Характеристика трассы ВЛ на участке ПС Восточная - ПС Заря

Содержание

 

Введение

1. Характеристика трассы ВЛ на участке ПС Восточная - ПС Заря

2. Выбор систем передачи

2.1 Существующие системы передачи по ВЛ

2.2 Характеристика проектируемой СП

3. Выбор типа ОК для подвески на ВЛ

3.1 Общие сведения

3.2 ОК, встроенные в грозозащитный трос

3.3 Самонесущие неметаллические ОК

3.4 ОК, предназначенные для навивки на провода и грозозащитные тросы

    Обоснование выбора типа ОК

4. Расчет параметров ОК

4.1 Расчет числовой апертуры и определения режима работы ОК

4.2 Расчет затухания ОК

4.3 Расчет дисперсии

4.4 Расчет длины регенерационного участка

4.4.1 Расчет длины ЭКУ по дисперсии

4.4.2 Расчет длины ЭКУ по затуханию

5. Расчет механической нагрузки на ОКГТ

6. Эксплуатационные и монтажные измерения параметров ВОЛС

6.1 Испытания и измерения ОК

6.2 Измерения затухания

6.2.1 Прямой метод измерения затухания

6.3 Измерение дисперсии

6.4 Определение места и характера повреждения ОК

7. Расчет показателей надежности

7.1 Понятие надежности

7.2 Расчет параметров готовности подземной ВОЛС

7.3 Расчет параметров готовности подвесной ВОЛС

7.4 Анализ результатов расчетов

8. Строительство ВОЛС - ВЛ на участке ПС Восточная - ПС Заря

8.1 Общие сведения

8.2 Строительство ВОЛС - ВЛ на монтажном участке (опора №9 - опора №17)

    Подготовительные работы

8.2.2 Монтаж кабеля

8.3 Потребность в машинах, механизмах, транспорте

9. Оценка технико-экономической эффективности ВОЛС - ВЛ

10. Мероприятия по охране труда, ТБ и сохранению окружающей среды

Заключение

Список литературы

 

Аннотация

 

Взрывной характер развития сетей связи вызвал необходимость разработки новых технологий сооружения проводных линий передачи. Основные требования к технологии - простота проектирования, быстрота, экономичность строительства, высокая пропускная способность, надёжность. В свете этих требований особый интерес представляет новая технология сооружения ВОЛС, отличающаяся тем, что оптический кабель подвешивается на опоры высоковольтных воздушных линий электропередачи, а не прокладывается в грунт.

В данном дипломном проекте рассматриваются основные вопросы проектирования и строительства ВОЛС-ВЛ на опорах существующей ВЛ 220 кВ на участке ПС Восточная-ПС Заря.

 

Введение

 

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) в настоящее время занимают заметное место в системах передачи информации как общегражданского, так и специализированного назначения.

Внедрение волоконно-оптических линий в системы связи началось с конца 70-х годов и интенсивно продолжается нарастающими темпами. Исходной точкой развития ВОЛС считается открытие лазерного механизма генерации света, а затем - появление современной волоконной оптики на базе полученных кварцевых световодов с малым затуханием. Последнее показало что основное препятствие при распространении света (его затухание), обусловленное в основном наличием примесей, может быть снижено, а сами световоды приемлемы в качестве среды распространения сигнала.

Оптические волокна (ОВ) в качестве среды распространения многоканального сигнала имеют существенные преимущества перед традиционно используемыми металлическими кабелями и эфиром.

1. Широкополосность. В любой системе связи (например, цифровой) скорость передачи информации связана с занимаемой полосой, составляющей определенный процент значения несущей частоты. Неискаженные передачу и прием полосы осуществить тем легче, чем меньший процент она составляет. Следовательно, большое значение несущей частоты, что и используется в ВОЛС,снижает требования к широкополосности системы и увеличивает ее информационную емкость.

2. Высокая защищенность от внешних электромагнитных полей, объясняемая диэлектрической природой распространения сигнала, физическими условиями этого распространения и использованием очень коротких длин волн. Подобного эффекта невозможно достичь в уже освоенных традиционных диапазонах из-за насыщенности радиочастотного спектра источниками излучений. Это свойство особенно привлекательно для энергетики, так как металлический кабель плохо совместим с воздушными высоковольтными линиями электропередачи (ВЛ).

3. Большая длина участка регенерации. По понятным причинам это имеет большое значение, в частности, для электроэнергетической отрасли.

4. Малогабаритность и легкость кабелей на основе ОВ.

5. Высокая экономичность из-за отсутствия потребности в меди, что очень существенно, поскольку традиционно кабельная промышленность потребляет до половины объема общих ресурсов меди и до четверти - свинца.

Присущие ВОЛС недостатки (дороговизна аппаратуры и кабеля из-за сложной технологии, необходимость работы при повышенном соотношении сигнал - шум из-за трудностей практической реализации когерентной обработки сигнала и гетеродинных методов приема, слабая радиационная стойкость и другие) не снижают указанных преимуществ. Это, а также тот факт, что многие задачи передачи сигналов могут быть экономично решены только с использованием ОВ, обусловило широкое распространение ВОЛС не только в дальней связи, но и в локальных сетях.

Энергетическая отрасль также является перспективной областью применения ВОЛС, учитывая протяженность ВЛ и возможность подвески оптического кабеля (ОК) на высоковольтных опорах. Телекоммуникационная сеть электроэнергетики является важнейшей составной частью ее инфраструктуры, обеспечивающей функционирование комплекса объектов и центров технологического управления Единой энергетической системы (ЕЭС) России; сбор и передачу телемеханической информации, функционирование средств и систем автоматического управления (релейной защиты, противоаварийной автоматики); контроля и диагностики электростанций, электрических и тепловых сетей, контроля и учета в реальном времени производства, передачи и потребления электрической и тепловой энергии.

Одновременно с этим телекоммуникационная сеть электроэнергетики обеспечивает работу административно-хозяйственных и организационно-экономических управлений производственными объектами, коммерческую, а также научную и конструкторскую деятельность, связанную с развитием отрасли. Телекоммуникационная сеть электроэнергетики - крупнейшая отраслевая сеть связи страны. При развитии Взаимоувязанной сети связи (ВСС) России рассматриваются вопросы по интеграции отечественных телекоммуникационных сетей в Глобальную информационную структуру (ГИС). Одновременно с глобализацией связи будет происходить постепенный переход к ее персонализации, которая означает возможность любого абонента получать различные услуги связи по своему персональному номеру в любой точке земного шара. Телекоммуникационная сеть электроэнергетики развивается как часть ВСС на аналогичных принципах с использованием передовых телекоммуникационных технологий.

Дальнейшее развитие отраслевой телекоммуникационной сети предусматривается в соответствии с разработанной специалистами Российского акционерного общества «ЕЭС России» «Концепцией развития Единой сети электросвязи и телемеханики электроэнергетики (ЕСЭТЭ) России на период до 2005 года», в которой поставлены задачи развития отраслевой телекоммуникационно - информационной инфраструктуры как технологической основой управления отраслью [1]. При этом в полной мере учитывается существующая в России законодательная и нормативно-правовая база.

В основу создания и развития ЕСЭТЭ положен поэтапный переход от существующих раздельных сетей по видам информации к единой широкополосной цифровой сети интегрального обслуживания и интеллектуальной сети. Что позволит реализовать новые виды услуг при значительном сокращении оборудования, повышении эффективности использования канального и частотного ресурсов и в конечном итоге при значительном снижении затрат в расчете на единицу передаваемой информации.

Из новейших информационных технологий, которые начали в последнее время внедряться в электроэнергетике и получают широкое распространение в дальнейшем, следует отметить [1]:

синхронную цифровую иерархию (СЦИ) - Synchronous Digital Hierarchy - SDH;

широкополосную цифровую сеть связи с интегрированным обслуживанием (Ш-ЦСИО) - Broadbard Integrated Services Digital Network (B-ISDN);

асинхронный режим доставки информации (АРА) - Asynchronous Transfer Mode - ATM;

интеллектуальные сети (СИ) - Intelligent Network - IN.

Цифровизация первичной сети осуществляется в три этапа [1]:

- на первом этапе (до 2000 года) будут созданы интегрально-цифровые сети связи (ИЦСС) - Integrated Digital Network - IND, в которых будет обеспечиваться интеграция цифровых систем передачи и коммутации. Одним из главных решений этого этапа является переход сетей связи отрасли на единую систему сигнализации. При этом с целью повышения эффективности цифровизации необходимо в каждой из зон обеспечивать компклексное внедрение цифровых систем передачи и коммутации;

на втором этапе (до 2005 года) должны быть созданы цифровые сети интегрального обслуживания (ЦСИО) - Integrated Services Digital Network (ISDN), в которых потребители используют каналы 2В+D (B - цифровой 64-кбит/c канал, D - служебный цифровой 16- Кбит/c канал). Эти сети - результат взаимного развития сетей связи и вычислительных сетей, обеспечивающих предоставление пользователям более широкого спектра услуг;

на третьем этапе (после 2005 года) предусматривается переход к Ш-ЦСИО для организации отраслевой транспортной сети и интеллектуальных сетей.

Внедрение указанных выше новейших информационных технологий осуществляется в рамках интенсивного развития в отрасли:

волоконно- оптических линий связи с подвеской волоконно-оптических кабелей (ВОК) на опорах ВЛ 110-500 кВ;

цифровой коммутационной техники;

систем спутниковой связи.

Внедрение ВОЛС с подвеской ВОК на опорах ВЛ в нашей стране было начато в конце 80-х годов, и на 1 июля 1998 г. введены в эксплуатацию ВОЛС общей протяженностью около 4000 км в ряде энергосистем (Ленэнерго, Колэнерго, Иркутскэнерго, Ивэнерго, Кузбассэнерго и других) [1]. Дальнейшее развитие сетей ВОЛС определено “Концепцией развития Единой сети электросвязи и телемеханики электроэнергетики России на период до 2005 года “, в соответствии с которой в ближайшие 7-8 лет будет построено около 15,0 тыс.км. ВОЛС с подвеской на ВЛ. Магистральные ВОЛС будут сооружаться, как правило, в кооперации с АО “Ростелеком” и с некоторыми другими, в первую очередь отечественными телекоммуникацинными компаниями. В регионах, главным образом, будут сооружаться корпоративные сети. При этом основное внимание будет уделяться развитию региональных первичных цифровых сетей.

Учитывая накопленный опыт, а также возрастающую заинтересованность операторов связи и различных компаний и ведомств в строительстве ВОЛС на ВЛ (ВОЛС-ВЛ) РАО “ЕЭС России” по поручению Государственной комиссии по электросвязи при Государственном комитете России по связи и информатизации разработало нормативно-техническую документацию федерального уровня “Правила проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на ВЛ 110 кВ и выше” [2].

В общих положениях Правил обосновываются достоинства сооружения ВОЛС-ВЛ по сравнению с традиционным способом прокладки в грунте. Это:

отсутствие необходимости в отводе земель и проведение согласований только с владельцами сооружений, пересекаемых ВЛ;

уменьшение сроков строительства;

уменьшение количества повреждений в районах городской застройки и в промышленных зонах;

снижение капитальных и эксплуатационных затрат в районах с тяжелыми грунтами.

В данном дипломном проекте рассмотрены основные вопросы проектирования и строительства ВОЛС-ВЛ на опорах существующей ВЛ 220 кВ. на участке ПС Восточная-ПС Заря.

 

Выбор системы передачи

Общие сведения

Широкое внедрение оптических кабелей на сетях связи привело к их использованию на ВЛ для передачи информационных сигналов по обслуживанию ВЛ, так и для использования части каналов для коммерческой цели.

Это большая группа ОК, имеющая специфические особенности, такие как стойкость к температурным перепадам и ветровым нагрузкам, воздействию дождя и пара, снега и льда, солнечного света и радиации, грозовых воздействий, больших механических нагрузок, воздействию экологии среды.

Эти кабели должны обладать высокой надежностью работы, такой же, как и ВЛ.

Вследствие этого к ним предъявляются дополнительные требования:

1. они не должны повреждаться при аварийных режимах на ВЛ и при многочисленных коммутациях в энергосистемах;

2. они должны быть защищены от внешних воздействий;

3. они должны обладать высокими механическими характеристиками;

4. срок службы должен быть увеличен до 40 лет;

5. они должны работать при высоком каронирующем эффекте фазовых проводов.

При строительстве волоконно-оптических линий связи с подвеской на опорах ВЛ в мировой практике получили распространение следующие типы волоконно-оптических кабелей [5]:

OPGW (Optical Graud Wire) - ВОК, встроенный в грозозащитный трос (ОКГТ [2]) - используется при создании магистральных и внутризоновых ВОЛС на ВЛ 110 - 500 кВ, как правило, при реконструкции или сооружении новых линий электропередачи;

ADSS (All Dielectric Sely - Sypporting) - самонесущие неметаллические ВОК (ОКСН [2]) -для организации внутрисистемных ВОЛС по линиям электропередачи 35-220 кВ, на существующих опорах ВЛ или при отсутствии на них грозозащитных тросов;

WADC (Wrapped All Dielectric Cables) - навиваемые на фазовые провода или грозозащитные тросы (ОККН [2]) - используются во внутрисистемных ВОЛС по линиям электропередачи 35-220 кВ;

PA (Preporm Aftched) - неметаллические ВОК, прикрепляемые к грозозащитным тросам - применяются для организации внутрисистемных ВОЛС на ВЛ 110-220 кВ.

Строительство воздушных волоконно- оптических линий в российской энергетике ведётся в основном с использованием ВОК встроенного в грозозащитный трос (ОКГТ) и самонесущего кабеля (ОКСН). В России также налажено производство ВОК навивного типа. Проведены испытания таких кабелей и разработаны принципы проектирования линий с его использованием для ВЛ, получен российский патент на машину для навивки волоконно-оптического кабеля.

Ниже рассмотрим более подробно классификацию ВОК для подвески на ВЛ.

Расчёт дисперсии

 

На ряду с затуханием важнейшим параметром волоконно-оптических систем передачи является дисперсия.

При прохождении импульсов сигнала по волоконному световоду изменяется не только амплитуда импульсов, но и их форма - импульсы уширяются. Это явление называется дисперсией.

Причинами дисперсии являются:

· Существование большого количества мод;

· Некогерентность источников излучения.

Дисперсия, возникающая вследствии существования большого количества мод, называется модовой (t_мод).

Дисперсия обусловленная некогерентностью источника излучения, называется хроматической (частотной) t_хри состоит из двух составляющих - материальной t_м и волноводной t_в дисперсий.

Материальная дисперсия связана с зависимостью показателя преломления от длины волны, а волноводная обусловлена зависимостью коэффициента распространения от длины волны.

Уширение импульсов на расстоянии 1км в результате дисперсии можно рассчитать по формуле:

 

t_рез= Ö t_мод²+t_хр²= Ö t_мод²+(t_м+t_в)², [с/км] (4.8)

 

В зависимости от типа оптического волокна различные виды дисперсии определяются по-разному.

В одномодовых волокнах модовая дисперсия отсутствует (передаётся одна мода). Уширение импульса обусловленно хроматической дисперсией:

 

t_хр = Dl*D(l)пс/км (4.9)

 

где Dl- ширина спектра излучения источника, нм (для лазерного источника ширина спектра излучения составляет 0,1…0,5 нм);

D(l) - удельная хроматическая дисперсия, пс/нм*км (значение D(l) = 3,5 пс/ нм*км возьмём из таблицы 3.1).

Подставив Dl = 0,25 нм и D(l) = 3,5 пс/ нм*км в формулу 4.9, получим:

t_хр = 0,25*3,5=0,875 пс/км

 

Таким образом, в случае одномодового оптического волокна

 

t_рез=t_хр =0,875 пс/км.

 

Пропускная способность является также важнейшим параметром ОК. Полоса частот определяется соотношением:

 

0,44, [Гц]

DF =                (4.10)

t_рез

 

где DF - полоса частот

 

0,44

DF =                           = 502 ГГц

0,875_*10^-12

 

Измерения затухания

 

Измерение потерь на всех стадиях производства оптического волокна, изготовлении оптических кабельных систем, строительства и эксплуатации волоконно- оптических линий связи. Эти измерения часто производятся с целью исследования зависимости затухания от тех или иных факторов и условий работы ОКС: частоты (длины волн) сигналов, их модового состояния, температуры, сроков эксплуатации ОКС, механических воздействий (напряжение) деформации, микроизгибов, способа ввода излучателями в ОВ и так далее.

Потери в оптических волокнах (ОВ) определяются, как и в обычных кабелях, величиной затухания:

 

A=10lg(p₁/p₂), дБ, (5.1)

 

где p_1,p₂ - мощность светового сигнала соответственно на входе и выходе ОВ, Вт.

Различают следующие основные методы измерения потерь:

· Калориметрические методы;

· Метод обратного рассеивания;

· Метод сравнения сигнала на входе и выходе оптического кабеля, называемый прямым методом измерений затухания;

· Импульсный метод;

· Гармонический метод;

Измерение дисперсии

 

Дисперсия приводит к искажению сигнала. Дисперсию оценивают по различию времени распространения составляющих сигнала или уширению передаваемых импульсов.

Дисперсия определяется путем сравнения на экране осциллографа ширины импульсов, которые возвращаются из последовательных циркуляций по кабелю, с шириной входного импульса. Совмещение импульсов достигается с помощью линии задержки.

Величина дисперсии определяется по формуле:

 

t =Öt²_вых-t²_вх, где (5.4)

 

t_вых и t_вх - длительность входного и выходного сигналов.

Дисперсия определяется пропускной способностью оптического кабеля по формуле:

 

DF=0.44/t (5.5)

 

Понятие надёжности

 

Надежность - комплексное свойство объекта. Важнейшей составляющей надежности канала связи, линии передачи и линейных сооружений является готовность. При расчете параметров готовности пользуются следующими соотношениями[7]:

 

K_гl = (8760 - t_m)/8760; (7.1)

T_l = K_гl t/(1 - K_гl); (7.2)

T_L = (8760l - mLt)/(mL) = tK_гl/(1 - К_гl); (7.3)

K_гl = T_L/(T_L+t). (7.4)

 

Здесь t - среднее время восстановления, r; m - число повреждений (отказов) на 100км линии в год; l - длина относительно короткого участка линии (обычно l принимают равным 100км); L - общая длина линии, км; К_гl - коэффициент готовности короткого участка линии длиной l; T_L - средняя наработка между отказами всей линии; T_l - средняя наработка между отказами на участке линии длиной l; K_гL - коэффициент готовности на общей длине линии.

В канале ТЧ или основном цифровом канале протяженностью 13900км (без резервирования) должны обеспечиваться [7] показатели готовности, приведенные в таблице 7.1.

 

Таблица 7.1

Параметры Готовности	Значение для канала ТЧ или ОЦК протяженностью 13900км (без резервирования)
	Существующая сеть		Перспективнаяцифровая сеть
	Канал в целом (норма)	Только линейные Сооружения	Канал в целом (норма)	Только линейные сооружения
Коэффициент готовности	0,91	0,95	0,98	0,985
Среднее время наработки между отказами, ч	11,0	98,8	_______	340,5
Среднее время восстановления, ч	1,1	5,2	_______	5,2
Число отказов на 100км в год	______	0,606	_______	0,182

Анализ результатов расчетов

 

На основании расчетов надежности ОК при подземной прокладке и воздушной подвеске в таблице 7.8 приведены сравнительные характеристики показателей надежности.

Таблица 7.8

Тип ВОЛС	Krl	Tl, ч	TL, ч	KrL
Подземная ВОЛС m = 0,2846 m = 0,1955	0,99976 0,99983	30773 44801	93682 136441	0,99992 0,99994
Подвесная ВОЛС	0,99987	97321	295934	0,99995

 

Из таблицы 7.8 следует, что по всем показателям надежности подвесной вариант строительства ВОЛС на проектируемом участке ПС Восточная - ПС Заря лучше чем подземный.

Общие сведения

 

Технология монтажа ОК на ВЛ имеет существенные отличия от технологии монтажа проводов, принятой в России. Раскатка обычных проводов и тросов выполняется на земле с последующим подъемом на опоры. При этом повреждаемость внешнего повива велика.

Конструкции же многих ОКГТ во внешнем повиве содержат стальные проволоки, плакированные тонким слоем алюминия, повреждение которого приведет к коррозии стали и снижению несущей способности троса. Раскатка же ОКСН с полиэтиленовой оболочкой по земле просто недопустима. Даже незначительные повреждения оболочки и нарушение ее герметичности приведет к проникновению в кабель влаги и резкому сокращению его срока службы в результате потери механической прочности оптических волокон.

Главная особенность технологии монтажа ОК на ВЛ, принятой во всем мире, состоит в том, что раскатка кабеля проводится под тяжением через систему роликов, смонтированных на опорах вблизи его точек подвеса. Технология направлена на то, чтобы в процессе монтажа исключить возможность каких либо повреждений кабеля. Это достигается применением особых приемов, специального оборудования и приспособлений, позволяющих ограничить воздействия различных механических нагрузок (растягивающих, изгибных, раздавливающих, крутильных и других) в пределах максимально допустимых, заданных изготовителем.

Подготовительные работы

Качественное проведение монтажа кабеля в сжатые сроки, жестко определенные временем отключения линии, в значительной мере зависит от комплекса подготовительных работ.

Ниже рассмотрена технологическая схема производства подготовительных работ для монтажного участка ОП.№9 - ОП.№17.

2. До начала работ по монтажу кабеля необходимо проверить техническое состояние опор ВЛ, где будет производиться подвеска кабеля.

3. Смонтировать на опорах узлы крепления кабеля, соединительных кабельных муфт и кабельных шлейфовых барабанов.

4. Развезти дополнительно необходимую арматуру, материалы и приспособления.

5. Отключить ВЛ 10кВ. Смонтировать защиты№1.

6. Выполнить раскатку и завеску тягового монтажного троса в ролики, подвешенные к нижним траверсам опор.

7. Завезти к опоре№17 барабан№2 с кабелем длиной 3420м.

8. Расставить механизмы согласно схеме (рисунок 8.1).

9. Установить барабан с кабелем на тормозной комплекс, снять с него обшивку и проверить качество монтируемого кабеля. Задать необходимое тормозное усилие на кабеле.

10.Соединить у опоры№17 тяговый трос с кабелем при помощи монтажных чулок, через осевой шарнир (вертлюг).

10.Отключить обе цепи ВЛ 220кВ ПС Восточная - ПС заря. Выполнить заземление проводов на опорах№9 и №17.

Монтаж кабеля

рассмотрим технологическую схему производства работ по монтажу кабеля на монтажном участке ОП.№9 - ОП.№17.

11.используя рации, выполнить раскатку кабеля ВОЛС в пролетах ОП.№9 - ОП.№17.

12.Когда на барабане тормозного комплекса останется 5-6 витков кабеля, раскатку прекратить. При помощи специального монтажного зажима выполнить временное крепление кабеля к трактору. Остатки кабеля раскатать вручную.

13.Оставив свободным конец кабеля нужной длины, для установки соединительной кабельной муфты, установить натяжной зажим на кабель.

14.Поданкеровать кабель ВОЛС на опоре№17.

15.Отвизировать кабель в пролетах 9-17, нанести отметки и смонтировать натяжной и поддерживающий зажимы.

16.Выполнить анкерное крепление кабеля на опоре№9. Демонтировать защиты №1. Включить ВЛ 10кВ.

17.Переложить кабель из роликов в поддерживающие зажимы на промежуточных опорах 10-16, с установкой протекторов и амортизаторов. Заземлить кабель на промежуточных опорах.

18.Концы кабеля на опорах №№9, 17 собрать в бухты на шлейфовые кабельные барабаны до монтажа соединительных кабельных муфт.

19.Снять заземление и включить ВЛ.

20.Перегнать тяговый комплекс к опоре №25.

Для сокращения времени отключения действующей ВЛ, на период монтажа кабеля, проектом предусматривается следующая технология выполнения работ:

· Монтаж на опорах металлических элементов кремния кабеля, соединительных кабельных муфт и шлейфовых кабельных барабанов выполнять без снятия напряжения;

· Раскатку и завеску на опорах тягового монтажного троса выполнять без снятия напряжения;

· Монтаж волоконно-оптического кабеля связи выполнять под тяжением со снятием напряжения с обеих цепей действующей ВЛ;

· Монтаж соединительных кабельных муфт, их подъем на опору и крепление, выполнять без снятия напряжения.

С целью сокращения времени нахождения кабеля в раскаточных роликах (не более суток), монтаж натяжных и поддерживающих зажимов, перекладка кабеля из раскаточных роликов производится, как с опусканием кабеля ВОЛС на землю, где есть возможность, так и без опускания на землю, с автогидроподъемников АГП. Эти работы необходимо выполнять параллельно несколькими звеньями.

Визировка кабеля ВОЛС, анкеровка и поданкеровка может выполняться как с помощью тягового комплекса, обеспечивающего контроль тягового усилия, так и с помощью визировочных реек при помощи дополнительного тягового механизма.

После полного монтажа кабеля (за исключением соединительных кабельных муфт) на одном монтажном участке приступают к раскатке кабеля на следующем монтажном участке.

Монтаж кабельных муфт выполняется в передвижной лаборатории. После разделки и проверки целостности оптической части кабеля производится стыковка волокон сваркой и укладка в специальные герметичные муфты (например ХОК 106 фирмы Nokia). Сварка одномодового волокна с затуханием, не превышающем в среднем 0,05дБ/стык, требует высокой квалификации исполнителей и высокопрецизионного сварочного оборудования и инструмента таких фирм, как Fujikura, Siemens. Затем, с помощью монтажного троса, кабельная муфта поднимается на опору и закрепляется. Ветви кабеля наматываются на шлейфовые кабельные барабаны с соблюдением мер предосторожности от скручивания.

Заключение

 

В процессе дипломного проектирования на тему «Проект строительства участка ВОЛС по высоковольтной линии передачи» были достигнуты следующие результаты:

· выбрана система передачи на 120 каналов производства ЭЗНП РАН, для организации диспетчерско-технологической связи между ПС Восточная и ПС Заря;

· выбран оптический кабель ОКГТ-МТ-4-10/125-0,36/0,22-13,1-81/72;

· рассчитаны параметры оптического кабеля;

· на основании расчета длины участка регенерации сделан вывод о том, что установка регенераторов не требуется;

· проведённые расчеты механической нагрузки на ОКГТ подтвердили, заданную заводом изготовителем, разрывную прочность кабеля;

· расчет показателей надёжности показал, что подвесной вариант строительства ВОЛС на проектируемом участке ПС Восточная - ПС Заря лучше, чем подземный;

В проекте были рассмотрены вопросы строительства и монтажа кабеля на монтажном участке (опора №9 - опора №17), а также мероприятия по охране труда, технике безопасности и сохранению окружающей среды.

Оценка технико-экономической эффективности ВОЛС-ВЛ показала, что суммарные затраты подземного варианта строительства практически всегда выше чем подвесного.

 

Список используемой литературы

1.Ишкин В.Х., Семенов В.А., Электроэнергетика России // Connect! Мир связи. - 1998.-N 10.-с56-59.

.Ишкин В.Х., Тулинов В.В., Ходатай В.А., Цым А.Ю. На пути к стандартизации // Connect! Мир связи.-1998.- N10. -с.60-61.

.Ишкин В.Х., Цимвер И.И., Высокочастотная связь по линиям электропередачи 330-750 кВ. -М.:Энергоиздат,1981.-208 с.

.Нормативные материалы по проектированию. Линии связи с использованием аппаратуры PDH и SDH. НП. 1. 287-1-96/ Гипросвязь. -М. 1996.- 68 с.

.Баланчевадзе В.А., Ишкин В.Х., Стечний В.П. Телекоммуникационные сети электроэнергетики России // Connect! Мир связи.-1998.- N10. -с. 64-68.

.Богданова О.И. Конструкция оптических кабелей. // Электрические станции. -1997. - N2. -с. 36-43.

.Цым А.Ю., Воронцов А.С. Новая технология сооружения волоконно-оптических линий передачи // Труды международной академии связи. -1998. - N1 (5). - с. 13-16.

. Смирнов Б.И. Подвеска оптических волокон на воздушных линиях электропередачи // Электрические станции. -1997. - N2. -с. 44-48.

.Цветков Ю.Л. Особенности монтажа оптических кабелей на воздушных линиях электропередачи. // Электрические станции. -1997. - N2. -с. 49-53.

.Ходатай В.А., Шедько В.М. Давыдов И.С., Хволес Е.А., Волоконно-оптическая линия связи госграница (Финляндия)- ПС-90 Ленэнерго. // Электрические станции. -1997. - N2. -с. 53-55.

.Гроднев И.И., Ишкин В.Х., Волоконно-оптическая связь вдоль линий электропередачи // Электросвязь. -1996.- N3.-с.21-22.

.Портнов Э.Л. Электромагнитная совместимость оптических кабелей. // Электросвязь.-1995.- N11. -с. 28-29.

.Строительство и техническая эксплуатация волоконно-оптических линий связи. // Учебник для ВУЗов / Под редакцией Попова. -М.:Радио и связь., -1995. -200 с.

.Алексеенко А.Л., Белов Ю.Н., Ионов А.Д., Хабибулин В.М. Проектирование и строительство волоконно-оптических линий связи.: Учебное пособие. -Новосибирск.:СибГАТИ, 1997.-92с.

.Заславский К.Е. Волоконно-оптические системы передачи, часть 3: Учебное пособие. -Новосибирск.:СибГАТИ, 1997.-61с.

.Крюков К.П., Новгородцев Б.П. Конструкции и механический расчет линий электропередачи: Учебник. -Л.:Энергия, 1970.-392с.

.Бошнякович А.Д. Механический расчет проводов и тросов линий электропередачи: Учебник. 2-е переработанное. -Л.:Энергия, 1971.-296с.

.Справочник по проектированию линий электропередачи / Под редакцией Реута М.А.-М.:Энергия, 1980. -296с.

Содержание

 

Введение

1. Характеристика трассы ВЛ на участке ПС Восточная - ПС Заря

2. Выбор систем передачи

2.1 Существующие системы передачи по ВЛ

2.2 Характеристика проектируемой СП

3. Выбор типа ОК для подвески на ВЛ

3.1 Общие сведения

3.2 ОК, встроенные в грозозащитный трос

3.3 Самонесущие неметаллические ОК

3.4 ОК, предназначенные для навивки на провода и грозозащитные тросы

    Обоснование выбора типа ОК

4. Расчет параметров ОК

4.1 Расчет числовой апертуры и определения режима работы ОК

4.2 Расчет затухания ОК

4.3 Расчет дисперсии

4.4 Расчет длины регенерационного участка

4.4.1 Расчет длины ЭКУ по дисперсии

4.4.2 Расчет длины ЭКУ по затуханию

5. Расчет механической нагрузки на ОКГТ

6. Эксплуатационные и монтажные измерения параметров ВОЛС

6.1 Испытания и измерения ОК

6.2 Измерения затухания

6.2.1 Прямой метод измерения затухания

6.3 Измерение дисперсии

6.4 Определение места и характера повреждения ОК

7. Расчет показателей надежности

7.1 Понятие надежности

7.2 Расчет параметров готовности подземной ВОЛС

7.3 Расчет параметров готовности подвесной ВОЛС

7.4 Анализ результатов расчетов

8. Строительство ВОЛС - ВЛ на участке ПС Восточная - ПС Заря

8.1 Общие сведения

8.2 Строительство ВОЛС - ВЛ на монтажном участке (опора №9 - опора №17)

    Подготовительные работы

8.2.2 Монтаж кабеля

8.3 Потребность в машинах, механизмах, транспорте

9. Оценка технико-экономической эффективности ВОЛС - ВЛ

10. Мероприятия по охране труда, ТБ и сохранению окружающей среды

Заключение

Список литературы

 

Аннотация

 

Взрывной характер развития сетей связи вызвал необходимость разработки новых технологий сооружения проводных линий передачи. Основные требования к технологии - простота проектирования, быстрота, экономичность строительства, высокая пропускная способность, надёжность. В свете этих требований особый интерес представляет новая технология сооружения ВОЛС, отличающаяся тем, что оптический кабель подвешивается на опоры высоковольтных воздушных линий электропередачи, а не прокладывается в грунт.

В данном дипломном проекте рассматриваются основные вопросы проектирования и строительства ВОЛС-ВЛ на опорах существующей ВЛ 220 кВ на участке ПС Восточная-ПС Заря.

 

Введение

 

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) в настоящее время занимают заметное место в системах передачи информации как общегражданского, так и специализированного назначения.

Внедрение волоконно-оптических линий в системы связи началось с конца 70-х годов и интенсивно продолжается нарастающими темпами. Исходной точкой развития ВОЛС считается открытие лазерного механизма генерации света, а затем - появление современной волоконной оптики на базе полученных кварцевых световодов с малым затуханием. Последнее показало что основное препятствие при распространении света (его затухание), обусловленное в основном наличием примесей, может быть снижено, а сами световоды приемлемы в качестве среды распространения сигнала.

Оптические волокна (ОВ) в качестве среды распространения многоканального сигнала имеют существенные преимущества перед традиционно используемыми металлическими кабелями и эфиром.

1. Широкополосность. В любой системе связи (например, цифровой) скорость передачи информации связана с занимаемой полосой, составляющей определенный процент значения несущей частоты. Неискаженные передачу и прием полосы осуществить тем легче, чем меньший процент она составляет. Следовательно, большое значение несущей частоты, что и используется в ВОЛС,снижает требования к широкополосности системы и увеличивает ее информационную емкость.

2. Высокая защищенность от внешних электромагнитных полей, объясняемая диэлектрической природой распространения сигнала, физическими условиями этого распространения и использованием очень коротких длин волн. Подобного эффекта невозможно достичь в уже освоенных традиционных диапазонах из-за насыщенности радиочастотного спектра источниками излучений. Это свойство особенно привлекательно для энергетики, так как металлический кабель плохо совместим с воздушными высоковольтными линиями электропередачи (ВЛ).

3. Большая длина участка регенерации. По понятным причинам это имеет большое значение, в частности, для электроэнергетической отрасли.

4. Малогабаритность и легкость кабелей на основе ОВ.

5. Высокая экономичность из-за отсутствия потребности в меди, что очень существенно, поскольку традиционно кабельная промышленность потребляет до половины объема общих ресурсов меди и до четверти - свинца.

Присущие ВОЛС недостатки (дороговизна аппаратуры и кабеля из-за сложной технологии, необходимость работы при повышенном соотношении сигнал - шум из-за трудностей практической реализации когерентной обработки сигнала и гетеродинных методов приема, слабая радиационная стойкость и другие) не снижают указанных преимуществ. Это, а также тот факт, что многие задачи передачи сигналов могут быть экономично решены только с использованием ОВ, обусловило ши