浅谈风电场通信网络的建设及施工要求
时间：2020-12-13 08:03:41 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
(内蒙古电力勘测设计院，内蒙古 呼和浩特 010020)
摘 要：文章通过论述风电场通信网络的组网方式、光缆 (光纤)的选型及施工要求，对合理建设风电场通信网络提出了解决方案，供大家参考。
关键词：风电场；
通信网络；
合理建设；
施工要求；
内蒙古
中图分类号：TM614∶TN91(226) 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2009)13—0047—01
近两年，内蒙古自治区积极响应国家“节能减排”政策，大力发展可再生能源和新能源项目 的建设。由于内蒙古自治区风能资源蕴藏量达8.95亿kW，风能资源十分丰富，从而吸引着 大批投资商的目光，也因此而崛起了许多大规模的风力发电基地。
在风电场的运行过程中，在各风机与升压站之间需要进行传输的信息不仅有各风机的发电量 数据、运行环境及状态参数，还有升压站对各风机的控制信息。可见，风机间信息传输何等 重要，因此，构建安全稳定的通信网络亦成为风电场建设的重中之重。对此文章将实际设计 工作中所遇情况进行总结。
1 光纤选型
大多数风机厂家所供信息传输设备的标准配置为多模光接口，要求传输介质采用多模光纤。
目前工程中使用较多的多模光纤类型有A1a和A1b两种，但由于多模光纤的衰减系数较大，当 传输距离较长时，信号的质量出现劣化，不能满足正常的通信要求，此时风机厂家往往需要 将信息传输设备的多模光接口更换为单模，传输介质也随之要求更换为单模光纤(B1.1)， 以减小线路的衰减满足通信需求。
电力系统光传输网络随着电网的建设可能发生变动，为方便其调整，通信网络中的光纤多为 双窗口，而风机间信息传输网络建成后一般不会再发生变化，确定设备的工作波长后，选购 光纤时即可避免因单/双窗口而引起的价格差异，减少不必要的投资浪费。
2 组网方式
风机的组网结构有环状和链状两种，而环状网络又包括逻辑环网和物理环网。
当环状网络可实现自愈功能时，若出现某风机或光缆线路故障的情况，数据可通过反方向传 输，不影响正常运行，可靠性最高；
当环状网络不能实现自愈功能时，它与链状网络都存在 不可靠性。逻辑环网的光缆敷设路径与链状网络敷设路径可一致，逻辑环通过光纤跳接实现 ；
而物理环网则必须将光缆敷设成环，需要增加光缆沟的开挖工作量或通过增加光缆的长度 实现。综合考虑，逻辑环网能更好地保证信息安全，同时还能节约部分投资，是最为优越的 组网方式。
3 光缆选型
内蒙古自治区位处高原，多平地、丘陵，少水，这样的地理环境决定了光缆的敷设方式多为 埋式和架空两种方式，而埋式敷设又可分为直埋敷设和穿保护管敷设。以下是几种敷设方式 适宜选用的光缆结构：①直埋光缆采用PE内护层+防潮铠装层+PE外护层，或防潮层+PE内护层+铠装层+PE外护层结 构，宜选用GYTA53、GYTA33、GYTS、GYTY53或其他更为优良的结构。②管道或采用塑料管道保护的光缆采用防潮层+PE外护层，宜选用GYTA、GYTS、GYTY53、GYF TY或其他更为优良的结构。③架空光缆采用防潮层+PE外护层，宜选用GYTA、GYTS、GYTY53、GYFTY、ADSS、OPGW或其他 更为优良的结构。
4 光缆的防护
光缆受雷击之害是众所关心的，这是一个对直埋式光缆和架空光缆都存在的实际问题。雷电 到达地球表面引起光缆损害的基本机理有：①热效应，它是由于电弧和雷电流通过缆 芯或护套和加强构件等金属元件而进入大地的热效应而引起燃烧、放电并使各种元构件熔化 。②击坏护套，并使其变形，这是强烈冲击的结构，有时称之为汽锤效应，是雷击大地 路由中水分瞬间汽化冲击到光缆所造成的。
光纤是非电磁材料，光纤回路中所传输的信号又是光信号，所以由它所组成的通信回路，具 有不受外界电磁干扰和危害的优越特性。无金属光缆的通信线路，可以无须像金属电缆线路 那样考虑对强电、雷电和腐蚀等的防护问题。而采用有金属构件的光缆，例如金属加强构件 和金属护套，都需要考虑对强电、雷电和腐蚀的防护问题。鉴于光缆内金属构件，所起的作 用及其重要程度已不同于金属电缆，所采取的措施也应力求简化。
工程设计中所选光缆如具有金属构件，可在引入风机或引入升压站机房时将其所有金属构件 以接地线与接地网可靠相连。接地线直径的选取与光缆中金属加强件的直径匹配即可。
5 光缆敷设要求
架空光缆敷设通常与架空集电线路同杆塔架设，充分利用了杆路资源，降低了工程综合造价 。架空集电线路由送电专业根据DL/T 5092有关规定设计，此处不作为文章重点。
风机间光缆的敷设应属本地通信线路设计范围，应《本地通信线路设计规范》要求，埋式光 缆的埋深应≥0.8m。由于内蒙古自治区土壤冻结深度通常>0.8m，只有在保证地表下0.8m 处的温度满足光缆工作温度要求时，埋深才可定为0.8m，否则应加大埋深以满足光缆处于正 常的工作温度。
直埋光缆与风场内主要的地下设施和建筑物间的最小净距应满足下表要求：
穿管敷设相比于直埋敷设，与地下设备的最小净距基本相同，只有个别距离可略小。值得明 确的是，穿管敷设时与电力电缆的最小净距与上表要求一致。由此可见，当风机间光缆选择 为GYTA53时可不需穿管保护，不仅节省了保护管的费用，而且在施工时更为简便。
敷设过程还应注意：在石质、半石质地段应于光缆沟底和光缆上方各铺100mm厚的细土或沙 土；
在坡度＞20°、坡长＞30m的斜坡地段，宜采用“S”形敷设。埋式光缆上方应加覆 盖物保护，并设标志。在穿越沟渠和公路时，应设于保护管内。
6 结束语
敷设光缆时与电力电缆之间的最小净距问题仍存有疑问，电对光缆中传输的信号应无影响 。目前现有的通信规程基于何原因规定了光缆与电力电缆的最小净距，是否考虑了光缆与电 力电缆同时敷设的情况，恳请各位同行指教。
此外，光电缆产品已应用于35kV以下电压等级线路，该产品的进一步推广可避免光缆与电缆 之间的隔距问题。
