信技术。将介绍一种新型光缆, 它的应用将会为油田提供更经济、便捷、可靠、安全、大容量的通信通道服务。

2 OPPC光缆概念、特点及其技术优势

OPPC (Optical phase Conductor, 简称OPPC) 是一种新型特种光缆。其结构如图1所示。

光纤复合架空相线 (OPPC) 是将光纤单元复合在架空相线中的光缆, 具有电力架空相线和光通信双重能效。在传统三相输电线路中, 采用OPPC光缆替代三相中的一相, 形成由2根导线和1根OPPC光缆组合而成的三相电力系统。随着通信网络和电网的逐步延伸, 有时OPGW、ADSS光缆不能完全适用, OPPC光缆技术可以作为已被广泛运用的OPGW、ADSS技术的应用延伸和有益补充。

这种光缆在国际上起源于上世纪的80年代, 最近几年在国内开始少量应用, 它是在传统的相线结构中将光纤单元复合在导线中的光缆, 可充分利用电网系统自身的线路资源, 避免了在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾, 具有传输电能及通信双重功能。

OPPC因其导线内装光纤束管结构独特, 把光纤放置在输电导线中, 用以构成输电线路上的光纤通信网。OPPC光缆由于有金属导线包裹, 使光缆更为可靠、稳定。由于输电线和光缆复合为一体, 与使用其他方式的光缆相比, 虽然属于复合型产品, 但不是杆塔附加型产品, 不会损伤原有输电线路的远行条件, OPPC光缆受外力破坏的可能性小, 可靠性高, 虽然其本身造价相对较高, 但施工建设成本较低。而且, OPPC光纤依托于电力系统的线路资源, 避免了在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾和纠葛, 有很大的主动权和灵活性。因而, OPPC具有较高的可靠性、优越的机械性能、成本也较低等显著特点, 在新敷设或更换现有输电线路时尤其合适。

近年来, 被电力通信系统应用的有ADSS, OPGW, OPPC等技术。光纤复合架空相线 (OPPC) 的结构与光纤复合架空地线 (OPGW) 基本雷同, 但从功能到应用环境却有原则区别, OPPC沿用了OPGW的结构设计方法, OPPC的结构与OPGW雷同但并不等同。在中低压电网中, 尤其是35kV以下的配电线路, 有些是可不架设地线的, 因此不可能安装OPGW。在所有的电网中, 惟有相线是必不可少的, 这就突显“光纤复合架空相线 (OP-PC) ”的重要性。而架设ADSS光缆造价较高, 而且可靠性不高, 且有很多OPGW光缆招雷击断股断芯的报道和ADSS光缆遭遇电腐蚀现象, 以及两种光缆及接头盒被盗的事件也经常发生。因此相对于在电力通信系统中已被广泛应用的OPGW、ADSS技术来说, 上述优点使OPPC较OPGW、ADSS更具发展潜力, 更具显著的经济效益和社会意义。

3 几个OPPC光缆的应用案例

3.1 由江苏通光光缆有限公司设计制造的中国第一条35千伏大截面OPPC光缆, 于08年7月22日在山西省电力公司太原供电局《古交变-江湾变》开通运行。这个工程是利用《古交变-江湾变1#线》架空C相导线位置, 新架设一根OPPC光缆取代原导线运行。线路克服山区地形高差大这一公认难题, 经对OPPC光缆严格检测, 24芯光纤的传输性能均达到技术要求。该工程不但为太原电力部门节省了大量投资, 节约了大量电能, 同时为该地区的通信系统建设和改造提供了有力的支持和保障, 使光纤通信能够覆盖所有电网。

3.2 09年7月3日, 国内首条110千伏OPPC光缆在华北电网唐山供电公司成功挂网运行。OPPC成功应用于110千伏线路的设计、施工和运行, 在国内尚属首次。同时为OPPC的铺设与推广应用提供了很好的经验, 为实现变电站无人值守、远程监控和智能电网建设提供了新的技术手段。

4 OPPC光缆在油田数字化建设中应用的设想

众所周知, 大庆油田的高、中、低压输配电线路覆盖面极广, 且基础坚固, 有着很高的安全性和可靠性。因此, 充分利用电力系统这一得天独厚的网络资源, 对于油田通信与电力行业发展具有较高的经济和使用价值。

首先, 为确保原油4000万吨持续稳产, 从08年开始, 大庆每年新投产能项目不断增加, 随之配套建设的通信电缆、光缆以及输电线路等, 投入了大量的生产成本。如果在输电线路的建设过程中引入OPPC光缆, 在节约很多投资的同时, 实现了对电力、通信以及数据传输的不同需求, 也为油田新建站所、队部的下一步信息化建设提供强有力的通信保障。

其次, 大庆油田的外围油区有较多偏远站所、油井, 由于其地域偏远, 通信光缆、电缆施工距离长、难度大, 而无线信号又覆盖不好, 可以根据情况, 适当的引入OPPC光缆, 对原有的输电线路进行改造, 从而实现偏远站所、队部生产数据、视频图像传输;而一些计量间、配注间则可以利用OP-PC光缆的高带宽和稳定性, 通过数字化改造, 彻底实现无人值守;对于一些偏远的油井, 可以通过OPPC光缆开展数字化的应用, 实现数据采集和视频监控等业务。

另外, 在油田其它行业, 如天然气、采气、供水等单位的偏远站所、泵房, 完全可以利用OPPC光缆进行数字化和信息化的改造, 在节约生产运行成本的同时, 可以大大降低员工的劳动强度, 提高现代化管理水平。

结束语

未来建成的通信网络将要求具有良好的扩展性、可靠性, 能实现稳定的、快速的数据业务的传输。随着油田产能项目的建设, 新电网将大量建立, 而OPPC光缆作为新兴技术, 以其突出的特点和功能, 将在通信网的扩展和延伸中发挥一定作用。它的出现解决了载波通信、OPGW光缆和ADSS光缆在电力通信中无法解决的问题, 很好地实现了通信网和电网的有机融合。

可以预见, 在未来一段时间内, 特种光缆将在通信和电力网中大规模使用。我们也完全可以相信, 随着通信网和电网的发展, OPPC光缆这种新技术将会得到广泛推广, 为通信网、电网改造, 油田数字化、信息化建设提供更好的服务。

摘要：针对大庆油田发展通信网络现状, 油田数字化建设需要, 着重介绍OPPC光缆新技术, 列举国内成功应用案例, 提出建设OPPC光缆通信网构想, 使之服务于数字油田建设, 同时可为其他行业及项目建设所借鉴。

关键词：光纤通信,OPPC,光纤复合架空相线,油田数字化

参考文献

[1]陈广生, 周殿臣, 张建.OPPC光缆在工程应用中的探讨[J].电力通信系统, 2009, 7