变电站OPGW光缆引下三点接地改造方案研究

 0 引言

据近年来国家电网公司统计分析数据,由于220 kV变电站未进行OPGW光缆三点接地,多地发生多次发生因静电电弧放电导致的光缆中断事故。国网辽宁省电力有限公司非常重视220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地改造工作,为消除全省38座220 kV变电站存在的同类事故隐患,全面开展了220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地改造工作^[1-3]。

国网辽宁朝阳供电公司结合实际,创新地采用“三四五六”工作方案,协调输、变、配电等多部门共同查勘现场,经反复论证,采取带电作业方式,针对不同形式OPGW光缆引下三点接地方式,自行研制金具,防止强静电场对变电站构架上OPGW光缆接地不良^[4-6]造成对OPGW光缆放电灼伤致光缆中断,从而提高通信线路的可靠运行水平。

 1 变电站OPGW光缆引下三点接地改造工作总体方案

在220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地改造工作过程中,国网辽宁朝阳供电公司采用“三四五六”工作方案,最终确保了220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地改造项目顺利完成,为电网坚强运行提供了有力支撑。OPGW光缆三点接地改造工作管理流程如图1所示。

图1 OPGW光缆三点接地改造工作管理流程Fig.1 The management flow chart of OPGW fiber optic cable three-point grounding transformation

1.1 变电站OPGW光缆引下三点接地改造工作的4个环节

1）研究分析方案阶段。公司决策层是由公司主管副总经理任组长的领导小组,确定220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地项目改造工程由信息通信分公司牵头开展工作,分析作业内容,针对220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地如何进行以及避免停电影响,由领导小组协调运维检修部、变电运维室、变电检修室和输电运检室等相关部门召开现场协调会,研讨带电作业施工方法,经过详细的理论和施工论证^[7],制定具体带电作业施工方案。

2）组织实施阶段。由输电、变电部门制定带电作业安全措施,准备现场施工常规引下工具,由信息通信分公司对水泥杆、钢管杆和铁塔的引下金具分别进行改造研究,改造的金具由送变电专业部门进行科学性的适用论证,再通过领导小组的审批,由信息通信分公司协调有资质的专业厂家进行生产,金具到位后由送变电专业队伍进行带电施工作业,作业结束后由送变电专业部门、信息通信分公司分别进行测试验收,形成验收报告并归档备案。

3）考核总结阶段。220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地改造工作实施结束后,结合实施方案的责任划分,针对各单位履职履责要求,由领导小组对工作全过程进行考核,形成考核报告,考核报告经过公司决策层集体讨论审核通过后,由信息通信分公司形成工作管理办法,上报公司决策层对其可行性进行评估审批。

4）推广实施阶段。220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地改造工作管理办法经过公司决策层审批通过后,由信息通信分公司形成施工经验汇报材料,交由领导小组进行审核审批。辽宁省公司组织全省14个地市公司和省运检公司的通信管理人员召开现场经验交流推广会,推广改造经验,分别对全省所有220 kV变电站进行OPGW光缆引下三点接地改造。

1.2 变电站OPGW光缆引下三点接地改造工作的5个步骤

1）协调多部门积极参与。依据辽电科信通〔2016〕224号《关于印发辽宁电网220 kV及以上变电站引入光缆双路径及OPGW光缆引下三点接地建设改造方案的通知》要求,公司决策层确定开展OPGW光缆三点接地改造,成立以公司主管副总经理为组长的领导小组,由信息通信分公司牵头,成员包括运维检修部、变电运维室、变电检修室和输电运检室。领导小组的职责是对220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地改造项目进行统筹协调^[8-10]。

2）现场查勘细实。针对每座220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地,面临变电站无法停电或停电可能会带来重大影响等问题,只能利用每年综合大检修停电一个变电站进行改造,严重影响了OPGW光缆三点接地改造工作的进度。为此公司决策层组织召开了现场协调会议,各专业技术人员从本专业安全角度出发进行作业的勘查论证,由信息通信分公司、输变电专业部门分别研讨制定了带电作业施工方法。

3）制定具体施工方案。经领导小组审批后,由信息通信分公司形成带电作业施工方案,由送变电专业部门实施作业准备,制定带电作业安全措施,准备现场施工的常规引下金具。

4）自行研制金具。经各专业技术人员现场勘查论证,针对水泥杆、钢管杆和铁塔的每处作业点涉及的具体金具,根据需要可由信息通信分公司具体设计,由送变电专业部门进行技术论证,通过公司决策层即领导小组审批后再由信息通信分公司协调有资质的制造单位生产。

5）带电作业施工。由送变电专业技术人员进行带电作业,在每处作业点施工结束后,由输变电专业、信息通信分公司技术人员进行试验测试,确保每处三点接地牢固可靠。所有220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地项目改造施工结束后,由信息通信分公司技术人员召开总结会,总结经验、成效,形成验收报告并归档备案。

1.3 变电站OPGW光缆引下三点接地改造工作的6项管控

220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地改造项目消缺工作由领导小组进行全面管控,形成管控体系,即实施多部门参与执行、施工方案具体、金具设计制造达标、安全文明施工、总结经验到位和经验推广好评6项管控。

1）多部门参与执行。成立以公司主管副总经理为组长的领导小组,由信息通信分公司牵头,成员包括运维检修部、变电运维室、变电检修室和输电运检室。对220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地改造项目进行统筹协调,各专业部门相互配合。明确各部门职责,细化各部门考核细则,将履责情况纳入公司绩效考核之中。

2）施工方案具体。经过各专业现场协调会,公司决策层审批后由信息通信专业协同输电运检专业和变电专业形成带电作业具体施工方案。

3）金具设计制造达标。使用的金具由信息通信分公司进行设计,由输变电专业部门进行技术论证,通过公司决策层审批后,由信息通信分公司协调有资质的单位制造。

4）安全文明施工。在施工过程中,由信通分公司、变电运维室和输电运检室联合进行现场带电作业施工,按专业职能划分,严把安全关和质量关。工作负责人进行技术交底,每个单位遵守日汇报、周总结分析制度,安监部门负责现场监督,作业人员认真执行《工作任务单》和《安全施工作业票》,做到安全、文明、高效施工。

5）总结经验到位。作为牵头部门,信息通信专业将该项工作的每个阶段都进行认真总结,报请公司决策层审阅批准,最后形成的施工经验材料经公司决策层集体商讨审批后向省公司推介。

6）经验积极推广。总结形成经验后,制定向省公司推介的实施方案,包括推介流程、现场参观交流、经验介绍、讨论分析、答问释疑等环节。

 2 变电站OPGW光缆引下三点接地改造工作现场施工具体方案

在220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地改造工作中,按照带电作业规程要求,在采取安全措施的前提下,送变电专业部门组织人员带电施工,信息通信专业部门配合。

2.1 施工标准要求

针对220 kV变电站OPGW光缆引下三点接地的3种形式（水泥杆、钢管杆和铁塔）,进行改造施工时须遵循以下标准要求。

1）OPGW光缆与站内构架间每隔1.5~2 m采用匹配的抱箍加绝缘线夹进行固定。

2）余缆架和接续盒与构架间采用匹配的尼龙螺栓和绝缘橡胶进行固定。

3）OPGW光缆引下与横梁交汇处采用绝缘卡具使二者可靠绝缘。

4）下端两点接地时,光缆最下端固定点（余缆前）和光缆末端（接头盒前）分别采用钢芯铝绞线进行可靠接地,钢芯铝绞线的一端采用并沟线夹与光缆可靠连接,另一端采用专用卡具与接地体形成可靠电气连接。

5）上端一点接地时,对于构架顶部有接地端子的,OPGW光缆利用钢芯铝绞线直接与接地端子进行可靠接地,钢芯铝绞线的一端采用并沟线夹与光缆连接,另一端采用专用卡具与接地体形成可靠电气连接;对于构架顶部无接地端子的,则新建接地体从构架底部接地排上引至构架顶端固定光缆处,通过并沟线夹和钢芯铝绞线将光缆与接地体进行可靠的电气连接。OPGW光缆三点接地示意如图2所示。

图2 OPGW光缆三点接地示意Fig.2 OPGW optical cable three-point grounding diagram

2.2 3种三点接地形式的施工标准要求

2.2.1 水泥杆OPGW光缆三点接地做法

1）门构架上端使用钢芯铝绞线连接,一端用并沟线夹与OPGW光缆连接,另一端用铝鼻子压接后再用金属螺栓与接地体进行连接固定。

2）在余缆架前用钢芯铝绞线进行连接,其中一端用并沟线夹与OPGW光缆连接,另一端用钢卡具及金属螺栓与接地扁钢带进行连接固定。

3）在余缆架与接续盒之间用钢芯铝绞线进行连接,其中一端用并沟线夹与OPGW光缆进行连接,另一端用钢卡具及金属螺栓与接地扁钢带进行连接固定。水泥杆余缆架与接续盒之间的接地如图3所示。

图3 水泥杆余缆架与接续盒之间的接地Fig.3 The grounding between the cement rod and the connecting box

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