昭觉信息化建设及通信系统完善工程2019.2.22.doc

昭觉县电力通信完善工程昭觉县电力通信完善工程 可行性研究报告可行性研究报告 收口版收口版 北北京京恒恒华华伟伟业业科科技技股股份份有有限限公公司司 工程设计甲级证书 A111012429 工程勘察甲级证书 B111012429 工程测绘甲级证书 1100462 工程设计乙级证书 A211012426 工程咨询丙级证书 10120130002 二O一九年二月 检检 索索 号号 T2017002 B K U01 昭觉县电力通信完善工程昭觉县电力通信完善工程 可行性研究报告可行性研究报告 批批 准 准 审审 核 核 校校 核 核 设设 计 计 目目 录录 1 1 概述概述 1 1 1 设计依据 1 1 2 设计规程与规范 1 1 3 设计原则 1 1 4 主要设计内容 2 2 2 电力系统及通信概况电力系统及通信概况 1 2 1 电力系统概况及调度管理 1 2 2 通信现状 2 2 3 主要存在的问题 5 3 3 项目建设的必要性项目建设的必要性 6 4 4 业务分析业务分析 7 4 1 业务种类 7 4 2 业务通道要求 7 5 5 光缆建设方案光缆建设方案 8 5 1 光缆建设要求 8 5 2 光纤选型 11 5 3 光纤数量的选择 12 5 4 光缆参数 12 5 5 光缆防振 14 5 6 光缆金具 14 5 7 光缆接头盒及安装位置 14 5 8 引下光缆的固定 安装位置 14 5 9 光缆光缆挂点位置 14 5 10 原线路情况 16 5 11 挂点位置选择 22 5 12 杆塔荷载及结构验算 23 6 6 光传输网建设方案光传输网建设方案 25 6 1 技术体制 25 6 2 系统性能指标 26 6 3 网络拓扑结构 29 6 4 光通信设备配置 29 6 5 传输损耗指标 33 6 6 同步方式 35 6 7 网络管理 35 7 7 电源系统建设方案电源系统建设方案 36 8 8 主要设备材料表主要设备材料表 37 8 1 站端部分 37 8 2 光缆部分 38 9 9 投资估算投资估算 41 1010 附图附图 43 1111 集团公司审查意见集团公司审查意见 43 1212 发改委审查意见发改委审查意见 43 1 1 1 概述概述 1 11 1 设计依据设计依据 1 勘测设计任务委托书 2 现场收集资料 线路电气专业提供的配合资料 3 四川省水电集团投资发展部关于申报 2018 年通信完善工程的导则 1 21 2 设计规程与规范设计规程与规范 1 电力系统通信设计技术规定 DL T5391 2007 2 电力系统同步数字系列 SDH 光缆通信工程设计技术规定 DL T5404 2007 3 电力系统数字同步网工程设计规范 DL T 5392 2007 4 电力监控系统安全防护规定 国家发展和改革委员会令 第 14 号 5 电力系统通信系统设计内容深度规定 DL T 5447 2012 1 31 3 设计原则设计原则 根据集团公司通信网建设指导思想 各县 区 网络覆盖不统一的现状 遵循一次性规划 分布实施的原则 拟定通信网络建设及设备配置原则如下 一 光纤架设方案 1 原则上 110 千伏及以上电压等级变电站宜架设光缆实现与调度的通信 2 110 千伏及以上电压等级重要枢纽变电站 联络各县 区 变电站宜采 用双路径方式形成通信通道 若条件不满足情况下 宜按照双通道方式实现通 信通道 3 35 千伏光路宜就近 110 千伏变电站星型放射状架设 4 原则上光缆架设不进行单独立杆架设 利用原有线路进行架设 ADSS 方 案 5 本次设计应考虑老旧线路架设光缆能力 若不满足老旧线路架设能力的 不作为设计范围对象 6 新建光缆芯数不少于 24 芯 二 传输及 PCM 设备 1 原则上成片的电网区域传输及 PCM 设备宜统一 电网不能成片的区域 各县 区 电网的传输及 PCM 设备宜统一 2 110 千伏变电站设备按照 2 5G 配置 35 千伏设备按照 622M 配置 2 3 所有光模块宜采用长距离传输模块 4 PCM 配置原则参照传输设备原则配置 三 程控交换机 地调 县调与变电站采用程控交换机放号形式实现调度电话 本次通信完 善工程不考虑相关功能配置 四 供电电源 1 所有通信设备电源宜采用直流 48 伏 双电源供电方式 调度数据网及 综合数据网设备宜采用交流 220 伏 由交流不停电电源采用双电源方式供电 2 本次完善工程应计列相关电源完善的工程量 1 41 4 主要设计内容主要设计内容 1 昭觉县电网公司管辖范围内 35kV 及以上电压等级厂站的光纤通信网络 建设项目内容主要包括光缆线路 SDH 光传输网 调度电话交换网 通信电源 系统等 2 工作范围如下 已建而未覆盖光纤通信网络的厂站 已建并已覆盖光纤通信网络 但不能满足 十三五 发展规划目标 需 要改造的厂站 已建站点站设备不满足调度自动化要求 需后期改造后才能将站内信息 上传 本期只对实现光缆覆盖 站端设备在改造工程中考虑 1 2 2 电力系统及通信概况电力系统及通信概况 2 12 1 电力系统概况及调度管理电力系统概况及调度管理 1 电力系统现状 目前 昭觉县电网公司所辖电网最高电压等级 110kV 110kV 变电所 3 座 35kV 变电所 7 座 水电站 3 座 已建厂站如下表 表 2 1 已建厂站统计表 序号厂站容量 电压性质产权单位调度管辖备注 一110kV 变电所 1 城郊变电站 110kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 2 竹核变电站 110kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 3 解放沟变电站 110kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 二35kV 变电所 1 四开变电站 35kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 2 城南变电站 35kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 3 俄尔变电站 35kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 4 庆恒变电站 35kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 5 比尔变电站 35kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 6 且莫变电站 35kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 7 悬崖村变电站 35kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 三水电站 1 竹核四级水电站 35kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 2 庆恒水电站 35kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 3 大桥水电站 35kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 2 电力系统发展规划 表 2 2 十三五 规划新建厂站统计表 序号厂站电压性质产权单位调度管辖备注 变电所 1 竹核 220kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调建设时间待定 2 乌坡 110kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调建设时间待定 2 序号厂站电压性质产权单位调度管辖备注 3 普诗 35kV 直属昭觉县电网公司昭觉县县调 2019 3 电力系统调度管理 昭觉县电网公司直属调度机构是昭觉县县调 调度范围包含电网 110kV 及 以下电网 不含与联网线路及开关 并网小水电厂 2 22 2 通信现状通信现状 1 截止 2018 年 10 月 电力专用光缆现状统计见表 2 3 通信设备统计见 表 2 4 表 2 3 电力专用光缆现状统计表 序号站名光缆型号 线路名称 光路数 单位数量投资年限 年 1 城郊站 ADSS 城郊 竹核公里 82014 2 竹核站 ADSS 竹核 且莫公里 352010 3 解放沟站 ADSS 解放沟 城郊公里 37 82011 4 解放沟站 ADSS 解放沟 四开公里 202011 5 四开站 ADSS 四开 城郊公里 172014 合计 117 8 3 表 2 4 通信设备统计表 设备 厂站 SDHPCMODFDDFVDF 电源安装环境存在的问题 处置 建议 一县调 昭觉县县调无无无无无无 屏位紧张 后 期新建调度楼 二 110 千伏 变电所 城郊 110kV 变 电站 OSN1500 SMD 9D 2 套 满足要求满足要求满足要求DC DC 通信电源 1 套 传输平台为 2 5G 满 足传输要求 保留 竹核 110kV 变 电站 OSN1500 SMD 9D 1 套 满足要求满足要求满足要求DC DC 通信电源 1 套 传输平台为 2 5G 满 足传输要求 保留 解放沟 110kV 变电站 OSN1500 SMD 9D 1 套 满足要求满足要求满足要求DC DC 通信电源 1 套 传输平台为 2 5G 满 足传输要求 保留 三 35 千伏变 电所 城南 35kV 变 电站 无无无无无无无通信设备及通信电源 四开 35kV 变 电站 无无无无无无无通信设备及通信电源 俄尔 35kV 变 电站 Metro100 0 MDP 30 满足要求满足要求满足要求有通信电源无通信设备及通信电源保留 庆恒 35kV 变 电站 无无无无无无无通信设备及通信电源 比尔 35kV 变 电站 无无无无无无无通信设备及通信电源 4 厂站 设备 电源安装环境存在的问题 处置 建议 SDHPCMODFDDFVDF 且莫 35kV 变 电站 无无无无无无无通信设备及通信电源 悬崖村 35kV 变电站 无无无无无无无通信设备 四水电站 竹核四级水电 站 无无无无无无无通信设备及通信电源 庆恒水电站无无无无无无无通信设备及通信电源 大桥水电站无无无无无无无通信设备及通信电源 5 2 昭觉县电网公司 现有变电站通信设备为华为公司的 SDH 设备 PCM 设 备为灵通公司产品 最高通信速率为 622Mb s 光传输网现状拓扑结构如下图所示 图 2 1 光传输网现状拓扑结构图 3 公司本部办公楼未设独立通信机房 机房面积较小 与电源室合建 机 房无空余屏位 后期将搬迁至新建调度楼 2 32 3 主要存在的问题主要存在的问题 1 昭觉电网公司大部分厂站都未配置 SDH 光设备 受光缆资源的限制 没 有形成完整可靠的电力光纤通信专网 大部分厂站基本都是未与调度端通信 已有通信设备站 通信均未调试通 现采用移动电话进行调度 安全可靠性差 2 由于没有统一标准 缺乏整体规划 依托输变电工程建设的通信设备五 花八门 各设备之间缺乏联系 设备闲置 资源浪费情况非常严重 3 昭觉县公司电力 110kV 变电站到调度中心采用光纤传输 但是现状光通 道并未调试通 专用电力通信光缆较少 且光缆为树形结果尚未形成环 因此 一旦主干线路出现问题 会造成支线光网络传输障碍 并且线路光缆出现问题 6 后 光缆修复和恢复所需时间很长 通道可靠性差 7 3 3 项目建设的必要性项目建设的必要性 光纤通信是基于光导纤维作为传输介质的通信方式 相对于其它传统通信 方式 具有传输质量高 误码率低 频带宽 抗干扰能力强等等优点 在电力 系统得到广泛的应用 因此光纤通信是作为电力通信网络的最佳方式 目前 昭觉电网公司没有专用的电力光纤通信网络 无法满足电力系统特 殊业务安全可靠传输的需要 随着昭觉县公司电网规模的扩大和对供电可靠性 及服务质量的要求不断提高 这对电力通信提出了新的更高的要求 为满足电 力生产调度和经营管理的需求 实现调度电话 保护及故障录波 调度自动化 及电能量采集 视频监控等业务信息的传输 保证电网安全 稳定 经济运行 推动变电所无人值班工作顺利开展 各变电所有必要建设至昭觉县县调的光纤 通信电路 8 4 4 业务分析业务分析 4 14 1 业务种类业务种类 表 4 1 电力系统业务统计及承载方式 承载方式 序号业务名称业务属性 业务系统 安全分区 光纤 SDH 调度 数据网 数据 通信网 一SDH 承载的 TDM 业务 线路保护数据生产控制大区 1 电力 系统 专有 业务 调度电话话音生产控制大区 二SDH 调度数据网 调度自动化实时数据生产控制大区 电能量计量数据生产控制大区 1 调度 实时 准实 时数 据 保护故障录波数据生产控制大区 三SDH 数据通信网 1 语音 业务 行政电话话音信息管理大区 视频监控图像及数据 信息管理大区 2 视频 业务 高清视频会议图像及数据 信息管理大区 3 办公 业务 财务 生产 营销 物资 建设 人资 综合管理等 数据信息管理大区 4 24 2 业务通道要求业务通道要求 4 2 1 线路保护通道要求 110kV 线路光纤保护需要 2 对光纤芯 1 对主用 1 对备用 110kV 和 35kV 线路距离保护不需要保护通道 4 2 2 调度自动化通道要求 远动信息采用 2 路 2Mb s 专线远动通道 2 路通道互为主备 电能量计量信息采用 1 路 64kb s 专线拨号通道 4 2 3 通信专业通道需求 发电厂 变电所的调度 行政电话采用 PCM 远端放号解决 发电厂 变电所的视频监控终端通过 1 路 100Mb s 以太网通道上传视频监 控信息 9 5 5 光缆建设方案光缆建设方案 5 15 1 光缆建设光缆建设要求要求 目前电力系统加挂在输电线路上使用的光缆主要有 ADSS 光缆 OPGW 光缆 OPPC 三种 现对选用三种类型的光缆比较如下 方案一 更换原地线其中 1 根为 24 芯的 OPGW 光缆 优点 参数可与原线路地线的参数一致 不受沿线跨越物影响 缺点 本期工程均为利用原线路杆塔进行光缆架设 更换 OPGW 光缆需考虑 拆除费用 且不能带电施工 方案二 更换原相线其中 1 根为 24 芯的 OPPC 光缆 优点 参数可与原线路相线的参数一致 不受沿线跨越物影响 缺点 本期工程均为利用原线路杆塔进行光缆架设 更换相线为 OPPC 光缆 需考虑拆除费用 且不能带电施工 后期不易维护 方案三 沿原线路同杆塔架设 1 根 24 芯的 ADSS 光缆 优点 在安全条件允许的情况下可带电施工 不需拆除直接架设 缺点 架设受沿线跨越物的影响 考虑本期均为沿原线路杆塔架设光缆 且数量较多 采用方案一和方案二 均需考虑原线路上地线 相线的拆除 投资较大 根据对沿线各杆塔初步校验 杆塔使用条件均在承受的范围之内 对部分档距可适当增加杆使光缆能正常跨 越 因此设计推荐方案三为本工程实施方案 本工程新建 ADSS 光缆线路共计 9 条 路径总长约 127 1km 其中 48 芯光 缆 1 条 路径总长约 4 35km 24 芯光缆 8 条 路径总长约 122 75km 昭觉县电网内主要采用移动电话通信信方式组织全县电力调度 安全可靠 性差 本期工程主要针对各接入站 所通过就近的骨干网 以光纤的方式接入通 信公司 SDH 网络 最后汇聚到昭觉县电力公司机房 新建光缆尽量与原有输电线 路路径保持一致 表 5 1 光缆建设安排表 光缆区段 序 号 A 端Z 端 所属线路 电压等 级 千伏 光缆 种类 路径长 度 千 米 光缆长 度 千 米 光纤 类型 光 纤 数 量 本次项目新建 10 序 号 光缆区段 所属线路 电压等 级 千伏 光缆 种类 路径长 度 千 米 光缆长 度 千 米 光纤 类型 光 纤 数 量 A 端Z 端 1 城郊城南城郊 城南 35ADSS4 354 8G 65224 2 城郊 竹核四 级老机 房 城郊 竹核 四级老机房 35ADSS2224 2G 65224 3 竹核四 级老机 房 竹核四 级新机 房 竹核四级老 机房 竹核 四级新机房 ADSS0 80 9G 65224 4 竹核四 级新机 房 竹核 竹核四级新 机房 竹核 35ADSS1516 5G 65224 5 竹核四 级新机 房 大桥水 电站 竹核四级新 机房 大桥 水电站 35ADSS1516 5G 65224 6 城郊俄尔城郊 俄尔 35ADSS21 7524G 65224 7 竹核庆恒变 竹核 庆恒 变 35ADSS1314 3G 65224 8 竹核比尔竹核 比尔 35ADSS24 226 7G 65224 9 且莫悬崖村 且莫 悬崖 村 35ADSS1112 1G 65224 合计 127 1140 根据我公司设计人员现场查勘 本工程竹核四级老机房 竹核四级新机房根据我公司设计人员现场查勘 本工程竹核四级老机房 竹核四级新机房 无已建线路 且不具备架空敷设条件 建议采用地埋敷设 其余新建光缆均有无已建线路 且不具备架空敷设条件 建议采用地埋敷设 其余新建光缆均有 已建电力线路 可利用已建电力线路架设 对于部分不满足对地要求的档 可已建电力线路 可利用已建电力线路架设 对于部分不满足对地要求的档 可 采用新立电杆的方式敷设 采用新立电杆的方式敷设 1 城郊 110kV 变电站 城南 35kV 变电站 调度中心 光缆建设 本期工程建设城郊 110kV 变电站 城南 35kV 变电站 调度中心 的 1 根 24 芯 ADSS 光缆 光缆路径长约 4 35km ADSS 光缆长约 4 8km 普通非金属阻 燃光缆 GYFTZY 24B1 其中城郊 110kV 变电站 0 5km 城南 35kV 变电站 0 5km 新增 150 10 米电杆 3 基 2 城郊 110kV 变电站 竹核四级电站老机房光缆建设 本期工程建设城郊 110kV 变电站 竹核四级电站老机房的 1 根 24 芯 ADSS 光缆 光缆路径长约 22km ADSS 光缆长约 24 2km 普通非金属阻燃光缆 GYFTZY 24B1 其中城郊 110kV 变电站 0 5km 竹核四级电站老机房 0 5km 新 增 150 10 米电杆 15 基 11 3 竹核四级电站老机房 竹核四级电站新机房光缆建设 本期工程建设竹核四级电站老机房 竹核四级电站新机房的 1 根 24 芯 ADSS 光缆 光缆路径长约 0 8km ADSS 光缆长约 0 9km 普通非金属阻燃光缆 GYFTZY 24B1 其中竹核四级电站老机房 0 5km 竹核四级电站新机房 0 5km 无已建线路 且不具备架空敷设条件 建议采用地埋敷设 无已建线路 且不具备架空敷设条件 建议采用地埋敷设 4 竹核四级电站新机房 竹核 110kV 变电站光缆建设 本期工程建设竹核四级电站新机房 竹核 110kV 变电站的 1 根 24 芯 ADSS 光缆 光缆路径长约 15km ADSS 光缆长约 16 5km 普通非金属阻燃光缆 GYFTZY 24B1 其中竹核四级电站新机房 0 5km 竹核 110kV 变电站 0 5km 新 增 150 10 米电杆 5 基 5 竹核四级电站新机房 大桥水电站光缆建设 本期工程建设竹核四级电站新机房 大桥水电站的 1 根 24 芯 ADSS 光缆 光缆路径长约 15km ADSS 光缆长约 16 5km 普通非金属阻燃光缆 GYFTZY 24B1 其中竹核四级电站新机房 0 5km 大桥水电站 0 5km 新增 150 10 米 电杆 8 基 6 城郊 110kV 变电站 俄尔 35kV 变电站光缆建设 本期工程建设城郊 110kV 变电站 俄尔 35kV 变电站的 1 根 24 芯 ADSS 光缆 光缆路径长约 21 75km ADSS 光缆长约 24km 普通非金属阻燃光缆 GYFTZY 24B1 其中城郊 110kV 变电站 0 5km 俄尔 35kV 变电站 0 5km 新增 150 10 米电杆 14 基 7 竹核 110kV 变电站 庆恒 35kV 变电站光缆建设 本期工程建设竹核 110kV 变电站 庆恒 35kV 变电站的 1 根 24 芯 ADSS 光缆 光缆路径长约 13km ADSS 光缆长约 14 3km 普通非金属阻燃光缆 GYFTZY 24B1 其中竹核 110kV 变电站 0 5km 庆恒 35kV 变电站 0 5km 新增 150 10 米电杆 4 基 8 竹核 110kV 变电站 比尔 35kV 变电站光缆建设 本期工程建设竹核 110kV 变电站 比尔 35kV 变电站的 1 根 24 芯 ADSS 光缆 光缆路径长约 24 2km ADSS 光缆长约 26 7km 普通非金属阻燃光缆 GYFTZY 24B1 其中竹核 110kV 变电站 0 5km 比尔 35kV 变电站 0 5km 新增 150 10 米电杆 15 基 12 9 且莫 35kV 变电站 悬崖村 35kV 变电站光缆建设 本期工程建设且莫 35kV 变电站 悬崖村 35kV 变电站的 1 根 24 芯 ADSS 光 缆 光缆路径长约 11km ADSS 光缆长约 12 1km 普通非金属阻燃光缆 GYFTZY 24B1 其中且莫 35kV 变电站 0 5km 悬崖村 35kV 变电站 0 5km 新增 150 10 米电杆 10 基 5 25 2 光纤选型光纤选型 光纤通信系统建设必需选择合适的光纤 使系统具备较高的性价比 既要 满足通信系统传输信息量不断增大的要求 同时还要考虑到光纤价格和使用寿 命 避免投资的浪费 目前 类似工程常用的光纤有色散非位移单模光纤 G 652 和非零色散单模光纤 G 655 这两种种光纤的特性如下所述 1 色散非位移单模光纤 G 652 G 652 光纤是目前光纤通信中最广泛使用的一种光纤 ITU T 根据 G 652 光 纤的工作波长范围 支持的不同传输速率系统 在 1385nm 波长衰减系数的不同 以及链路偏振模色散大小等 将 G 652 光纤细分为 G 652 A G 652 B G 652 C 和 G 652 D4 个子类 按照 G 652 光纤的性能特点 国家标准将 G 652 光纤分为两大类 标准单模光纤 G 652A G 652B 和波长扩 展单模光纤 G 652C G 652D G 652A 用于 2 5Gbit s 的传输系统 G 652B 用于 10Gbit s 以下的传输系 统 G 652B 的偏振模色散值较 G 652A 更为严格 G 652C G 652D 消除了 1383nm 处的水吸收峰 将工作波长扩展为 1280 1625nm 大大增加了波分复用信道数量 G 652D 的偏振模色散值较 G 652C 更为严格 2 非零色散单模光纤 G 655 G 655 光纤的基本设计思想是在 1550nm 窗口工作波长区具有合理的 较低 的色散 足以支持 10Gbit s 以上速率的长距离传输而无需色散补偿 从而节省 了色散补偿器件及其附加光放大器的成本 主要适用于长距离通信 结合实际情况 考虑到技术 经济和未来的发展要求 建议光缆选用 G 652B 单模光纤 光纤技术特性如下表 表 5 2 G 652B 型光纤特性表 13 项目波长及参数 1310nm 0 36dB km 衰减 1550nm 0 21dB km 1310nm9 3 0 5um 模场直径 1550nm10 5 1 0um 1285nm 1339nm 3 5ps km nm 色散 1550nm 18ps km nm 偏振模色散系数 0 2ps km 光缆截止波长 1260nm 包层直径 125 1 0um 模场同心度偏差 0 8um 包层不圆度 1 0 光纤强度 100kpsi 抗疲劳系数 20 5 35 3 光纤数量的选择光纤数量的选择 在选择光缆纤芯数量时 需要考虑光缆物理寿命 如架空光缆约 20 年 地 下光缆 25 年 及诸多不易确定的因素 因而有较大的难度 一方面 光纤成本较低 纤芯数量可有适当富余度 但过多的纤芯 会在 光缆接近其物理寿命时仍有不少纤芯闲置不用 这显然是一种浪费 另一方面 光缆线路属于一次性建设 初期投资及施工工作量较大 如果由于纤芯数量配 置不足而造成光缆线路重复建设 将是一种更大的浪费 鉴于上述两方面的原 因 在选择纤芯数量时 既要满足网络发展的需要 又要利于提高网络的经济 性能 并留适当余量 根据昭觉县电力有限公司业务需求 系统制式 系统配置数量 网络可靠 性及新业务发展需要 考虑统一纤芯数量方便订货和施工 本工程光缆纤芯数 量为 24 48 芯 5 45 4 光缆参数光缆参数 ADSS 光缆一般分为层绞式和中心束管式结构 常用的是层绞式结构 两种 结构的光缆如下图 14 图 5 1 ADSS 光缆结构 1 层绞式 ADSS 光缆 光缆中心元件采用玻璃增强纤维构成 抗张力强度 元件由芳纶纱制成 芳纶纱缠绕通过调节扭矩平衡的方法 使 ADSS 光缆得到极 高的抗拉强度和应力特性 因此 层绞式 ADSS 光缆的结构稳定 机械强度高 使用跨距大 绝缘性能好 常用于 220kV 及以下电力线路 ADSS 光缆的纤芯被放入充满油膏的松套管内形成一定余长 余长控制在光 缆总长的 0 8 以内 光缆中的纤芯实际长度大于光缆在受力情况下的长度 纤 芯以自身余长来克服光缆初伸长和运行过程中所产生的变形 所以 当光缆张 力在 70 RTS 以下时 纤芯受力很小 2 中心束管式 ADSS 光缆 光缆的截面小 重量轻 结构简单 机械强度 低 但纤芯余长有限制 适用于丘陵 平原等地形条件较好的地方 光缆的纤 芯余长一般控制在光缆总长的 0 3 以内 本工程选用电力系统常用的层绞式 ADSS 光缆 光缆型号为 ADSS 24B1 62kN AT 光纤芯型号为 G 652B 由于各厂家 ADSS 光缆结构及参数有一定差异 结合本工程的使用条件以及 类似工程的 ADSS 光缆参数 本工程 ADSS 光缆的参考参数如下表 表 5 3 ADSS 光缆参考参数表 15 序号项目单位 ADSS 24B1 62kN AT 1 光缆直径 mm14 2 光缆重量 kg km 206 3 标称抗拉强度 RTS kN 62 4 平均运行张力 EDS kN 25 RST 5 最大允许工作张力 MAT kN 40 RST 6 极限运行张力 UOS kN 60 RST 7 光缆结构形式层绞式 8 纤芯类型 G 652 9 外层护套 AT 5 55 5 光缆光缆防振防振 ADSS 光缆专用耐块 悬垂金具分别带有铝包钢 铝合金预绞丝 抗振性能 较好 鉴于本工程在系统通信的重要性 为提高可靠性及 ADSS 光缆运行安全度 再根据实际使用档距的不同加装不同数量的 ADSS 专用防振锤 5 65 6 光缆金具光缆金具 ADSS 光缆用金具设计安全系数为 运行情况 2 5 断线 断联情况 1 5 满足设计规程 DL T5092 1999 中的有关规定 光缆金具 包括悬垂金具 耐块金具和防振器以及其他附件 应与光缆相配套 待下一阶段再具体配置 5 75 7 光缆接头盒及安装位置光缆接头盒及安装位置 ADSS 光缆线路的金具和接续连接盒 应具备良好的防腐蚀性能 接续盒应 具有良好的密封性能 光缆接续应由专业人员操作 光缆接头必须在耐块杆塔 上进行 接续盒的安装位置建议取 6 5 米高 多余的光缆应盘在余缆架上 余 缆架一般安装于接头盒的上方 5 85 8 引下光缆的固定 安装位置引下光缆的固定 安装位置 在接头盒的杆塔上 要将光缆引下 引下的光缆用引下线夹固定于杆塔适 当的位置 一般引下线夹每隔 1 5 2m 安装 1 个 5 95 9 光缆光缆挂点位置光缆光缆挂点位置 自承式架空光缆的悬挂位置主要取决于铁塔的结构及铁塔承受的块力 光 缆弧垂与相线的距离和与建筑物的距离 光缆外护套所能承受的最大电场强度 16 等因素 因此对各种铁塔的结构进行校核后 应该遵循以下原则 5 9 1 光缆挂高原则 1 对于耐块铁塔 光缆挂于铁塔第一横隔面 由上至下的最高横隔面 的 主材上 为满足交叉跨越需要还可挂于第二 三横隔面的主材上 2 对于直线塔 光缆挂于铁塔第一横隔面 由上至下的最高横隔面 的主 材上 为满足交叉跨越需要还可挂于第二 三横隔面的主材上 3 对于水泥杆 光缆挂于水泥杆横担下 2m 的位置 部分档导线距地较低 时 根据需要 光缆可挂于横担处主杆上 但必须保证光缆对导线的安全距离 或增加水泥杆以保障光缆对地距离满足规范要求 5 9 2 光缆放线原则 1 光缆最低点弧垂应低于导线最低点弧垂 1 米 保证其在不同步摆动下光 缆不会鞭击导线 2 放线时 ADSS 光缆在满足跨越及对地要求的情况下应尽量放松 3 光缆对地间距以及其它跨越间距要求如下表 名称最小垂直净距 米 备注 街道 5 5 胡同 5 0 铁道 7 5 公路 5 5 土路 4 5 最低缆线到地面 距脊 0 6 房屋建筑 距顶 1 5 最低缆线距屋脊或平顶 河流 1 0 最低缆线距最高水位时最高桅杆顶 市区树木 1 5 郊区树木 1 5 最低缆线距树木顶 通信线路 0 6 ADSS 与另一方最高缆线 10kV 220V 2 0 一般跨越 ADSS 与另一方最高导 地线 35kV 110kV 3 0 一般钻越 ADSS 与另一方最低导线 高速公路 8 0 4 门型构架 终端塔放线时 ADSS 光缆挂于构架立柱上 光缆放线块力 应放至最松 放线块力小于 2000N 能满足光缆距围墙垂直间距大于 1 0 米 即可 17 5 105 10 原线路情况原线路情况 1 城郊 110kV 变电站 城南 35kV 变电站 调度中心 光缆建设 本线路由城郊 110kV 变电站起 至城南 35kV 变电站止 路径全长约 4 35km 全线共计使用杆塔 22 基 最大档距 400m 平均档距 198m 原线路设计气象条件组合如下表 本次光缆设计气象条件同线路设计气象 条件 条条 件件 项项 目目 温温度度 风风速速 m s 冰冰厚厚 mm 最高气温4000 最低气温 2000 年平均气温1500 最大覆冰 51010 最大风速10270 雷电过电压15100 操作过电压15150 安装情况 10100 年平均落雷密度Ng 4 2 km2 a 落雷强度相当于 70 日 年雷暴日数 冰比重 g cm3 0 9 注 本次光缆设计气象条件同线路设计气象条件 原线路主要交叉跨越如下表 序号序号被被 跨跨 越越物物跨跨 越越 次次数数备备 注注 110kV 线路4 2400V 及以下线路6 3通信线7 4房屋2 5乡村公路3 6河流1 注 本次光缆设计交叉跨越同线路交叉跨越 2 城郊 110kV 变电站 竹核四级电站老机房光缆建设 本线路由城郊 110kV 变电站起 至竹核四级电站老机房止 路径全长约 22km 全线共计使用杆塔 110 基 最大档距 400m 平均档距 200m 原线路设计气象条件组合如下表 18 条条 件件 项项 目目 温温度度 风风速速 m s 冰冰厚厚 mm 最高气温4000 最低气温 2000 年平均气温1500 最大覆冰 51010 最大风速10270 雷电过电压15100 操作过电压15150 安装情况 10100 年平均落雷密度Ng 4 2 km2 a 落雷强度相当于 70 日 年雷暴日数 冰比重 g cm3 0 9 注 本次光缆设计气象条件同线路设计气象条件 原线路主要交叉跨越如下表 序号序号被被 跨跨 越越物物跨跨 越越 次次数数备备 注注 110kV 线路12 2400V 及以下线路17 3通信线22 4房屋9 5乡村公路11 6河流5 注 本次光缆设计交叉跨越同线路交叉跨越 3 竹核四级电站老机房 竹核四级电站新机房光缆建设 本段无老旧线路 且且不具备架空敷设条件 建议采用地埋敷设 4 竹核四级电站新机房 竹核 110kV 变电站光缆建设 本线路由竹核四级电站新机房起 至竹核 110kV 变电站止 路径全长约 15km 全线共计使用杆塔 75 基 最大档距 400m 平均档距 200m 原线路设计气象条件组合如下表 条条 件件 项项 目目 温温度度 风风速速 m s 冰冰厚厚 mm 最高气温4000 最低气温 2000 19 年平均气温1500 最大覆冰 51010 最大风速10270 雷电过电压15100 操作过电压15150 安装情况 10100 年平均落雷密度Ng 4 2 km2 a 落雷强度相当于 70 日 年雷暴日数 冰比重 g cm3 0 9 注 本次光缆设计气象条件同线路设计气象条件 原线路主要交叉跨越如下表 序号序号被被 跨跨 越越物物跨跨 越越 次次数数备备 注注 110kV 线路9 2400V 及以下线路12 3通信线17 4房屋5 5乡村公路8 6河流3 注 本次光缆设计交叉跨越同线路交叉跨越 5 竹核四级电站新机房 大桥水电站光缆建设 本线路由竹核四级电站新机房起 至大桥水电站止 路径全长约 15km 全 线共计使用杆塔 75 基 最大档距 400m 平均档距 200m 原线路设计气象条件组合如下表 条条 件件 项项 目目 温温度度 风风速速 m s 冰冰厚厚 mm 最高气温4000 最低气温 2000 年平均气温1500 最大覆冰 51010 最大风速10270 雷电过电压15100 操作过电压15150 20 安装情况 10100 年平均落雷密度Ng 4 2 km2 a 落雷强度相当于 70 日 年雷暴日数 冰比重 g cm3 0 9 注 本次光缆设计气象条件同线路设计气象条件 原线路主要交叉跨越如下表 序号序号被被 跨跨 越越物物跨跨 越越 次次数数备备 注注 110kV 线路10 2400V 及以下线路11 3通信线18 4房屋4 5乡村公路12 6河流5 注 本次光缆设计交叉跨越同线路交叉跨越 6 城郊 110kV 变电站 俄尔 35kV 变电站光缆建设 本线路由城郊 110kV 变电站起 至俄尔 35kV 变电站止 路径全长约 21 75km 全线共计使用杆塔 109 基 最大档距 400m 平均档距 198m 原线路设计气象条件组合如下表 条条 件件 项项 目目 温温度度 风风速速 m s 冰冰厚厚 mm 最高气温4000 最低气温 2000 年平均气温1500 最大覆冰 51010 最大风速10270 雷电过电压15100 操作过电压15150 安装情况 10100 年平均落雷密度Ng 4 2 km2 a 落雷强度相当于 70 日 年雷暴日数 冰比重 g cm3 0 9 注 本次光缆设计气象条件同线路设计气象条件 原线路主要交叉跨越如下表 21 序号序号被被 跨跨 越越物物跨跨 越越 次次数数备备 注注 110kV 线路7 2400V 及以下线路16 3通信线20 4房屋5 5乡村公路11 6河流8 注 本次光缆设计交叉跨越同线路交叉跨越 7 竹核 110kV 变电站 庆恒 35kV 变电站光缆建设 本线路由竹核 110kV 变电站起 至庆恒 35kV 变电站止 路径全长约 13km 全线共计使用杆塔 65 基 最大档距 400m 平均档距 200m 原线路设计气象条件组合如下表 条条 件件 项项 目目 温温度度 风风速速 m s 冰冰厚厚 mm 最高气温4000 最低气温 2000 年平均气温1500 最大覆冰 51010 最大风速10270 雷电过电压15100 操作过电压15150 安装情况 10100 年平均落雷密度Ng 4 2 km2 a 落雷强度相当于 70 日 年雷暴日数 冰比重 g cm3 0 9 注 本次光缆设计气象条件同线路设计气象条件 原线路主要交叉跨越如下表 序号序号被被 跨跨 越越物物跨跨 越越 次次数数备备 注注 110kV 线路6 2400V 及以下线路9 3通信线10 4房屋5 5乡村公路4 6河流7 22 注 本次光缆设计交叉跨越同线路交叉跨越 8 竹核 110kV 变电站 比尔 35kV 变电站光缆建设 本线路由竹核 110kV 变电站起 至比尔 35kV 变电站止 路径全长约 24 2km 全线共计使用杆塔 121 基 最大档距 400m 平均档距 200m 原线路设计气象条件组合如下表 条条 件件 项项 目目 温温度度 风风速速 m s 冰冰厚厚 mm 最高气温4000 最低气温 2000 年平均气温1500 最大覆冰 51010 最大风速10270 雷电过电压15100 操作过电压15150 安装情况 10100 年平均落雷密度Ng 4 2 km2 a 落雷强度相当于 70 日 年雷暴日数 冰比重 g cm3 0 9 注 本次光缆设计气象条件同线路设计气象条件 原线路主要交叉跨越如下表 序号序号被被 跨跨 越越物物跨跨 越越 次次数数备备 注注 110kV 线路12 2400V 及以下线路17 3通信线22 4房屋9 5乡村公路11 6河流5 注 本次光缆设计交叉跨越同线路交叉跨越 9 且莫 35kV 变电站 悬崖村 35kV 变电站光缆建设 本期工程建设且莫 35kV 变电站 悬崖村 35kV 变电站的 1 根 24 芯 ADSS 光 缆 光缆路径长约 11km ADSS 光缆长约 12 1km 普通非金属阻燃光缆 GYFTZY 24B1 其中且莫 35kV 变电站 0 5km 悬崖村 35kV 变电站 0 5km 新增 150 10 米电杆 10 基 23 本线路由且莫 35kV 变电站起 至悬崖村 35kV 变电站止 路径全长约 11km 全线共计使用杆塔 55 基 最大档距 400m 平均档距 200m 原线路设计气象条件组合如下表 条条 件件 项项 目目 温温度度 风风速速 m s 冰冰厚厚 mm 最高气温4000 最低气温 2000 年平均气温1500 最大覆冰 51010 最大风速10270 雷电过电压15100 操作过电压15150 安装情况 10100 年平均落雷密度Ng 4 2 km2 a 落雷强度相当于 70 日 年雷暴日数 冰比重 g cm3 0 9 注 本次光缆设计气象条件同线路设计气象条件 原线路主要交叉跨越如下表 序号序号被被 跨跨 越越物物跨跨 越越 次次数数备备 注注 110kV 线路4 2400V 及以下线路9 3通信线9 4房屋2 5乡村公路6 6河流2 注 本次光缆设计交叉跨越同线路交叉跨越 5 115 11 挂点位置选择挂点位置选择 ADSS 光缆一般安装在输电线路导线下方 直接受导线空间电场长期作用 如果 ADSS 与导线距离过近 在长期运行中可能出现电腐蚀现象 严重的可造成 ADSS 断缆 在确定 ADSS 挂点位置时 既要考虑电场强度影响 又要保证光缆对地交叉 跨越距离 还需考虑施放合适的弧垂防止 ADSS 鞭击导线 同时还要兼顾原线路 杆塔的强度 以上几点因素使得的 ADSS 的最佳挂点位置不是唯一不变的 通常 24 每种杆塔设置 1 3 个挂点 设计中可根据现场地形 地貌等实际情况选择其中 的一个挂点 在输电线路设计中 杆塔呼高 H 可按下式计算 H fm h h 式中 H 杆塔呼称高度 m 悬垂绝缘子串长度 m fm 导线最大弧垂 m h 考虑测量误差及施工误差等预留的裕度 m 一般对于 110kV 及以 上线路 档距 200 300m 时可取值 0 5 0 7m 档距 301 1000m 时可取值 0 7 1 4m h 导线最大弧垂时与地面最小距离 m 对于本工程中已建成的线路 上式中的 H h 均为定值 对应代表 档距下的 fm 也可经过计算得出 因此 根据 ADSS 物理性能和安装弧垂 可得 到光缆在杆塔上悬挂点计算公式 h H fm h K h h K h 式中 h 光缆悬挂点离地垂直高度 m h 光缆最大弧垂 高温工况 m K 光缆与相线的最小接近距离 m 220kV 线路取值 1 5 2 0m 根据以上原则 本工程 ADSS 挂点选择在原线路铁塔横担以下 3m 8m 的位 置 并根据交叉跨越实际情况进行调整 5 125 12 杆塔荷载及结构验算杆塔荷载及结构验算 5 12 1 杆塔校核原则 本工程需要在原线路上附挂 ADSS 光缆 为保证原线路安全运行及施工可行 性 在原线路导地线均不变化的情况下 必须验算杆塔是否能够承受悬挂 ADSS 光缆的荷载 如不满足 则宜采取在杆塔旁或档内新立水泥杆来承挂光缆的措 施 5 12 1 1 验算遵循的规范 规程和规定 1 66kV 及以下架空电力线路设计规范 GB50061 2010 2 架空送电线路杆塔结构设计技术规定 DL T 5154 2002 3 电力设施抗震设计规范 GB 50260 96 25 4 钢结构设计规范 GB 50017 2003 5 12 1 2 杆塔校核工况 1 最大风速 无冰 未断线 2 最大覆冰 相应风速及气温 未断线 3 安装 ADSS 10m s 风速 无冰 相应气温 其余导地线已安 4 断 ADSS 导线未断 无风 无冰 5 断导线 地线未断 无风 无冰 5 12 1 3 安装 ADSS 荷载 1 直线杆塔安装荷载 a 安装 含检修情况 ADSS 取 2 0 倍重量 并乘以 1 1 动力系数 同时考 虑地线 2 0kN 的附加荷重 b 直线杆塔均不考虑锚线荷载 2 转角杆塔安装荷载 a 按锚线杆塔 紧线杆塔或二者兼之 同时计入临时拉线的作用 临时拉 线仅平衡地线部分张力 要求平衡地线纵向线条力的 30 临时拉线对地夹角 不大于 45 度 紧线牵引绳对地夹角不大于 20 度 其方向与地线方向一致 b 考虑临时拉线及牵引绳作用在塔上的垂直分量 并考虑一侧地线线条重 量的 80 及施工人员 工具的附加荷载 附加荷载地线取 2 0kN 5 12 1 4 地震荷载 根据 电力设施抗震设计规范 本工程地震基本烈度为 VII 度 铁塔校 核中不考虑地震荷载作用 5 12 2 杆塔校核结论 根据以上原则 结合电气提供的 ADSS 外荷载计算情况及原杆塔使用荷载 经分塔型校核计算 结论如下 1 杆塔 全线杆塔塔身 ADSS 挂点处主材 斜材的强度基本满足本工程 要求 2 基础 根据校核计算结果 原线路可承挂光缆的杆塔基础经验算 其 强度满足本工程要求 3 因原输电线路建成后运行至今已有多年 钢材的锈蚀 变形等自然因 素对铁塔自身的强度 刚度影响较大 所以附挂 ADSS 前应对原输电线路的所有 26 铁塔进行检修 对变形严重 镀锌层严重剥落以致不能满足验收规范要求的构 件及螺栓应进行更换 缺件 包括螺栓 须补齐 6 6 光传输网建设方案光传输网建设方案 6 16 1 技术体制技术体制 目前的光传输网技术一般包括有线传输和无线传输 其中以有线光传输方 式为主 无线传输方式作为有线光传输必要的补充 对有线光传输难以覆盖的 区域进行覆盖昭觉县 在通信领域 近年来伴随着层出不穷的技术创新 通信技术呈现出日新月 异的发展态势 针对昭觉电力公司光传输网规模较小的情况 选取企业专网常 用的 SDH 同步数字体系 MSTP 基于 SDH 的多业务传送平台 PTN 分组传送 网 技术比较如下 1 SDH 技术 SDH 光传输网是一种将复接 传输及交叉连接功能融为一体的时分复用 TDM 同步数字传送网络 它可通过网管系统实现网络配置 有效管理 实时监 控 动态网络维护等功能 是非常成熟光传输技术 SDH 光设备具有种类多 电路管理灵活 网管技术成熟等优点 但是传统 的 SDH 光传输网主要为以语音业务为代表的固定带宽业务而设计 其拓扑结构 以线形和环形为主 业务配置时 需要逐环 逐点配置业务路径及时隙 业务 配置比较复杂 2 MSTP 光传输网 由于 IP 业务的迅速增长 MSTP 技术解决了 IP 业务直接融入 SDH 光传输网 的问题 是在 SDH 技术上的 把以太网 异步传输模式 ATM 等多种业务进行汇 聚并进行有效适配 实现多业务的综合接入和传送的多业务平台 MSTP 的基本特征是通过对以太数据帧和 ATM 信元的封装 实现基于 SDH 的 多业务综合传送 MSTP 的技术定位在融合 TDM 和以太网二层交换 通过二层交 换实现优化数据在 SDH