OPPC

OPPC（共4篇）

OPPC 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 篇2

1 光纤复合架空相线的关键技术

随着科学技术的个发展, 计算机技术使得通信技术越来越成熟, 在信息时代, 同性技术成为了信息的重要载体。而作为其中较为新型的技术光纤技术, 由于具有容量大, 保密性好, 以及能够在一定程度上避免电磁干扰等优点, 从而成为通信技术中的关键环节。OPPC光纤复合光缆在传输过程中, 电流与光信号在同一条缆线中传输。但是对光信号有一个要求, 即需要连接到零电位水平, 这样做的目的是为了保证线路安全。

接续需在运行的相线中将光单元分离出来。并且严格要求接续的技术, 同时对高压绝缘也提出了较高的要求, 要满足这二者的要求, 则需要以光纤接续以及光电分离作为技术支持。绝缘性能技术是目前为止较为先进的技术之一, 它也成为OPPC接头盒的关键技术, 其次其关键技术还包括两种, 绝缘子空心内填充特殊油膏技术以及预埋微型光缆技术。OPPC接头盒在结构上主要由两部分组成, 终端接头盒和中间接头盒。以安装位置作为标准, 又可以将这两种形式分为“支撑式”和“悬挂式”。其中中间接头盒一般选取的安装位置是耐张杆塔处, 使得OPPC之间能够实现接续连接。

OPPC的独特之处在于, 其内部有光纤束管。但是这种结构受到挤压之后, 则会使得光纤通信受到损坏。因此, OPPC的输电导线在施工过程中, 不能够通过普通压接式金具, 而必须采用预胶式金具来保护光纤, 预绞式金具有很多优点, 其中较为重要的优点是如何保证其与导线接触面的受力均匀, 并且在施工过程中较为简单方便, 同时具有较好的节能效果。按照一定的流程, 对预交式金具进行安装, 根据安装形式的不同, 可以分为预交式悬垂金具、以及预交式耐张金具。预胶式悬垂金的主要构成成分有金属护套、金属预绞丝以及胶垫等等。预绞式耐张金能够承受所有张力, 在安装的过程中, 应当同心形金具一起配套使用。这种配套措施是由金属预绞丝以及配套附件所组成, 并且对光缆的握着力比较大。但是在安装的过程中, 应当注意, 光缆的侧压强度不能够超过一定的限度。

2 OPPC光纤符合架空相线的功能

OPPC拥有应力监测功能, 目前, OPPC应力监测主要有3种方法。布里渊散射的原理是对布里渊散射测应力, 此时会发生光散射现象, 这种光散射现象是由介质的光波和介质的弹性声波之间发生相互作用而产生的。对中心频率漂移进行分析, 通过一定的分析方法, 可以得到有关的轴向应变以及温度。

同时, 通过测量反射光的延迟, 可得知光栅的位置。光栅光纤是利用光栅光纤测应力, 采用激光刻录成的光栅光纤, 局部形成一个窄带的反射镜面, 利用光纤材料的光敏性, 使纤芯内形成空间相位光栅, 便可测量出光栅所处位置的光纤应力。布里渊散射是利用布里渊散射测应力, 弹性元件、以及光栅光纤在受力的共同基础上, 通过对反射波长进行改变, 从而得出反射光的波长变化, 而光纤应力, 则可以分析光栅所处的位置而得到。

OPPC测温功能应用较广的有两种光纤测温原理。拉曼反射测温是利用光纤本身的散射来感应温度变化, 主要采用光纤测温, 导线在正常运行过程中, 会产生一定的热量, 因为电流以及电阻的存在。而散射的信号非常弱, 测温设备需要发射的光源功率大, 随着测量距离的增加, 稳定性较差, 且接收端灵敏度要高, 成本也较高。通常采用的方法是拉曼反射测温方式, 其好处有很多, 比如测温点数没有限制, 主要原因是普通多模光纤。内部可以保持一个相对稳定的程度。在送电线路正常运行中, 由于地线和导线之间存在互电感和互电容, 导线周围产生电磁场, 会在地线上感应产生沿线分布的电磁感应电动势, 线路正常运行时, 其电压值可达数千伏。

3 OPPC光纤复合相线的优点与保护

在相线内, 安放光纤, 在技术层面上要求对线跨越度较高。其优势在于, 能够避免地线上因为落雷而引发的OPGW断股断芯。而在运行过程中, 光缆腐蚀以及线路烧毁的情况也比较少。因导线与接头盒上均有高电压, 能较好的防盗。

由于OPPC光纤复合相线在放线、过滑轮、紧线造成的结构伸长, 在施工过程中要保证光纤不受挤压。应注重对设备进行监测, 同时对设备接头处进行定期测温, 如果传输电压为110KV以下, 则可以考虑将电能输送与光纤能信合为一体, 在不考虑架设地线或架设通信光纤杆塔时。光纤复合相线安装过程中, 应当对线路资源进行充分了解, 并且进行充分利用, 使得路径之间的矛盾能够大大减少, 并且电磁兼容等其他方面的矛盾也能够大大减少, 且使其通信的功能得到提升。

4 小结

OPPC与其他电力光缆相比是具有多种优势的新型通信方式。采用OPPC可实现地线全绝缘, 可有效节能、施工高效简单、工程造价相对低廉;从技术、安全、运行等角度看是可行的, 有必要推广应用OPPC技术。

摘要：光纤符合相线, 其英文全称Optieal Fiber Compositionphase Conduetor。为使用方便, 其英文简称为oppc。是一种将光纤单元复合在架空相线中的光缆。本文主要介绍OPPC当前的应用情况, 通过研究其关键技术、应用范围及前景、适用的标准, 并对OPPC应用中要解决的问题和注意事项做了说明。

关键词：光纤复合架空相线,OPPC,架设施工电气性能,温度监测,应力监测,节能

参考文献

[1]谢书鸿, 杨日胜, 刘宁.电力特种光缆应用现状及发展趋势[N].国家电网报, 2011 (12) .

[2]陈涛.光纤复合架空相线的特点及应用[J].山西电力, 2009 (1) .

OPPC 篇3

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

OPPC 篇4

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。