OPPC技術(shù)助推農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)

[摘要]：農(nóng)村電網(wǎng)作為國家電網(wǎng)的重要組成部分，加快建設(shè)新型農(nóng)網(wǎng)，著力提高農(nóng)網(wǎng)智能化水平，構(gòu)建網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)智能、自動(dòng)化程度高的農(nóng)村電網(wǎng)，是建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。OPPC光纜技術(shù)將電力特種光纜的應(yīng)用從輸電網(wǎng)絡(luò)延伸到配電網(wǎng)絡(luò)，使光纖通信能夠延伸到電網(wǎng)末端的農(nóng)網(wǎng)，覆蓋所有電網(wǎng)。

[關(guān)鍵詞]：智能電網(wǎng) 農(nóng)村電網(wǎng) OPPC技術(shù)

隨著國家電網(wǎng)公司建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略部署的穩(wěn)步推進(jìn)，對(duì)處于大電網(wǎng)末端，電網(wǎng)薄弱、負(fù)荷不集中，線損高、變損大，農(nóng)村電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求。農(nóng)村電網(wǎng)作為國家電網(wǎng)的重要組成部分，作為服務(wù)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。加快建設(shè)新型農(nóng)網(wǎng)，著力提高農(nóng)網(wǎng)智能化水平，構(gòu)建網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)智能、自動(dòng)化程度高的農(nóng)村電網(wǎng)，是建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。

我國電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，農(nóng)村電網(wǎng)也正在經(jīng)歷著建設(shè)、發(fā)展和改造的過程。目前隨著電網(wǎng)通信、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)村電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)和配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)得到了快速普及和發(fā)展，基于現(xiàn)有通信信道的各類信息系統(tǒng)逐步建立，如：電網(wǎng)監(jiān)控信息、配電網(wǎng)監(jiān)控信息、調(diào)度話音信息、電能量采集與負(fù)荷管理信息、多媒體圖像監(jiān)控信息、無功電壓調(diào)節(jié)以及供電營業(yè)所的生產(chǎn)管理系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、居民集抄管理系統(tǒng)等。在這種形勢(shì)下，農(nóng)網(wǎng)對(duì)與其相適應(yīng)的通信信道的依賴和要求越來越高，對(duì)通信網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性提出了更加嚴(yán)格的要求。

目前的農(nóng)村電力通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔w上依賴于輸電線走向，大體上呈星形或樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。且農(nóng)村電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)并不規(guī)則，從通信網(wǎng)絡(luò)層面來看，其可靠性很低。因此面對(duì)網(wǎng)架薄弱、技術(shù)裝備水平較低的農(nóng)網(wǎng)，必須緊緊依靠科技進(jìn)步，加快智能化建設(shè)，才能從容應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。

OPPC（Optical Phase Conductor簡稱OPPC）是電力通信系統(tǒng)的一種新型特種光纜，是在傳統(tǒng)的相線結(jié)構(gòu)中將光纖單元復(fù)合在導(dǎo)線中的光纜，可以充分利用電力系統(tǒng)自身的線路資源，特別是電力配網(wǎng)系統(tǒng)，使之具有傳輸電能及通信的雙重功能。

在我國現(xiàn)行電網(wǎng)中，一般都采用三相電力系統(tǒng)傳輸，系統(tǒng)的電力通信則采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行。如果用OPPC替代三項(xiàng)中的一相，形成由兩根導(dǎo)線和一根OPPC組合而成的三相電力系統(tǒng)，不需要另外架設(shè)通信線路就可以解決這類電網(wǎng)的自動(dòng)化、調(diào)度、通信等問題，并可大大提高傳輸?shù)馁|(zhì)量和數(shù)量。

OPPC充分利用了輸電線路資源，沒有給原有線路附加額外負(fù)荷，不存在雷擊斷股、短路電流過熱、電腐蝕斷纜的運(yùn)行缺陷；可為輸電線路測(cè)溫、融冰等特殊應(yīng)用提供通道，OPPC光纜技術(shù)將電力特種光纜的應(yīng)用從輸電網(wǎng)絡(luò)延伸到配電網(wǎng)絡(luò)，使光纖通信能夠覆蓋所有電網(wǎng)。

一、OPPC的優(yōu)勢(shì)

當(dāng)今世界OPPC通信被譽(yù)為技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、節(jié)能效果顯著等多種優(yōu)勢(shì)的新型通信方式，國內(nèi)外的實(shí)踐證明架設(shè)應(yīng)用OPPC有諸多優(yōu)勢(shì)：

OPPC是利用一條輸電線路的走廊資源和桿塔資源建設(shè)沿電力線路的光纜，比常規(guī)的導(dǎo)線＋普通光纜，材料成本可節(jié)省10％～20％，還可以節(jié)省一次施工費(fèi)用。因此，具有相對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

1.由于OPPC采用截面大良導(dǎo)體材料制造，能承受短路電流、雷擊電流（包括潛供電流）比OPGW大；同時(shí)相線光纖OPPC安裝時(shí)不一定在桿塔最上方，所以不易遭雷擊，避免了像OPGW由落雷引起的斷芯斷股事故，這一明顯優(yōu)勢(shì)其他非比。

2.若在220千伏線路上架設(shè)ADSS要考慮地面距離，因過去立桿塔沒有考慮日后要掛ADSS，所以出現(xiàn)ADSS對(duì)地安全距離不夠和掛點(diǎn)距離偏高，因而造成了全國性的多處長距離ADSS腐蝕燒毀數(shù)不勝數(shù)的事故，教訓(xùn)慘痛。

3.10千伏、35千伏線路沒有架空地線，導(dǎo)線本身對(duì)地面距離按常規(guī)設(shè)計(jì)已選定，沒有OPGW及ADSS空間，所以只有選擇OPPC為最合適。

4.若在220千伏—500千伏線路上架設(shè)OPGW，據(jù)了解不少電力設(shè)計(jì)部門為安全防雷起見，將OPGW這一條線逐基桿塔接地以保護(hù)光纜，而實(shí)踐證明不但沒保護(hù)了OPGW，反因OPGW接地處于低電位，雷擊首選了OPGW這一條線，因而全國電力發(fā)生幾十起OPGW遭雷擊斷芯斷股事故，最慘重的是南方某省兩條全進(jìn)口OPGW約800公里被迫全部更換，還有一條華東的近400公里也全換，換纜過程中不得已將已運(yùn)行的通信網(wǎng)終斷，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度及安全生產(chǎn)造成了嚴(yán)重威脅。

5.OPPC光纜可用于導(dǎo)線融冰。輸電線路發(fā)生嚴(yán)重覆冰后，可能引起倒桿塔、斷線事故。面對(duì)冰雪災(zāi)害，及時(shí)有效地對(duì)覆冰線路融冰成為維持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和保證正常供電的關(guān)鍵。220kV、110kV、35kV及以下線路廣泛采用熱力法融冰，其融冰方案是將需要融冰的線路與相同電壓等級(jí)的線路串接起來并在需要融冰的線路末端三相短接，然后在這一串接線路上施加10kV電壓，利用短路大電流產(chǎn)生的熱量融冰，因此，使用OPPC光纜采用熱力法融冰，輸電、通信調(diào)度都能較好地得到保證。

二、技術(shù)特點(diǎn)

1.OPPC的接續(xù)

在桿塔上架設(shè)的光纜之間，以及光纜與導(dǎo)引光纜之間都需要用接頭盒進(jìn)行接續(xù)。OPPC的接續(xù)是整個(gè)工程中最為重要的部分，相對(duì)其他電力光纜如ADSS、OPGW接續(xù)有許多不同的地方，包括接頭盒安裝方式、接續(xù)方法等，均比其他電力光纜要求高得多，同時(shí)對(duì)接續(xù)人員也提出了一些新的要求。通常光纜不帶電，所以接頭盒的設(shè)計(jì)不需要考慮這方面的問題，但是在OPPC中，由于電流和通信信號(hào)是在一根線纜中傳輸，所以要求在接頭盒中通信信號(hào)連接到零電位水平，才能安全可靠地隔離高電壓和信號(hào)，保證線路的安全運(yùn)行。OPPC接續(xù)需要在運(yùn)行的相線中將光纖單元分離出來，涉及到光纖接續(xù)和光電分離技術(shù)，對(duì)接續(xù)的技術(shù)、高壓絕緣都有嚴(yán)格要求。

OPPC接頭盒，根據(jù)使用方式的不同，可分為中間型和終端型。通常，中間接頭盒采用“導(dǎo)電式非絕緣接纖盒”，而終端接頭盒采用“高壓隔離絕緣接纖盒”。

OPPC的中間接頭盒和終端接頭盒都有特殊的要求，除了要具備一般接頭盒必備的特點(diǎn)，如防水防潮、有合理的固定光纜方式、合適的盤纖結(jié)構(gòu)等，還必須滿足對(duì)電力輸電導(dǎo)線不產(chǎn)生影響，保證光纖的傳輸性能。在OPPC中，由于傳輸?shù)碾娏骱凸饫w傳輸?shù)墓庑盘?hào)是在同一根線纜中傳輸，因此，光信號(hào)要求連接到零電位水平，才能安全可靠地隔離電壓，保證線路安全運(yùn)行。

OPPC接頭盒采用“高壓隔離絕緣”技術(shù)，以保證OPPC線路運(yùn)行絕緣安全、可靠有效。

2.0PPC的金具安裝

OPPC因其導(dǎo)線內(nèi)裝光纖束管結(jié)構(gòu)獨(dú)特，所以安裝時(shí)必須采用預(yù)絞絲金具以保護(hù)光纖。采用預(yù)絞絲金具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①施工簡便快捷，不用再拉著笨重壓縮機(jī)、壓接鉗等上現(xiàn)場(chǎng)，勞動(dòng)效率提高，體力勞動(dòng)減少；

②預(yù)絞絲金具為良導(dǎo)體，導(dǎo)電性能好，且表面平整，端部經(jīng)特殊處理，提高了電暈放電電壓，節(jié)能效果顯著；

③預(yù)絞絲金具安裝于線路與導(dǎo)線接觸面加大、長度增加、受力均勻，減少導(dǎo)線的疲勞，延長了導(dǎo)線壽命，提高了防振能力。

由于OPPC結(jié)構(gòu)性能與OPGW相似，故可選用雙層預(yù)絞式金具，這種金具對(duì)纜的局部壓力小，而且在纜方向的張力可以分散到較長的區(qū)域。應(yīng)力分布均勻、無應(yīng)力集中點(diǎn)，能很好地保護(hù)光纜，同時(shí)又有較大的握著力及動(dòng)態(tài)承受能力。這種預(yù)絞式金具已在世界各地大量的ADSS、OPGW及高壓架空輸變電線路中使用、運(yùn)行，實(shí)踐證明，其安全性好、可靠性高、施工方便，快捷且具有電暈小、重量輕、磁損小、免維護(hù)、節(jié)能效果明顯等特點(diǎn)。

結(jié)束語：

鑒于此，我國電網(wǎng)節(jié)能任務(wù)的號(hào)角已吹響，用高科技產(chǎn)品裝備電網(wǎng)，把電網(wǎng)建設(shè)成結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、節(jié)能環(huán)保型的適度超前的現(xiàn)代化電網(wǎng)的春風(fēng)已吹遍大地。OPPC應(yīng)用的黃金時(shí)代會(huì)以巨人的步伐向我們走來，并會(huì)大顯身手大有可為，該項(xiàng)電力通信新技術(shù)應(yīng)用后，將改變我國廣大農(nóng)村電網(wǎng)的現(xiàn)狀，提高自動(dòng)化通信水平，為實(shí)施\"科技興電\"和\"三新\"農(nóng)電戰(zhàn)略，進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提升農(nóng)網(wǎng)供電能力，提高農(nóng)網(wǎng)供電的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，將為我國電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。