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光纤改进通信系统可靠性-(安装和历史记录)
时间: 2022-10-02 20:35 浏览次数:
政府认为,在未来必须对光纤进行维修时,在室内进行光纤拼接的能力将是有益的,事实证明,这是一项很好的投资,因为变电站光纤技术人员
加兰市位于美国德克萨斯州达拉斯东北部约50平方英里的住宅区和工业区,输电系统由30英里长的69千伏架空线路和80英里长的138千伏线路组成,基本上分为两个回路,我们称之为南北回路。该市还拥有370英里的15千伏架空线路和400英里的15千伏地下线路,这些线路不包括在光纤项目中。
 
高速输电线路保护选择的继电器是通用电气公司的CPD或ABB电力T&D公司(西屋电气公司)的HCB-1,这些继电器是多年前选择的,因为它们易于应用于短线,并具有很好的选择性,可以将故障隔离到适当的线路段。两个继电器都在单个金属线对上工作,并在终端之间传输相位和振幅信息。

通过比较两端电流,继电器确定观察到的故障电流是由内部故障还是外部故障引起的,并将相应跳闸或抑制。CPD使用循环电流技术来传输跳闸条件下的相位和幅值信息,而HCB-1使用反向电压技术来完成相同的任务。在项目过程中,大多数现有的CPD继电器被替换为新的HCB-1继电器,因为选定的制造商的光纤多路复用设备有一个成熟的接口可用于HCB-1。
 
这些继电器使用的大多数导电线是在1965年至1980年间安装的。除导频线中继外,导频线还用于SCADA、电话和音频中继。随着时间的推移,老化对导线的影响变得越来越明显,SCADA的错误率越来越高,继电器操作不当,维护也越来越频繁。据T&D负责人兰迪·怀特(Randy White)说,“预计每次下雨时,先导线继电器都会误动。

”当一对导线因绝缘层断裂或其他故障短路而损坏时,这对导线就被停用,另一对导线被使用,好的配对数量正在迅速减少。1993年4月,兰迪说服城市管理部门用一个新的光纤网络来取代那些故障的导频线,这将大大提高所有通信系统的可靠性,他们还考虑从当地电话公司租赁T1带宽到每个变电站。事实证明,购买和安装自己的光纤的回报期不到5年。
 
 
决定安装一个单一的系统,不仅包括继电保护,而且包括所有变电站通信要求,为了减少将SCADA、音调和引导线中继置于一个系统的支配下的恐惧,决定在两个环路(北和南)中实施自愈环结构。
 
 
下一步是选择安装光纤的方法,采用Siecore光纤的整体式架空光纤管道因其易于对现有线路进行改造,以及在光纤断裂时更快的维修时间而被选中。一旦管道安装在相线下方,就可以根据需要拉动或推动新的光纤穿过管道,以增加光纤数量或修复损坏的部分。

德克萨斯州加兰光纤和变电站地图

政府认为,在未来必须对光纤进行维修时,在室内进行光纤拼接的能力将是有益的,事实证明,这是一项很好的投资,因为变电站光纤技术人员Pat Polk能够在安装期间和出现问题时执行所有所需的拼接。今天安装的最长单节无拼接是10500英尺。北环路于一九九七年六月完成,如果不是当年夏季热浪期间推迟6个月,南环线本可在1998年完工。
 
 
选择了四光纤热备(FFHS)环路方法来最小化重路由HCB电路的信道延迟,花环系统中“修复”电路的最大延迟为800µs,这在HCB继电器的公差范围内。APM(双光纤)系统的延迟将大于继电器正常工作的允许值。如上图所示,在北环和南环安装了两个独立的环,分别有11个和13个节点,这些环在Ben Davis和Wynn Joyce之间相互连接,为这两个变电站之间的HCB系统提供直接通道。为了提供这种连接的冗余,使用了传统的热备用光纤,备用光纤沿环的相反方向布线,互连还允许单个网络管理程序具有整个系统的可见性。
 
当PC连接到任一环中的任何其他节点时,可以查看目标、配置并对任一环中的任何节点进行更改。克里夫·帕克(cliffparker)是纽约市工程部门的一名专业工程师,负责为系统配置时隙图,下图显示了一个示例时隙图。RS-232电路是在初始安装后添加的,用于承载备用SEL321继电器的导频通道。

德克萨斯州加兰海峡地图

由于光纤系统已经到位,为备份中继增加导频通信的成本在财务上是合理的,一个不太理想的非导频备份方案是在光纤不可用的情况下的替代方案。
 
新系统的运行经验出乎意料,该项目运行非常顺利,主要是由于许多个人,特别是配电和变电站部门之间的高度联合支持和合作,T&D协调员Doug Kendrick说,“他们仍在等待第一次HCB误操作。”SCADA系统按预期运行,没有出现由于通道问题导致RTU离线的情况,每个变电站都有一部电话是以前的系统所没有的,因为从当地贝尔公司租用电话线的费用太高了,光纤系统只是将现有城市交换机的分机添加到每个变电站,而不涉及电话公司。

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