楊寧　唐宇

摘 要：隨著模塊化智能變電站的推廣，預(yù)制艙式二次組合設(shè)備作為智能變電站中的重要設(shè)備被廣泛應(yīng)用。在預(yù)制艙式二次組合設(shè)備內(nèi)，由于空間受限，在進(jìn)行大量光纜布設(shè)時(shí)，需要合理優(yōu)化的光纜連方案和實(shí)現(xiàn)方式。通過對(duì)目前預(yù)制艙內(nèi)光纜連接方案的對(duì)比和現(xiàn)存問題的分析，發(fā)現(xiàn)問題原因并提出優(yōu)化解決方案，利于預(yù)制艙式二次組合設(shè)備的工程設(shè)計(jì)、工程施工標(biāo)準(zhǔn)化同時(shí)提高設(shè)備生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：預(yù)制艙式二次組合設(shè)備 預(yù)制光纜中轉(zhuǎn)柜 預(yù)制光纜 尾纜 跳纖

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）11（a）-0133-02

近年來，我國(guó)電網(wǎng)工程數(shù)量迅速增加，電網(wǎng)建設(shè)工期緊、工程質(zhì)量及工藝要求越來越高。為了適應(yīng)新的要求，在繼承智能變電站設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)成果基礎(chǔ)上，國(guó)網(wǎng)公司提出了智能變電站的模塊化建設(shè)模式，并先后組織了多批試點(diǎn)工程，大力推行“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)”的核心理念。

1 現(xiàn)行預(yù)制艙內(nèi)光纜連接方案

1.1 光纜的形式及其應(yīng)用劃分

光纜的選型以其所處的環(huán)境為依據(jù)。以屏柜為分界，機(jī)柜內(nèi)部使用跳纖，機(jī)柜外部使用尾纜或預(yù)制光纜形式；以預(yù)制艙為分界，艙內(nèi)使用尾纜，艙外使用預(yù)制光纜形式。

1.2 光纖連接方案

現(xiàn)行的預(yù)制艙內(nèi)光纜連接方式采用預(yù)制光纜集中中轉(zhuǎn)柜轉(zhuǎn)接為尾纜再連接至艙內(nèi)各個(gè)盤柜的方案，設(shè)立中轉(zhuǎn)柜可以有效減少預(yù)制光纜數(shù)量，避免電纜溝過于擁擠，同時(shí)減少施工工作量，應(yīng)用較為廣泛。

2 存在問題及分析

工程具體實(shí)施時(shí)，往往存在如下問題：

（1）尾纜長(zhǎng)度過長(zhǎng)，難以在預(yù)制艙狹小空間內(nèi)盤收，后期對(duì)尾纜進(jìn)行檢修運(yùn)維時(shí)，也難以操作。

（2）尾纜備用芯過多，其布設(shè)難度大，占用過多布纜通道，后期檢修運(yùn)維時(shí)操作空間受限。

（3）由于保護(hù)裝置或設(shè)備的光口不統(tǒng)一，在進(jìn)行光纜轉(zhuǎn)接盒、尾纜型號(hào)設(shè)計(jì)及采購(gòu)時(shí)，往往存在型號(hào)多、難管理、易出錯(cuò)的問題。

2.1 尾纜長(zhǎng)度計(jì)算問題分析

（1）長(zhǎng)度分析。

按照尾纜布設(shè)時(shí)的實(shí)際路徑劃分，尾纜的需求長(zhǎng)度可分為屏柜內(nèi)和屏柜外兩部分，下面對(duì)此兩部分長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算分析：

①屏柜內(nèi)長(zhǎng)度。

此部分長(zhǎng)度包括裝置光口到走線槽距離、走線槽長(zhǎng)度以及裝置距離屏底的距離，因?yàn)榭紤]到裝置光口具體位置、裝置安裝具體高度不同，因此在進(jìn)行尾纜長(zhǎng)度計(jì)算式均應(yīng)按照最大長(zhǎng)度計(jì)算，此時(shí)S1長(zhǎng)度為：

S1=178（4U頂部裝置高度）+480 mm（橫向走線槽長(zhǎng)度）+1750 mm（頂部裝置距屏底高度）≈2400 mm。

②屏柜外長(zhǎng)度S2。

此部分長(zhǎng)度包括屏柜底部到艙內(nèi)走線槽距離、走線槽內(nèi)部距離，若屏柜寬度為600 mm則此時(shí)長(zhǎng)度S2可估算為：

S2=300（屏柜左側(cè)至屏柜中間距離）×2+300（屏柜至走線槽距離）×2+600×n（機(jī)架間距離）≈1200+n×600mm。

由上述分析可知此尾纜總長(zhǎng)度L=S1×2+S2=5900+600n

+C（n為兩個(gè)屏柜間隔數(shù)，C為艙內(nèi)走廊寬度，僅當(dāng)屏柜分列兩側(cè)時(shí)使用）。

（2）實(shí)際誤差分析。

上述公式是按照最大化方式計(jì)算所得，而在尾纜的實(shí)際布設(shè)過程中，只有極少數(shù)的裝置間尾纜連接出現(xiàn)此種情況，絕大部分的連接方式則如下：

①交換機(jī)到交換機(jī)（光配）。

交換機(jī)安裝于屏柜的中下部（30U高度，801 mm高，下同），此時(shí)尾纜的實(shí)際需求長(zhǎng)度最小，從而導(dǎo)致尾纜長(zhǎng)度誤差最大。

此時(shí)單個(gè)屏柜內(nèi)尾纜的垂直高度由1750 mm降至801 mm，存在950 mm誤差，整個(gè)尾纜長(zhǎng)度誤差則為1800 mm。

②交換機(jī)到裝置。

此時(shí)誤差根據(jù)裝置安裝高度變化，裝置安裝高度在6U～21U（1750～1200mm）之間變化，此時(shí)交換機(jī)固定誤差950 mm，裝置誤差0～550 mm，總誤差范圍在950～1500 mm。

③裝置到裝置。

此時(shí)誤差根據(jù)裝置高度變化，裝置安裝高度在6U～21U（1750～1200 mm）之間變化，裝置誤差0～550 mm，總誤差范圍在0～1100 mm。

由表1分析可得，尾纜在屏柜外部的距離容易精確計(jì)算。在屏柜內(nèi)部的尾纜長(zhǎng)度由于裝置安裝高度不確定，會(huì)出現(xiàn)計(jì)算長(zhǎng)度過長(zhǎng)的問題，加之在進(jìn)行尾纜采購(gòu)時(shí)，為了方便尾纜批量定制和減少尾纜型號(hào)，也會(huì)通常增加尾纜長(zhǎng)度以減少尾纜型號(hào)，也在一定程度上加重了尾纜過長(zhǎng)問題。

2.2 尾纜備用纖芯數(shù)量分析

尾纜中備用纖芯的數(shù)量參照《國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》Q/GDW 161-2013中規(guī)定：預(yù)制光纜和尾纜內(nèi)部應(yīng)至少保留20%或最少2芯的備用芯。

2.3 裝置光口不統(tǒng)一

現(xiàn)行的智能化裝置上的光口多以ST、FC和LC口居多，因?yàn)樯婕暗奖姸鄰S家因此光口形式難以統(tǒng)一，因此現(xiàn)行的“尾纜-裝置”光纜連接方式難以做到尾纜或預(yù)制光纜轉(zhuǎn)接箱的接口統(tǒng)一，需要在艙內(nèi)光回路中進(jìn)行光接口的轉(zhuǎn)換。這導(dǎo)致在設(shè)計(jì)及后期投產(chǎn)過程中型號(hào)過多的問題。

3 解決方案

3.1 方案介紹

通說上述在預(yù)制艙內(nèi)現(xiàn)行的“尾纜-裝置”光纜連接模式的問題分析，給出如下解決方案：通過減少容易產(chǎn)生誤差的屏柜內(nèi)尾纜長(zhǎng)度的方式達(dá)到精確計(jì)算尾纜的目的，即采用“尾纜-跳纖”模式在屏柜底部增加尾纜轉(zhuǎn)接區(qū)，將尾纜轉(zhuǎn)換為跳纖后，再連接到相應(yīng)裝置或設(shè)備的光口，跳纖的引入也同時(shí)解決了備用纖芯過多占用布纜通道和光接口不統(tǒng)一難規(guī)范的問題

3.2 實(shí)施方案

（1）光端子。

光端子是一個(gè)通用的光纖法蘭固定件，由固定底座和法蘭組成，固定底座可方便的靈活組合卡裝在導(dǎo)軌上，底座上可以靈活固定各類型光纖法蘭。

（2）轉(zhuǎn)接箱。

將各種法蘭接口固定在箱體前側(cè)即形成轉(zhuǎn)接箱的方案，轉(zhuǎn)接箱的優(yōu)點(diǎn)在于，其安裝位置固定，不過由于箱體的橫向空間受限，因此當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)接尾纜芯數(shù)過多的情況時(shí)，需要增大箱體尺寸或調(diào)整為集成度更高的接口形式。

（3）光纖跳線。

跳纖的使用避免了尾纜尾纖中備用芯進(jìn)入機(jī)架內(nèi)部，同時(shí)根據(jù)裝置接口情況進(jìn)行相應(yīng)的接口轉(zhuǎn)換，同時(shí)在后續(xù)運(yùn)行維護(hù)工作中可通過調(diào)整跳纖實(shí)現(xiàn)光纖回路的調(diào)整，避免了針對(duì)尾纜的運(yùn)維工作，提高工作效率降低了工作強(qiáng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

預(yù)制艙式二次組合設(shè)備和預(yù)制光纜作為模塊化智能變電站中的重要設(shè)備，其合理優(yōu)化的結(jié)合方案關(guān)系著設(shè)備的快速制造、變電站的快速建設(shè)及后期的運(yùn)維工作，該文針對(duì)現(xiàn)行方案中存在的問題進(jìn)行了深入分析，通過分析問題原因，提出有針對(duì)性的應(yīng)用方方案，既是一種設(shè)計(jì)思路，也可以作為實(shí)施方案，對(duì)設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、維護(hù)工作均作出了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)合理化，工程標(biāo)準(zhǔn)化，維護(hù)方便化，并可在后續(xù)的智能變電站的工程應(yīng)用中大量推廣，達(dá)到進(jìn)一步完善智能變電站內(nèi)預(yù)制艙式二次組合設(shè)備光纜布設(shè)方案的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 嚴(yán)牧軍，李興華，何學(xué)東，等.光端子在承德110 kV湯道河智能站的應(yīng)用研究[J].智能電網(wǎng)，2015，10：82-910.