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Abstract: On the one hand, with the development of national economy and the deepening construction of smart grid, the electric power communication system is becoming more and more widely applied with increasing importance. On the other hand, electric power communication system is easy to damage and cause losses because of its poor resistance to lightning overvoltage. Once there is lightning strike and failure in electric power communication system, it will cause interruption or dispatching system paralysis, and then causing blackouts and other accidents. Therefore, for the electric power communication, the harm of lightning is not to be ignored and must be solved. Combined with concrete practice experience, this paper sums up the three principles in the process of electric power communication system lightning protection design: integrated lightning protection, scientific and effective and economical, in order to achieve the purpose of protection of electric power communication system and its equipment.
Key words: electric power;communication systems;lightning protection;design;principle
中圖分類號:TM734 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)12-0133-04
0 引言
隨著國民經濟的發展,電力技術日益提升,并得到廣泛的應用。近年來,隨著智能電網建設不斷深入,電力通信系統應用日益寬泛,重要性不斷增加,電力通信設備的集成水平和信息化程度也在不斷提高。傳統設計中系統/設備耐過電壓能力低,雷電過電壓以及LEMP的侵入所產生的電磁效應、熱效應會造成設備干擾或永久性損壞,其所造成的經濟損失是相當驚人的,因此,我們必須采取有效的雷電防御措施,以達到保護電力通信系統及其設備的目的。
那么,在進行電力通信系統防雷技術設計時,應堅持哪些原則呢?筆者認為,為防止和減少雷電對電力通信系統的危害,確保電力通信設備的安全運行,在進行電力通信系統防雷技術設計時,必須堅持預防為主、安全第一的原則。
具體來說就是在進行電力通信系統防雷技術設計時,應著重堅持綜合防雷原則、科學有效原則和經濟實用原則。
1 在進行電力通信系統防雷技術設計時,應堅持綜合防雷原則
堅持綜合防雷的設計原則,主要解決以下三個方面的問題:
1.1 必須弄清楚須進行雷電防護的電力通信系統/設備的空間配置,即有哪些通信系統/設備須進行雷電防護設計。一般來說,電力通信系統/設備所在建(構)筑物、電力通信電源系統、電力通信線纜、數字微波通信系統、程序交換系統、衛星通信系統、電力線載波通信系統及電力會議電視系統均應進行雷電防護設計。
1.2 必須弄清楚危害電力通信系統/設備的雷電通道。如圖1所示,電力通信系統遭受雷電危害的通道主要有四類:①雷電直擊電力通信系統/設備;②雷電電磁脈沖/輻射;③雷電傳導;④地電位反擊/高電位反擊。
1.3 必須采取綜合防雷措施對電力通信系統/設備進行保護。
綜合防雷措施應包括外部防雷措施和內部防雷措施兩部分(詳見圖2)。
在進行綜合防雷措施選擇設計時,應重點考慮這些防雷措施所能實現的功能:①接閃功能;②分流功能;③屏蔽作用;④均衡電位;⑤接地效果;⑥合理布線,可減少耦合作用。
2 在進行電力通信系統防雷技術設計時,應堅持科學有效性原則
堅持科學有效性原則,就是在進行電力通信系統防雷技術設計時,應解決好如下三個方面的問題:
2.1 必須根據被保護電力通信系統的具體情況確定其雷電防護等級。
進行電力通信系統的防雷技術設計,我們必須先對其進行雷電環境評估,以確定其防護等級。通常情況下,我們可采用兩種方法確定電力通信系統的雷電防護等級:一是按電力通信系統重要性及所處地區雷暴日等級劃分雷電防護等級,例如位于強雷區(d>90天)的500kV以下電壓等級變電站中設置的電力通信系統劃分為A級,而位于中雷區(15天
2.2 在進行電力通信系統防雷技術設計時,其所采用的防雷技術/措施必須首先滿足被保護對象的使用要求,尤其是EMC要求。
一方面,電力通信系統的構成種類很多,不同的電力通信系統其性能參數是不相同的,例如數字微波通信系統和電力線載波通信系統,其性能參數相差較大,因此,在進行防雷技術設計時,所采用的防雷技術和措施也是不同的。
另一方面,在進行電力通信系統防雷技術設計時,必須考慮到采取防雷保護時,不能帶來新的安全問題,即應確保被保護電力通信系統工作在EMC(電磁兼容)環境中。
2.3 在進行電力通信系統防雷技術設計時,所采用的防雷技術/措施除滿足電力通信系統的使用要求外,還必須滿足相關國家標準或設計標準的最低要求。
由于電力通信系統的構成種類繁多,因此,對于不同類型的電力通信系統,其所采用的防雷措施在性能方面是不相同的,故國家標準的要求均是有差別的。那么,不同類型的電力通信系統的防雷技術應滿足哪些最低國家或行業標準要求呢?下面以電力通信系統中的數字微波通信系統為例作一簡單論述。
數字微波通信系統是目前發電廠、變電站常用的電力通信系統,主要由機房、微波塔和電力變壓器三部分構成(如圖3所示)。
根據數字微波通信系統的特點,其所采用的防雷技術/設施至少應達到如下要求:
①防雷接閃器的設置。微波塔、機房和變壓器應設置接閃器,使微波天線、機房和變壓器處于直擊雷防護區(LPZOB)內。
②防雷引下線的設置。其一,微波塔接閃器應設置專門的引下線,連接至接地網,引下線材料宜采用40mm×4mm熱鍍鋅扁鋼,且其入地點應設在與機房地網不相鄰的鐵塔地網另一側。其二,微波通信機房應按第二類防雷建筑物的要求設置直接雷防護措施,其引下線不應少于2根,并應沿機房四周均勻對稱布置,其間距沿周長計算不應大于18m。
③數字微波站地網的設置。如圖3所示,微波站地網由機房建筑物的基礎地網、鐵塔地網和變壓器地網三部分構成,并應滿足如下要求:其一,微波站地網、機房地網和變壓器地網應每隔3m~5m相互焊接連通一次,并不應少于兩處。其二,微波塔地網面積應延伸到塔基四腳外1.5m的范圍,其周邊應為封閉式。其三,數字微波通信站地網應增設環形專設接地體,環形接地體由水平和垂直接地體組成,水平接地體周邊應為封閉式,并與原地網在同一水平面上。環形接地體與原地網應每隔3~5m相互焊接連通一次。其四,數字微波站地網的接地電阻應滿足:Ri≤5Ω;高土壤電阻率地區應滿足:Ri≤10Ω。
④等電位連接的設置。數字微波通信機房應設置等電位連接裝置,具體要求如下:其一,在機房入口處,即LPZOA或LPZOB區與LPZ1區交界處應設置總等電位連接端子板(MEB)。MEB與接地裝置的連接不應少于兩處,且必須注意,弱電MEB和共用地網的連接點與強電MEB和共用地網的連接點在共用地網中的距離L應滿足:L≥15m。其二,機房各樓層均應設置樓層等電位連接端子板(FEB)。其三,機房內應圍繞機房敷設環形等電位接地母線。其四,機房內應設等電位連接網絡,機房等電位連接網絡應通過環形等電位接地母線與共用地網連接。其五,機房內設備的金屬外殼、機架、線纜金屬外層、金屬管、槽、走線架、金屬門框、地板、防靜電接地、安全地、工作地、SPD接地端均應以最短的距離與機房內等電位連接網絡作連接。
⑤屏蔽體系的設置。電力數字微波通信系統的屏蔽措施應包括空間屏蔽、設備屏蔽和線纜屏蔽,其中空間屏蔽包括建筑物外部鋼結構墻體的初級屏蔽和機房內部屏蔽,其具體技術要求如下:其一,機房應選擇在建筑物低層中心部位,機房內設備應盡可能遠離機房屏蔽體或結構柱。其二,每層設備屏蔽體應采用兩根及以上不同長度的連接導體與等電位連接網絡連接。其三,機房內部屏蔽可采用六面金屬網屏蔽,并做好接地。其四,機房鐵門應采用無窗戶鐵門,并做好接地。其五,機房窗戶開孔應采用金屬網格屏蔽,并做好接地。其六,電力數字微波通信系統金屬芯線纜宜采用雙層屏蔽電纜,內層屏蔽做單點接地,而外層屏蔽可在防雷區交界處作多點接地,例如微波塔上的照明電纜線、波導管或同軸電纜的屏蔽層均應采用雙層屏蔽,并做好接地。其七,機房設備接地線嚴禁與接閃器、鐵塔、防雷引下線直接連接。
⑥布線要求。電力數字微波通信系統金屬芯線敷設應符合如下要求:其一,雷電防護等級為A級的機房,其戶外線纜宜敷設在金屬線槽或金屬管道內。其二,線纜路由布線時,應盡量減小由線纜自身形成的感應環路面積。其三,室內布線盡量集中在建筑物的幾何中心部位,盡量遠離大功率設備/設施和產生強電磁場的設施。其四,金屬芯電纜空線對應在配線架上做好接地。其五,當數字微波通信系統采用OPGW光纜布線時,OPGW引下塔至機房之間應換用非金屬引下光纜。
⑦SPD的安裝設計。電力數字微波通信系統設置的SPD應包括強電和弱電兩大部分,其中弱電部分包括信號線路SPD和天饋線路用SPD。具體設計要求如下:
其一,通信供電電源用SPD的安裝設計應滿足:1)不同等級機房(A、B、C、D)電源SPD的設計安裝位置、性能參數詳見表1和表2。2)模塊式電源SPD還必須具有遙信、劣化和脫離指示功能;而電源第一級箱式SPD還應具有劣化指示、遙信、過電流保護、雷電記數功能。3)各級SPD之間能量配合要求應滿足GB50057-2010第6.4.5條第3款及GB50343-2012第5.4.3條第6款規定。4)SPD與被保護設備之間的配合應符合GB50343-2012第5.4.3條第9、10款的規定。5)SPD兩端連接導體應采用銅材,其最小截面積應符合表3的規定。6)當電力通信系統設有UPS時,其交流輸入端應設置電源SPD。
其二,電力數字微波通信系統信號線路SPD的設計安裝應滿足:1)信號SPD安裝位置、試驗類型的選擇應符合表4的要求。2)信號SPD的Uc應滿足:Uc≥1.2倍線路上最大工作電壓。3)信號SPD的Up/f應滿足:Up/f≤0.8Uw,其中,Uw為被保護設備的額定沖擊耐受電壓。4)信號SPD的接地線應采用銅導線,并同時滿足表4的最小截面要求。5)信號SPD應根據線路的工作頻率、傳輸速率、傳輸帶寬、工作電壓、接地形式和特性阻抗等參數,選擇插損小、分布電容小,并與縱向平衡、近端串擾和誤碼率指標適配的SPD。
其三,電力數字微波通信系統天饋線路應設置SPD進行保護。天饋線路SPD應安裝在收/發通信設備的射頻出入端口處,其各項性能參數選擇詳見表5所示。
3 在進行電力通信系統防雷技術設計時,應堅持經濟實用原則
電力通信系統的防雷設計,在確認所采用的防雷措施符合系統使用要求和國家標準規定的前提下,還應做到投資的經濟合理,即須堅持經濟實用的原則。
電力通信系統所采用的防雷設施的成本效益可按如下方法確定:
設 S――防雷設施投資后年平均節省的費用;
CM――防雷設施的年平均費用;
i――利率;
b――折舊率;
w――維護費率;
CP――防雷設施的總費用;
CR――在有防雷措施的情況下,剩余損失的總價值;
CZ――全部損失(未安裝防雷設施)。
則S=CZ-(CM+CR)(1)
其中CM=CP?(i+b+w)(2)
根據(1)式,可得出如下結論:
①若S>0,則所采取的防雷措施是經濟合理的;
②若≤0,則所采取的的防雷措施是經濟不合理的。
因此,在進行電力通信系統防雷設計時,所選擇的防雷措施應確保S>0,這樣的投資才是經濟合理的。
綜上所述,我們在進行電力通信系統防雷設計時,理清電力通信系統的空間配置及其遭受雷電騷擾的通道和應采取的綜合防雷措施,解決系統/設備耐過電壓能力低,雷電過電壓以及LEMP的侵入所產生的電磁效應、熱效應造成的設備干擾或永久性損壞,保護電力通信系統及其設備。
參考文獻:
[1]GB50057-2010,建筑物防雷設計規范[S].
[2]GB50343-2012,建筑物電子信息系統防雷設計規范[S].
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關鍵詞:地鐵通信工程;施工;質量控制
現代通信技術的發展和改進,提高了信息傳播的效率和質量,同時現代通信技術被廣泛運用于社會中的各個領域,提高了不同領域生產的效率和質量。現階段,地鐵逐漸成了人們出行的主要交通工具,人們在使用地鐵的過程中對地鐵的舒適性等都提出了更高的要求,其中在地鐵的正常運行過程中要注重加強地鐵的通信質量。
1地鐵通信工程概述
1.1地鐵通信工程的內涵
現階段,地鐵中包括的通信系統主要有以下幾個方面,具體內容如圖1所示。
2地鐵通信工程項目施工質量管理概述
(1)地鐵通信工程項目施工管理的內涵。現階段為保證地鐵的運行有效性,必須要設置相應的完善的通信系統。完善相應通信系統的主要原因在于地鐵自身環境的特殊性,以及其在運行過程中可能會出現各種事故阻礙地鐵的正常運行。地鐵中的通信系統可以說是地鐵得以正常運行的關鍵和基礎,如果沒有一套完善的通信系統作為支撐,很難保證地鐵的運行。現階段,隨著通信技術的迅速發展,現代通信技術被廣泛運用到地鐵通信系統的發展和完善的過程中。
(2)地鐵通信工程項目施工的特點。地鐵通信工程項目施工中體現出的主要特點如下:系統性強、具有很高的復雜性;地鐵通信工程的特殊性;地鐵通信工程自身具備的穩定性。首先是地鐵在運行過程中表現出的系統性,地鐵在進行通信工程施工的過程中涉及到多種領域的技術,因此表現出一定的復雜性,施工的技術難度較大,施工中需要投入的人財物等數量也較大,如果在施工過程出現了問題很容易影響通信系統的正常運行。此外,通信工程項目施工有一定的特殊性,因此施工中對通信工程施工技術人員的技術能力和水平有著明確的規定。同時對于技術等有著特殊的要求,建筑工程施工方面的經驗往往不能直接運用到地鐵施工的過程中。由于地鐵擔負著緩解城市交通壓力的重要作用,因此對其質量有著明確的要求,這需要在進行地鐵通信工程項目施工的過程中要付出更大的努力來保障地鐵通信系統的質量,只有這樣才能保證地鐵的正常運行,滿足人們的出行需求,提高地鐵運行的安全性,防止在地鐵的運行過程中出現安全事故。
(3)地鐵通信工程項目施工中需要遵循的原則。地鐵通信工程項目施工中需要遵循的原則如圖2所示。
首先,由于地鐵通信系統自身的復雜性,同時在施工過程中涉及到的各個部分都是相關聯的,不可分割的,因此在施工的過程中必須要注重整體的規劃,保證地鐵通信的系統性。其次,在地鐵通信工程項目施工過程中必須要遵循實用性的原則。地鐵的運行主要為了滿足人們的出行需求,因此在施工過程中必須要綜合考慮實用性的原則,保證地鐵運行的快捷和便捷。同時在施工的過程中也要充分考慮之后的養護工作的開展,保證養護工作的便捷性和方便性。此外,在施工過程中還要注重遵循先進性和成熟性的原則。先進性的主要內涵在于施工過程中要注重運用現代新興技術來提高施工的科學性,同時要保證施工的成熟型,只有這樣才能保證地鐵運行的穩定性和可靠性。地鐵在施工過程中還要注重遵循相應的標準化和開放性原則,在施工的過程中要注重按照相應的施工原則來開展施工工作,這樣才能保證施工工作順利推進。最后,在施工中還要注重遵循安全性原則,這要求地鐵通信工程項目施工中要將保證施工安全放到首位,從設計階段開始保證安全性,從而提高施工整體的安全性和穩定性。
3地鐵通信工程項目施工質量管控的舉措
3.1地鐵通信工程項目施工設計質量控制
在設計階段要注重保證地鐵通信工程項目施工的質量。通信工程項目施工的設計環節是十分重要的,關系著施工的過程和細節,因此要重視施工的設計環節。在設計環節要完成對地鐵通信工程項目施工方案的設計,在進行方案設計的過程中要注重考慮相應的實用性和科學性等原則,同時在施工方案的設計過程中要保證施工的便捷性,這樣也為日后地鐵的維護和正常運營提供便利。
3.2控制地鐵通信設備的安裝質量
此外,還要注重控制地鐵通信設備的安裝質量。在施工的過程中要注重把控通信設備的安裝質量,只有對施工中的各個環節質量進行嚴格把控,才能保證地鐵通信工程項目施工整體質量的提高。如果在施工的過程中存在某一施工環節的設備安裝等的難度較大,就需要施工人員在開展相應的施工的過程中要設立專門的質量技術指導。同時在施工過程中要注重成立專門的質量監管部門,對施工的進程進行管理和監督。
1 4G通信技術的基本原則
創新性原則也成為創造性原則,創新是人類用智慧和活動環境為基礎,實現更高的價值或者減少原本的活動消耗為目標,在構建新原則方面進行對原有操作的改善。4G通信技術創新是4G通信技術的改變,也是4G通信技術質量提升的發展過程。中國4G通信技術在發展過程中遇到了很多的問題,積極應對新形式下越來越復雜的問題和挑戰。這就需要有關部門根據現代化發展的形式建立新的管理理念。
從系統論的角度來看,4G通信技術是一個整體,其中有很多要素在其中,規則是指具體的4G通信技術,對國家及社會公共事務管理的相關;理念是指政府的4G通信技術管理觀念是指對4G通信技術的形式和市縣4G通信技術的目標的實踐方式。由于中國經濟發展水平按照全國的情況來看,很不均衡,地區的經濟水平差異過大,經濟不平衡造成了各地區的通信技術不平衡。而不同地區不能使用同一種管理,需要根據當地的情況對其進行一定的修改和完善才能夠實行。這就對中國4G通信技術有一個系統性的要求,必須堅持系統性原則,保證管理能夠調服全局又能兼顧個別地區,保證全國都能夠進行有條有序的發展,不然就會失去了4G通信技術的有效性。
2 4G通信技術的規范
4G通信技術不僅僅需要有創造性而且要有很強的規范意識,規范和創新兩者是相輔相成的,不堅持創造性就會變得死板,沒有活力,如果沒有規范性,則4G通信技術就失去了其本身的監督職能,造成了社會的混亂。因此只有將兩者合理的結合起來才能在新形勢中發揮其職能,得到人民群眾的支持和信任。堅持規范性,就是要求相關部門在定制技術規范的同時,將本身也約束在其中,無規矩不成方圓。對于4G通信技術創新來說,只有具有一定的和管理模式支撐,才能保證4G通信技術創新過程中所涉及到的問題能夠解決,否則一切都只是空談而已。改善4G通信技術,是適應新時展的必經之路,良好的政府必須能夠指定有效的管理,成為有效的城市化發展觀念。沒有4G通信技術的良好,國家的精神面貌就會受到相應的影響,經濟和社會可持續發展是不可能的。
3 4G通信技術的探討
全球化的社會發展局勢已經開始改變著世界,這種局勢決定了每個政府都必須向先進國家的4G通信技術理念發展,學習先進4G通信技術的管理和管理模式。而在改革開放以來中國政府堅持開放性的原則,積極吸取國外先進的4G通信技術經驗,借鑒其他國家在4G通信技術創新過程中積累的經驗,這就使我們國家在4G通信技術的創新上少走了很多的彎路,極大的減少了創新的成本和在創新過程中出現的損失,而且提高了4G通信技術的效率,加快了我國的發展速度。
關鍵詞:通信系統 變電站 防雷 措施
中圖分類號:TM862 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)012-264-02
1 雷電對于我國變電站通信系統的危害
以往,我國主要將雷電波涌順相關線路對變電站通信系統的危害作為防雷的主要目標。受傳統觀念影響,只要基于我國防雷設計規范,就能夠開展好變電站通信系統的防雷工作。比如安裝并設置好均壓環、接地裝置、引下線和避雷針等防雷裝置,變電站通信系統的防雷就可以萬事無憂了。通信技術和信息技術的高速發展,使得變電站廣泛的使用著多種通信設備,導致雷電的危害也日益顯著。通信設備的精密化、元件的集成化都導致設備電路難以承受雷電波涌。一旦雷電擊中避雷針,引下線對應完成釋放雷電電流的功能。而在這一過程中,強力變化的磁場會作用于引下線之上,而處在磁場影響范圍之內的傳輸線路、信號和設備均由于相對地磁力線的切割而產生瞬時感應高壓,并和低電位的地線作用生產電壓差,最終影響通信設備的正常工作,甚至損毀相關設備。由此可見,即便安裝和設置了避雷針,也無法有效保護變電站內的設備安全及人身安全。電子信息技術時代要尤其重視雷電波涌造成的過電壓,采取科學有效的防雷措施。
2 雷擊損害通信系統的原因
一般來說,變電站的防雷系統都較為完善,所以室內設備遭到直接雷擊的幾率極小。然而,由于變電站通信系統由網絡設備、GPS對時設備以及計算機等多種設備組成,相互間的連接線路極為復雜,由雷雨云放電、雷擊架空線路或變電站附近大地產生,或者因為電磁感應及靜電產生的沖擊過電壓,就有幾率經由接地系統、信號線路和電源線路,作用于相關接口,以輻射、耦合、傳導的形式,干擾或者破壞通信系統的相關設備。筆者結合自身工作經驗,將雷擊損害通信系統的原因總結為以下幾個方面:
(1)不規范的接地。
受不規范接地的影響,雷電侵入相應接地點就容易產生幅度較大的電位差,由此形成的電磁干擾會對變電站自動化系統的工作產生較大的影響,使裝置模板遭到嚴重損壞。另外,地電位會由于雷電作用而升高,同樣經由設備的接電線侵入到變電站通信系統內部,該過電壓也會對相關設備功能模板造成損壞。
(2)二次電纜的雷電引入。
同一次設備直接連接的二次電纜由于雷電而產生的感應過電壓會對相關隔離板產生影響,對其輸入隔離元器件造成擊穿,進而損壞設備板件。
(3)通信線的雷電引入。
因為雷電導致由通信線連接的設備兩端產生明顯的電位差,進而作用到對電流敏感的通信串口,會使變電站通信設備乃至自動化系統的通信串口遭到嚴重破壞,甚至使功能板損毀。
(4)電源線的雷電引入。
不重視遏制雷電產生的瞬時高電壓,會使得其經電源線直接侵入到變電站通信系統內,進而對電源模板的工作產生影響,抬高相關功能模塊的工作電壓,使設備無法正常工作,嚴重的還會損毀元器件和設備。
3 防雷工作原則
就變電站通信系統的防雷而言,要求系統化和科學化,對規劃和設計防雷系統,選擇、維護和安裝相關防雷設備等環節的工作提出了嚴格的要求,有效的防雷能夠確保業務和設備的安全運行。所以,變電站通信系統的防雷必須基于以下幾個原則:
(1)可靠性、安全性原則。
變電站通信系統的防雷設計首先要考慮可靠性、安全性、合理性和科學性原則,所選擇的產品一定要是可靠和成熟的產品。具體要求如下:確保通信系統能夠安全可靠的運行,系統工作時無衰減和損耗;能夠符合防范雷電波涌和雷擊感應電壓的技術要求,并可以自動復位;在防護器件受到損壞或者失效的狀況下,具有自動脫扣、遙訊接口和聲光報警的功能,并可通過熱插拔進行更換維護,無須停機處理故障。
(2)可維護、可擴充和開放性原則。
日益發展的防雷技術,為使用戶投資得到保障,防雷設備的選型不但要滿足相關標準,從而利于變電站通信系統的升級。
(3)實用性原則。
變電站通信系統的安全和投入應當成正比關系,從而降低維護成本,使通信設備的壽命得到延長和提高。最大限度確保用戶需求就是變電站通信系統的實用性目標,該原則和性能是防雷系統最為重要的原則。
(4)先進性原則。
采取現階段全球最為成熟和先進的設計技術,以利于防雷接地系統可以滿足日后業務發展和技術發展的趨勢。就我國電力通信的發展而言,防雷系統的先進性原則可以在下列方面予以體現:
在規劃設計時,一定要綜合考慮變電站及通信設備的特點,對電力通信網、電力調度控制網和高壓輸變網內弱電及強電設備的防雷接地系統的協調性及兼容性。
4 變電站通信系統的防雷措施
4.1 科學合理的選擇防雷設備
現階段我國主要基于《建筑設計防雷規范》等強制性國家標準來選擇防雷設備,但是由于變電站通信系統的特殊性,建議變電站在國家強制性標準的基礎上,參考計算機信息系統的GA-173-1998標準以及IEC-TC81系列標準,結合國外先進防雷標準,科學合理的進行防雷設備的選型,從源頭提高變電站通信系統的防雷水平。
4.2 信號線路的防雷措施
信號線路的防雷措施可以從以下幾個方面進行:
(1)連接設備的通信線路。當前變電通信主要采取了CAN、RS422、RS232、RS485等完成通信。設備間通信線路會由于雷擊而生產感應過電壓,從而損壞設備的集成電路以及相關通信串口。通過將信號防雷器安裝在通信口兩側,起到防止雷電過電壓的作用。
(2)天饋線。對N接頭及BNC接頭的GPS時鐘系統,通過高頻饋線防雷器安裝在同步裝置屏之前,防止雷電過電壓由天饋線作用到通信設備之上,杜絕雷電過電壓對通信設備的危害。
(3)通信線。將過壓保護器安裝在通信線路和設備之間,對經由通信線路傳導的雷電過電壓予以抑制,可對模擬電話線、FR、DDN幀中繼、ISDN和ADSL等通信線路進行防雷保護。
(4)載波線。在通信機柜和載波之間設置雙絞線防雷器,對載波線路引入的感應雷電過電壓進行抑制,防止變電站內設備受到損壞。
4.3 屏蔽、接地系統的防雷措施
對變電站通信系統的屏蔽、接地開展規范工作,是提升變電站通信系統防雷水平最有效和最直接的方法。
變電站通信系統的相關設備應當使用共同的變電主地網,應對其接地電阻的設計值和現有水平進行檢查,接地電阻通常情況下應小于0.5 ,越低的接地電阻,就能夠使通信設備獲得越強的抗干擾能力。
4.4 其他措施
(1)加固變電站通信系統內相關設備的用于傳輸信號的I/O端口。
(2)加固變電站通信系統內相關設備的的電源端口。
(3)對變電站的接地以及設備的直流接地開展地線優化和等電位隔離工作。
5 結語
科學系統的變電站通信系統防雷,能夠確保通信設備的安全、正常使用,有利于變電站日常工作的開展。就系統論的角度而言,保持科學合理的系統結構,能夠有機結合通信系統內相關要素,從而確保系統能夠始終保持在高效的運行狀態。變電站應當重視和落實通信系統的防雷,綜合治理設備終端的感應防雷,通過安裝不同類型和種類的防雷器等相關措施,最大程度的對雷電電磁脈沖和雷電感應電壓進行抑制,從而有效的根治雷擊安全隱患,并杜絕由于雷電過電壓損壞通信設備,最終使變電站通信系統能夠長期、安全和高效的運作下去。
參考文獻:
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電力通信網絡日益復雜,為了高效管理智能電網通信網絡,有必要建立通信網絡管理系統。本文首先分析了構建智能電網通信管理系統的必要性,其次闡述了如何構建通信管理系統,本文最后給出了管理系統的設計原則。本文較為詳細全面的研究了智能電網通信管理系統的相關問題,有一定的指導意義。
關鍵詞:
智能電網;通信管理;系統;構建
目前,國家已建立的通信網絡是分層分級的,骨干網絡覆蓋35kV變電站。現在存在著終端設備接入到通信網絡以滿足配電、用電的需求,這無疑會使通信網絡變得巨大,其管理會日益復雜,需要采取相應的措施來解決相關問題,提升電網通信管理的智能化水平。全力推進智能電網通信管理系統的建設是必須的。
1智能電網通信管理系統構建的必要性分析
建設高水平的通信管理系統可以提高電網公司自身的信息化管理水平,可以更好的滿足通信網絡覆蓋范圍以及業務的擴大,更好的處理新增管理內容。
1.1有利于智能電網系統互聯和標準統一
建設通信管理系統應著眼于全局,應適合目前電網公司的組織建構,可以讓國、省以及市有機的聯通,讓信息在各種信息系統之間無縫對接。要想實現這個應用目標必須建設統一的通信管理系統的標準體系,制定有關命名、建設以及模型的規范。在此基礎之上建設的智能通信管理系統可以消除信息孤島的現象,實現高效的管理。
1.2有利于通信部門的管理深化
根據智能電網通信管理系統的相關標準的要求和總體框架,需要加強管理系統在實時監測以及運行、資源及專業管理方面的能力,而這可以滿足通信部門全面管理的需求,深化了通信部門的管理。而且將來為了滿足智能電網的需求肯定會不斷深化通信系統的管理水平,比如電路自動分配等功能。
1.3有利于支撐智能電網的運行
智能電網有六大環節,為了讓六大環境安全穩定的運行,必須要建設通信管理系統。尤其是對于配電、用電兩個環節需要更大的支撐力度,這需要加強終端設備的建設與接入工作。將終端設備接入到通信管理系統可以增加整個系統的應用功能,提高智能電網的整體水平。
2智能電網通信管理系統設計
2.1系統應具備的特征通信管理系統要滿足應用需求,必須具備以下特征:
(1)集約化。系統要能夠滿足目前電網三級組織架構之間的信息無縫傳遞,要將骨干網和終端的接入網集約管理。系統要能夠實現與智能電網其他系統之間的信息傳遞以及上級公司和下級公司之間的信息傳達。集約化管理通信管理系統內部各應用,進而深化通信網絡的管理[1]。
(2)標準化。智能電網的通信管理系統要在已有系統的基礎上建造,新建系統和舊系統的改造要遵循同一標準以及相關規范,建成高度統一的標準化通信管理系統。
(3)智能化。未來電網的發展方向是高度智能化,所以通信管理系統要集成相關的功能來實現系統的智能化水平,比如仿真培訓、故障預警等功能。
2.2系統的整體架構分析
系統要覆蓋國、省、地三級組織,三級系統之間通過網絡互聯形成整體架構,具有分層管理和分布應用的特征。為了實現系統的應用目標,系統應具有信息采集系統來采集信息,具備信息交換系統以實現上下級之間、與其他系統之間的信息交換,還應具有數據庫存儲信息,最后要具備實時監測功能以及資源、運行和專業管理功能。國網層面系統應負責管理一、二級骨干網以及跨區域的通信網,省網層面系統應管理其他骨干網,地網層面系統要負責管理終端通信接入網。
2.3系統應具備的功能
系統應具備三個層面的功能:管理應用層、平臺層以及網絡控制和數據采集層。平臺層主要負責動、靜態數據的儲存以及相關信息的交換。信息在上下級以及系統內部各部分之間的交換傳遞都是由平臺層負責,進而實現國網三級組織系統的一體化。平臺層還應具有其他宏觀管理模塊,比如安全管理、系統管理等。網絡控制和數據采集層。該層負責監視整個通信網絡,并對其進行控制;負責監控管理系統采集數據并對其管理;負責監視系統和其他設備之間數據連接,實現數據的交換和上傳。管理應用層。管理應用層提供應用功能模塊,將整個系統模塊化展現,功能模塊有實時監視、資源管理、運行管理以及專業管理。
3智能電網通信管理系統設計原則
智能電網通信管理系統實施較為困難,涉及的面非常廣泛,是一項系統性項目,在實施過程中應該遵循以下原則:統一性原則。該系統是智能電網重要的組成部分,必須使各級電網協調一致。系統的建設要統一規劃,總體設計以及逐步實施,有條不紊的推進系統建設。系統各部分建設必須遵循統一的標準,在統一的領導下開展建設工作。投資保護原則。在建設中要最大限度的使用現有的通信網絡,因為原有的系統在軟件和硬件上投資了大量的投資,智能電網通信管理系統的建設必須充分考慮已有投資,以提高電網公司整體效益,可以采用相關技術將現有的通信網絡接入到通信管理系統。平穩過渡原則。系統的建設應該分階段實施,每一階段的實施都必須要使整體系統平穩過渡。安全性原則。在系統建設過程中,必須保證智能電網和通信網的安全運行。
4結語
分析了在大運行形勢下通信網絡對于電網的重要性,闡述了智能電網通信管理系統對于通信網絡管理的益處,探討了管理系統應具備的功能以及實施時應遵循的原則,對于智能電網通信管理系統的建設有一定的參考意義。
參考文獻:
【關鍵詞】配網;自動化;通信系統;設計
在現代電力系統中,電力系統能否高效的運行主要取決于是否具有一個良好的通信系統。在配電自動化技術不斷應用的今天,在通信系統方面的要求也在不斷的提升。因而作為新時期背景下的電力企業,必須在配網自動化進程中切實加強通信系統的研究,認真分析和總結特點及要求,并按照一定的原則,切實加強配網自動化通信系統的設計,才能更好地促進配網自動化水平的提升。為更好地提升電力企業電力服務水平奠定堅實基礎。
1.概述
為了更好地加強配網自動化通信系統的研究,就必須對其特點有一個基本的認識,切實掌握運行的要求,才能更好地加強配網自動化通信系統的建設。
1.1特點分析
配網自動化的實施需要的功能較多。例如配變器、變電站和配電房、環網柜以及負荷開關等。但是為了實現監測與控制,那么就需要在整個配網自動網系統中加裝相應的終端設備,常見的主要有FTU、DTU、TTU等。加上配電系統需要在每個地區設置,所以需要安裝的設備和裝置較多,這就決定了通信節點較多,且較為分散,所以第一個特點就是通信點多且分散。由于整個配電網在面積覆蓋上的區域性較強,為了確保每個地區之間能夠高效暢通的通信,必須在一定的區域內加上終端設備,而這就會極大的降低通信節點之間的距離,第二個特點就通信節點距離短。加上在配網自動化實現過程中所選的通信方式較多,例如光纖通信,也可以是無線通信甚至電話線和通信電纜等均可,第三個特點是通信方式多樣化。
1.2要求分析
為了確保整個配網自動化水平得到不斷的提升和優化,尤其是通信功能能有效的滿足自動化的需要,就必須對配網自動化通信系統的運行要求有一個基本的認識。具體就是在通信過程中,不僅要確保通信可靠,而且還要確保具有可擴展性。由于整個配網自動化通信系統的通信設備主要在戶外安裝,所以經常會遇到多樣化的氣候條件,特別是在雨雪、雷暴和冰雹等極端天氣下通信的暢通和穩定。而且利用其更好地為我們服務的同時,還要從可持續發展的角度,考慮未來可能面臨的問題,并建立相應的預案,才能更好地確保通信的暢通。例如未來一旦發生大規模的戰爭,勢必會導致整個通信系統的癱瘓,這就需要我們在今后的工作中不斷的將現有的地上通信轉移到地下通信,才能更好地滿足其各項性能發揮的需要。
2.配網自動化通信系統加強建設中應采取的原則分析
通過上述分析,我們對配網自動化通信系統的特點和運行的要求有了一定的認識。為了更好地加強配網自動化通信系統的建設,就需要我們堅持一定的原則。從整體原則上來看,就是始終應確保配網自動化通信系統安全可靠、實用和便于維護,從而在此基礎上嚴格按照設計的要求進行整體性的規劃,并在規劃中充分考慮可能帶來的影響,并結合地區實際進行逐一推進,確保通信系統能覆蓋所有的區域。在整體規劃和循序漸進的原則下,應在通信方式選擇方面做到因地制宜,靈活的對通信方式進行選擇。但是由于通信的方式較多,且不同方式的優缺點也存在一定的差異,為了更好地加強對資源的優化和完善,確保所采取的通信方式的優點能夠得到高效的發揮,就應做到因地制宜,針對性的進行通信方式的確定。
3.關于如何加強配網自動化通信系統設計的幾點策略
上述我們已經對配網自動化通信系統的特點、運行要求和設計的原則有了一定的認識,那么在實際工作中,為了更好地發揮通信系統在配網自動化水平提升中的作用,就應切實加強設計。具體來說,就應切實做好以下幾方面的工作:
3.1明確設計思路,為整個設計工作的開展指明方向
由于設計配網自動化通信系統的目的就在于確保整個系統信息在傳遞過程中實現自動化的傳遞,從而減少信息傳遞帶來的誤差、損失和成本。對于設計人員而言,就應將網絡技術、結構以及設備的選型等作為重點考慮的方向,并確保能使用配電網發展的需要。在此基礎上,就應考慮由于自然、地理、技術和資金等方面的因素帶來的影響,從而更好地對配網自動化通信系統的設計思路進行有效的明確。即在緊密結合工程所在地的實際,針對性的確定合理的設計方案,最大化的確保通信系統安全可靠,同時還能實時傳遞信息。尤其是應具有擴散性,切實加強對現有通信資源的利用,從而保證通信系統能有效的滿足配網進行信息傳遞的需要,為整個配網自動化通信系統實現可持續發展助力。
3.2加強配網自動化通信系統的結構設計
上述我們已經對配網自動化通信系統的設計思路進行了有效的明確,那么按照集中管理和分層建設的方式加強系統結構設計。配網自動化通信系統的結構主要包含了終端系統、通信系統和主站系統。在終端系統中,主要是配電房中各種基本的設備。而在通信系統中,則主要包含了無線銅線網絡和傳輸網絡以及載波接入網絡。但是主站系統中,由于其在整個系統中屬于控制層,一般應包括數據庫的服務器和主站的服務以及填表服務器,并設立相應的工作站,確保整個系統安全高效的運行。
3.3致力于通信方式的選擇和優化
上述我們已經對配網自動化通信系統常見的通信方式有了一定的分析,所以以下就常見的集中通信方式的光纖組網方式進行重點分析。由于在配電光纖通信中的主要組網設備主要是工業綜合數據光端機(以下簡稱光端機)和工業以太網交換機(以下簡稱交換機)組成。例如某市的110千伏變電站的出線以10千伏居多,所以每個110千伏的變電站就成為整個配電網的通信子站,而且在干線上將光端機組合成自愈光環網,在支線則采取雙纖鏈的方式。設計方為了確保安全的需要,所以盡可能地確保所有的節點均串接在環上,且在配網自動化設備放置處安裝光端機,并將主站和子站與各電房作為整個光纖環網的節點,且互相之間通信。而在通信主站則是將所有的業務落地,并結合業務的類型進行歸類之后輸送到相應的系統之中。
從交換機來看,具有高速靈活和便于組網以及節點接入便利等優點得到了廣泛的應用。所以工業以太網交換機與FTU、DTU、TTU等用以太網接口相連,將采集的數據以配電以太光環網方式匯集到通信子站,在通信子站根據業務類型分類匯聚后接入調度數據網絡或綜合數據網,再通過數據網絡將數據送到相應的應用系統。
4.結語
綜上所述,加強配網自動化通信系統的研究,能有效對促進整個配網自動化運行水平的提升。所以必須在配網自動化過程中確保通信系統的暢通,切實掌握該系統的特點和實際運行的需要,嚴格按照上文所提的幾點原則和設計策略,加強對配網自動化通信系統的設計和應用才能更好地促進整個系統安全高效的運行。
【參考文獻】
[1]賈董鵬.配網自動化通信系統的研究與設計[D].華南理工大學,2009.
關鍵詞 工程管理;關鍵點;標準化
中圖分類號TN91 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)50-0214-01
隨著科學技術的發展以及人們生活水平的提高,移動通信已經成為人們社會生活的一部分,成為人們日常生活不可或缺的工具。為了提高移動通信工程管理水平,應當在工程實施的各個階段確定其關鍵點,分析確保個關鍵點得到有效管理的辦法,進而使其成功的轉變為標準化的管理方法。
1 管理方案制定的原則
在進行移動通信工程管理時,應當根據工程的特點確定各階段的關鍵點以及相應的標準化方向,通過運用管理分析工具來明確相應的實施方法,進而達到對通信工程關鍵點進行標準化管理的目的。
1.1 明確干系人的需要
對于工程項目來說,顧客就是工程項目的干系人。在通信行業開始發展的初期,顧客作為弱勢一方只能夠被動的接受資費、服務以及網絡政策。隨著我國通信事業的發展,這種壟斷形式因運營商的增多而被打破,此時顧客可以根據自己的需求來選擇運營商。移動通信為規模效益型行業,客戶的多少并不能影響服務網絡的投入以及基礎設施建設方面的投入,但客戶人數的增多會在一定程度上降服務和建設成本,因而在網絡容量一定、覆蓋效果相同的前提下,客戶數量的增多會增加通信企業的利潤。為此,在進行移動通信網絡開發建設過程中,應當重視項目干系人的需要。
1.2 申請、批復流程的確定
對于移動通信行業來說,因其具有較高的科技含量,在進行工程建設時就由技術人員進行項目建設方案和內容的選擇,而項目干系人與項目技術人員的期望經常存在一定的差別。為了能夠真正的滿足項目干系人的需要,應當在通信工程項目在可行性研究階段就從建設內容批復、選擇、調查等滿足干系人的期望,同時明確相應的選擇機制,建立通信工程項目建設的申請、批復流程。為了保證流程制定的有效性,應當使企業的財務部門、市場擴展部門參與政策的制定。企業的市場擴展部門擁有客戶的資料,可以明確業務的發展方向以及市場熱點,能夠對項目的投資方向做出合理的評價。企業的財務部門擁有企業的利潤、收入情況等資料,可以提供不同業務的投入產出比、投資總額、業務盈利水平等資料,能夠對項目的效益情況做出合理的評價。所以工程項目的流程應當將工程建設部門、財務部門、市場擴展部門共同融入到工程建設中,一起對工程項目進行決策分析。
2 計劃階段的制定原則
在移動通信工程的計劃階段的關鍵點,就是制定工程項目的實施計劃。應當遵循的原則主要有以下幾點:1)對各階段的特點進行總結;移動通信工程的技術含量比較高,若對其進行分類分析可以看出,即使不同的工程項目不同的施工階段工作內容也大體上類似。根據以往工作經驗來確定每個階段的施工內容,可以為工程項目的細化做好鋪墊;2)工作時間的安排;雖然對通信工程進行了分類,但因工作內容以及工作量存在一定差別,即使相同的內容在不同的項目中所起到的作用也不盡相同,與其他工作內容之間的關系也不同,為此,就需要依靠以往的工程經驗合理的對每個工程項目進行時間安排。通過對時間分配過程的規范,確定分析要點、討論人數以及調查的范圍,使工作人員以科學的態度進行時間的分配;3)依據實際情況進行調整;在通信工程項目的要求和模板制定以后,并不是確定不變的,工程現場管理人員應根據實際情況對其進行適當的調整,以便使項目要求和模板得以完善。在進行工程項目管理期間,應當充分認識到不同工程項目管理上的相同點,并將這些項目的共性東西融入到項目要求中。當對不同項目進行計劃安排時,就可以很容易的確定項目的要求和模板,進而有效的進行項目的組織和管理;4)確定服務條款和分工界面;在工程項目的計劃階段,應當確定服務條款以及分工界面,以便能夠使資源得到合理的分配。
3 實施階段的制定原則
在通信工程項目的實施階段,應當按照以下原則進行關鍵點標準化方案的制定:
1)溝通時間的確定;在進行移動通信工程項目管理期間,可以通過不定期電話溝通、工程進度報告定期、工程協調會等方式通告進度完成情況、討論解決辦法、傳遞工程中遇到的問題。不同的溝通方式有著自己的特點,實際中應當采取多種溝通方式結合的辦法來實現全方位的溝通。但不同的項目管理人員所習慣的溝通方式存在著差別,這就需要制定溝通時間計劃,明確每次進行溝通協調的具體時間以及所采用的溝通方式,進而提高工程管理人員之間的溝通效率;2)確保有效溝通;在進行項目管理人員溝通時,采取多種溝通方式并存的方法可以確保有效溝通。在進行正式溝通前,應當使各工程管理人員明確溝通的內容,統一溝通的格式,這樣做能夠有效的提升溝通的效率;3)結果通報;在工程項目完成溝通以后,要及時的將有關信息反饋給相關的工程項目管理人員,依據在項目計劃階段多明確的分工界面,及時的將溝通所得到的結果通告給有關人員,這也是確保工程項目計劃得以順利實施、遇到的問題得以解決的必要工作。
4收尾階段的制定原則
在移動通信工程項目結束以后,需要對工程項目是否完全達到預先估計結果進行評定。這時應當采取措施防止人為的干擾,所以科學、合理的進行工程項目的評定也是標準化工作的重要組成部分。對于移動通信工程項目需要進行費用計劃使用上的評估、經濟效益上的評估、技術上的評估。結合項目的實際情況,建立起完備的項目評定體系,通過該評定體系對以上3個方面進行系統性的回顧,此時也需要結合項目的實際情況來確定評定模型。
參考文獻
[1]崔穎.通信網電源設備的管理與維護初探[J].今日科苑,2010(12):198-199.