超高压750KV线路opgw光缆设计应用

官亭一兰州东750 kV送电线路工程 - OPGW -2S1 24技术规范要求

参数名称参数值

光缆芯数根24

光缆直径(W mm )12. 60

光缆单位重量/(W kg/km)600

标称抗拉强度RTS/kN80. 7

最大工作张力(kN)23. 80

平均运行张力(kN)14 562

20工'直流电阻(/km )0. 603

允许短路电流(Q3s 40 - 200 °C) /(2 kA)12. 9

短路电流容量(40 - 200 C) /(》kA2- s)50. 3

OPGW允许瞬间最高温度C200 0

光纤余长(儿)5 - 7

安装温度范围/C-10 ~+40

运输和运行温度范围/C-40 ~ + 80

(1) 本工程线路沿线地形起伏较大,平地约 4%, —般山地约74%,高山大岭约22%。因此,应 主要注意对OPGW应力的控制、金具的配置。

(2) 在本工程线路所处区域内的雷电活动较 弱,降雨量较少,一般认为OPGW的工作环境较 好。但不应忽视的是日照时间长,昼夜温差大。因 此,对OPGW的温度特性要求较高,应控制光纤的 余长和余长的均匀(一致)性。

(3) 本工程划分为2个气象区,在A区(i1Q w27 t10)的最大档距1 021 m(直线杆塔),是一侧 相邻档距的4倍,911m档(直线杆塔、241 5m高 差)分别是两侧相邻档距的11 5倍和3 4倍;在B 区(i15w3Q t5)的最大档距870 m (直线杆塔、 245 8 m高差),是一侧相邻档距的5 3倍,最大高 差出现在770 m档(直线杆塔、347 9m高差),是 一侧相邻档距的10倍。因此,要密切关注OPGW 的不平衡张力以及金具的形式和配置。

(4) 本工程大于600m档距的约22档。其中 最大档距1 021m,除了控制工作应力外,还对大跨 越段的防振应加以重视。

OPGW光缆结构图:

超高压750KV线路opgw光缆设计应用_第1张图片

OPGW光缆

OPGW光缆样品图:

超高压750KV线路opgw光缆设计应用_第2张图片

OPGW光缆样品图

OPGW结构设计

2 1结构形式

根据技术规范要求,分别有外层绞线“夹花”

的A结构和高导电率全铝包的B结构,可以满足750 kV示范工程OPGW技术• 徐 军 750 kV送电线路工程OPGW的结构设计

表2满足要求的两种结构及参数

要求外层“夹花” 结构全铝包 钢结构

中心层股线mm2%铝包钢: D 2 6X 127%铝包钢:D 2. 6 X 1

光单元内层mm不锈钢管:D 2 5 X 1不锈钢管:D 2. 5 X 1

结构     股线2%铝包钢:D 2 5X527%铝包钢:D2. 5X5

2(%铝包钢:

外层股线/mmD 2 5 X 6 铝合金:铝包钢:D 2. 5 X 12

D 2 5X63%

芯数242424

截面积mm288 88989

直径mm12 612. 612. 6

重量 /( kg /km)488463527

RTS(应力)/(N/mm2)911913. 48906 74

(张力)/kN80 981. 380. 7

MAT(应力)/(N /mm2)268 0383 7382. 0

( 张力 ) /kN23 834. 1534. 0

EDS(应力)(N mm2)164. 0228 4227. 4

( 张力 ) /kN14. 56220. 3320. 24

直流电阻/(Q /km)0 603Q 6030 682

短路电流(Q 3 s40 - 200 °C) /kA12 913. 713. 1

短路电流热容量(40~20) C) /(kA2- s)50 355. 951. 2

最高使用温度/C200200300

从结构参数上看,A和B均满足要求,且A结 构成本相对低一些。但从结构稳定性上看,B结构 显然优于A结构。因此,选择B结构更适合。

本工程中要求的光纤芯数为24芯,根据江苏 通光信息有限公司的生产实际情况,可以选用 2 5 mm直径的不锈钢管层绞结构。具体结构为: 中心为1根直径2 6mm的40%铝包钢线;内层为 5根直径2. 5 mm的40%铝包钢线和1根直径 2 5 mm的含24根G. 652B光纤的不锈钢管光单 元;外层为12根直径2 5 mm的40%铝包钢线。 该结构所有股线直径一致,且不小于2. 5mm符合 技术规范中对光缆结构的要求,并且结构稳定性极 佳,OPGW结构如图所示。

2 2性能要求

(1) 光纤余长要求

根据本工程的实际使用环境条件,江苏通光通 信有限公司提出(Q 5 -0 7)%的光纤余长控制。 余长过大,将劣化温度特性;余长过小,则影响应力 应变性能。并且在生产过程严格控制光纤余长的 均匀性,使光纤余长均匀性优于±0 03%。

(2) 光单元阻水特性要求

按现行标准,光单元的阻水性能为1m长光单 兀在1 m高水柱下1h无水渗出。而对本工程的 要求是,1 m长光单元在3 m高水柱下1 h无水渗 出,主要是考虑了大档距和大高差。

(3) 应力应变特性要求

江苏通光信息有限公司设计的光缆直径、截面 积、RTS与所要求一致。设计的光缆重量比要求略 轻。按照电力行标要求,最大工作张力(MAT)为 42%RTS优于要求值;平均运行张力(EDS)可达 25%RTS也优于要求值;按照技术规范要求在 70% RTS下光纤应不受力,光信号的衰减不受影响。

3与匹配地线的弧垂配合计算

本工程要求OPGW在平均气温、外过电压及 覆冰等气象条件下,与另一根普通地线1X 19 -11 5 - 1270-B尽量匹配。规范要求OPGW平均 张力不超过20% RTS在平均气温、外过电压及覆 冰等气象条件下,OPGW同另一根地线弧垂应尽量 匹配,2根地线弧垂公差应在0 5m范围内。

(1) 10 mm冰区弧垂匹配

表3给出OPGW与匹配地线在10mm冰区的 弧垂公差。最大公差为-0 30 m,发生在1 200 m 档距覆冰条件下,满足技术规范要求。

(2) 15 mm冰区弧垂匹配

表4给出OPGW与匹配地线在15 mm冰区的 弧垂公差。最大公差为-0 28m发生在800m档 距覆冰条件下,满足技术规范要求■

表3 10 mm冰区弧垂匹配

Table 3 Arc droop matching of 10mm ice area

档距m覆冰平均外过

地线0 PGW公差地线0PGW公差地线0 PGW公差

40010 3210 18-0 147. 977. 970. 008. 348. 340. 00

50016 1415 97-0 1713. 5913. 590. 0013. 9913. 990. 00

60023 2523 06- 0. 1920. 6020. 600. 0021. 0221. 020. 00

70031 6731 47- 0. 2028. 9728. 970. 0029. 3929. 390. 00

80041. 441 18- 0. 2238. 6638. 660. 0039. 0839. 080. 00

90052 4552 20- 0. 2549. 6849. 680. 0050. 1150. 10- 0. 01

1 00064 8264 56- 0. 2662. 0362. 030. 0062. 4662. 45- 0. 01

1 10078 5378 24- 0. 2975. 7175. 710. 0076. 1476. 140. 00

1 20093 5793 27- 0. 3090. 7490. 740. 0091. 1791. 170. 00

表415 mm冰区弧垂 匹配

Table 4 Arc droop matching of 15mmice area

档距m覆冰平均外过

地线0 PGW公差地线0PGW公差地线0 PGW公差

40013 8813 71- 0. 1711. 0111. 010. 0011. 3511. 34- 0. 01

50021 7121 51- 0. 218. 7918. 790. 0019. 1219. 120. 00

60031 2931 06- 0. 2328. 3528. 350. 0028. 6828. 67- 0. 01

70042 6442 39- 0. 2539. 6939. 690. 0040. 0240. 01- 0. 01

80055 7855 50- 0. 2852. 8152. 810. 0053. 1453. 13- 0. 01

计算结果表明,该结构0PGW的平均弧垂、外 过弧垂与本工程用的普通地线匹配得很好,而覆冰 弧垂则小于普通地线。如果精心设计、精心施工, 该结构0PGW在各种工况条件下可基本匹配。

本文链接:

http://www.opgw.net/8150/

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