关于二次光缆优化与户外智能汇控柜的选型

胡昌生

江西省电力设计院，江西南昌 330096

0 引言

光缆是实现光信号传递的一种通信路线，它是信息传递的重要通道。在光缆的铺设过程中，两个变电站之间或者室内与室外之间的光缆应该如何进行连接，才能够降低成本，实现二次光缆优化，这具有重要的研究意义。本文提出了变电站光缆连接的两种方案，并通过比较得出更为经济可行的方案，在此方案的基础上进行整合，实现二次光缆的优化。本文还探讨了户外智能汇控柜的选型方法。

1 光缆连接的两种方案及比较

根据变电站的布置方式，可以得到三种光缆连接方式：第一，智能汇控柜和集中式保护柜、测控柜等户内设备的连接；第二，在二次设备室中不同屏柜之间的连接；第三，在同一屏柜中二次设备之间的连接。在这三种光缆连接方式的基础上，本文提出了下面两种变电站之间的光缆连接方案：

方案1：每间隔户外配电装置分别拉光缆至户内集中式保护柜、线路测控柜、母线保护柜、GPS 柜等各个相关设备；在二次设备室内屏柜之间选用尾缆通过光纤配线架进行连接；屏内设备则可以选用光纤跳线进行连接；因为220kV 线路间隔采用常规计量表，所以选用电缆进行连接，不用尾缆连接。

方案2：每个户外配电装置分别拉两根光缆至集中式保护柜设备中；在二次设备室内屏柜之间采用尾缆通过光纤配线架连接，进行中转连接；屏内设备采用光纤跳线进行连接。220kV 线路间隔采用常规计量表，同样不使用尾缆，直接用电缆连接。

上述两种方案的主要不同点在于智能汇控柜与户内屏柜的连接方式，一种是在每间隔户外GIS 智能汇控柜中分别拉2条24 光缆到集中式保护柜，再从集中式保护柜转接至测控柜、母线保护柜和GPS 柜等。另一种是直接从户外GIS 智能汇控柜中连接户内的各个屏柜，连线比较简单和方便。将两种方案进行比较，可知第二种方案易于维护，便于施工，节省光缆，优势比较明显。下面就方案二进行光缆优化整合方面的探讨。

2 光缆优化整合

2.1 光缆的多芯整合

对光缆的多芯进行整合时，可以将每面就地柜熔出或跳出的光纤聚合在一起，仅遵循双套保护相关设备分开的原则，选择2 根多芯光缆连接至户内集中式保护柜，至母差等公用设备的光纤通过尾缆连接。户内屏柜之间也可以将起止点一致的多芯光纤聚合至同1 根分支光缆。

按照这样的原则，每个双重化配置的间隔，就地户外GIS智能汇控柜至户内集中式保护柜采用2 根光缆；户内集中式保护柜采用尾缆转接至到母线保护I、II 柜。每个单重化配置的间隔，就地到户内集中式保护柜采用1 根光缆；户内集中式保护柜再转接至母线保护柜。

2.2 光缆的设备配置整合方案

一般有220KV、110KV 和10KV 三种设备配置方案，下面主要讨论220KV 设备的配置方案。

针对220kV 线路、母联以及主变进线间隔，每个户外GIS智能汇控柜布置双套智能组件，主变本体智能终端采用智能控制柜，布置单套智能组件。针对220kV 母线间隔，每个户外GIS 智能汇控柜布置双套智能组件。220kV 采用集中式保护装置。220kV 线路、母联间隔双重化配置。220kV 线路间隔配置一面线路测控柜。母联间隔配置一面测控柜。220kV 母线配置2 面母线保护柜。

经过光缆整合优化，室外部分的每个间隔可以敷设2 根24 芯光纤，留有足够的光纤备用芯。至本柜内设备采用ST-ST光纤跳线，运行和维护比较简单，更换比较方便。

2.3 光缆的敷设

光缆的敷设可以采用专用槽盒，以便与控制电缆、电力电缆进行隔离。户外光缆敷设采用光缆缆沟敷设方案，光缆采用槽盒敷设于光缆沟内。在保证敷设断面光缆、光缆数量的前提下尽可能减小光缆通道截面积，以减少工程量。GIS 室内电缆沟通道，在满足光缆敷设容量要求的前提下，建议采用光缆槽盒，光缆槽盒需根据工程环境条件满足防火和耐腐蚀等要求。

3 户外智能汇控柜的选型

智能控制柜柜体按控温方式不同，可以分为风扇散热型、户外热交换器散热型及户外空调制冷型。风扇散热型的噪音比较低，可以进行散热备份，而且结构简单，能减低重量和成本，但是内外循环没有隔离，不好控制湿度，油烟容易堵塞，空气中的硫化物等污染无法隔离。户外热交换器散热型的散热效果好，防护等级高，但是成本比风扇散热型的高，噪音也相对较高。户外空调制冷型的散热效果良好，防护等级高，但是同热交换器型比成本较高，噪音相对风扇型偏高。

从技术功能角度出发，应当选取户外热交换器散热型和户外空调制冷型，再从经济角度出发，应当选取成本更低的热交换器散热型。

4 户外智能控制柜柜体实现方案

智能控制柜柜体按控温方式不同，分为风扇散热型、户外热交换器散热型及户外空调制冷型。上述三种类型分别具有各自的特点，三者比较详见表5.3.1-1。

优点 缺点风扇散热型1.噪音相对低2.可进行散热备份3.结构简单，可降低重量，成本1.三年需要一更换 2.内外循环无隔离，湿度不好控制3.油烟容易堵塞，空气中的硫化物等污染无法隔离

户外热交换器散热型1.散热效果好 2.防护等级高（内外循环隔离） 1.成本比风扇方案贵2.噪音相对风扇偏高户外空调制冷型散热效果良好（制冷）防护等级高（内外循环隔离）1.成本相对热交换器稍贵2.噪音相对风扇偏高

综上所述，户外GIS 智能汇控柜建议采用户外热交换器散热型柜体。

5 结论

针对方案2 的连接方案，进行了大量的光缆整合优化。整合以后的方案缩短了安装和调试周期，提高了工作效率，提升了整个二次光缆系统的集成度及经济合理性。根据不同地区环境条件及智能组件对运行环境的要求，得出户外智能汇控柜选型的方法。

[1]韩本帅.智能变电站光缆联接方式优化研究[J].电工技术，2013.

[2]宋璇坤.新一代智能变电站整体设计方案[J].电力建设.2012(11).