光纤通信技术在煤矿配网自动化中的合理应用

艾惠明

摘 要：光缆通信技术应用到煤矿配网系统中，有助于进一步优化配网自动化，节约成本消耗。文章主要从配网系统、光缆通信等做了阐述。当前，光缆通信技术运用到煤矿配网自动化系统中意义重大。

关键词：煤矿配网自动化；光缆通信；运用

随着经济社会的不断发展，人们对电力系统的供电质量和可靠性都提出了更高的要求[1]。人们迫切需要较高的供电服务，此外，也对电力的可靠性和质量提出了较高要求。配网自动化是配网系统中一种有效的技术手段。近些年，国家加大了对城市和农村电网的改造，各个供电局也加大了对配网自动化的投资力度。配网自动化在逐渐发展过程中，产生了一个突出问题，即：通信问题。

1 配网系统

和SCADA调度系统相同的是，配网系统也需要一个高效的通信系统，具有自己的特色，也就是要体现终端数量。配网系统中的柱子上断路器、配电变压器和开闭所等都非常多。要想有效对这些设备进行监控，需要借助较多的TTU和FTU，随着配网系统的安装，FTU需要针对性地安装，根据地域分布广的特点，分散通讯节点。

（1）经济性

配网作业时，要结合配网系统总体的经济效益，不能有过大的通讯系统投资，保障有效利用当前的主网通信资源，整体规划主配网，减少多余的投资。

（2）可靠性：

配网系统众多的通信设备是暴露室外的，处于一种不利的状况，时刻承受雷电、冰雹和阳光等自然灾害的侵袭。此外，通信设备要减少各种电磁的干扰，保障能够长时间工作，确保当线路断电时，通信系统依然可以正常工作。

（3）双向通信

配网自动化要具有遥控、遥信和遥测的功能，从中可见，双向通信功能是如此重要。

（4）寻址量大

通信系统要考虑当前或者未来数据传输的需要，还要升级系统，满足数据传输的需要。

2 光纤通信

随着激光技术和较低损耗光纤的产生，光纤通信系统借助先进的技术优势和显著的经济优势，正在快速发展，在全球范围内普遍开展起来。光纤通信的系统传输介质为光纤，是一种将光作為载波信号传递信息的通信系统，使用的波长多为1.0～1.um靘，整个系统共有四部分组成：中继器、光缆、光端机和电端机。光纤种类很多，如塑料光纤、包偏光纤和长波低射散光纤等；通常情况下使用单模光纤，单模光纤传输单个广播模式，多模光纤传播多个广播模式，一般情况下，单模光纤传播的距离为30km，多模光纤传播为6km上下， 从中看出，单模光纤设备价格较高。实用型光纤多是保护材料、加强芯和多根光纤的形式，是一条由光缆构成的传输线。MODEM光纤能够实现数字信号和光信号间的转换，通常有两个或者两个以上的数据口，用来产生同步信号或者异步信号，具有较高的通信率，可达2Mbps，或者比这更高，一般情况下，配电通信率为N×64K或者小于19200bps，为了满足配网通信的需求。有另外一种MODEM光纤，具有双环自愈功能，借助这种功能，提高了通信的可靠性，使通信变得顺畅，而且还能够像主站发送定位和预警信号，提醒维修人员尽快赶赴现场，在规定的时间内及时修复出现问题的光缆。

3 光缆通信在煤矿配网上的运用方案

光纤原材料是一种绝缘体材料，多由石英制成。抗腐蚀性，具有优异的绝缘性。煤矿配网主要为煤矿供电，所以，要求较高的电网可靠性，这种形势和光波导对电磁干扰的免疫力是密切联系的，也是其一个重要的特性，不受自然条件的限制，要求非常高的继电保护要求，注重动作的可信赖性。系统能够避免雷电干扰。有效避免太阳黑子活动和电离层的变化干扰。光纤的不透明包皮可以吸收任何泄漏的射线。即使在转弯时，差动保护的应用技术保障也是非常牢靠的。光纤通道的配置方式是多样的拓扑结构网络，如单纤网、环上多分支、双纤网、多环相切、多环相交等，能够共享数据资源。光纤通信在调度自动化中的其他用途现如串音干扰。调度系统的自动化建设将综合信息的上传下达自动化更好地展现出来，此外，具有较低的传输介质损耗。非石英系统的使用可以减少光纤损耗。光纤通讯在电网中的发展趋势明显，具有极低的析损耗。这表明借助光纤通信系统可以跨越更大的无中继距。光纤通讯技术、网络技术快速发展，电站自动化系统使用光纤技术可以形成长途传输线路。传统的金属电缆已经较为落后，构成网络通信的二次系统比较先进，是智能变电站应用的趋势。

为了在复杂配电网下全面提高配网运营的各项指标，配网自动化的建设迫在眉睫[2]。光缆通信组网方式较为灵活，构成的网络拓扑结构有多环相切、多环相接和网上多分支。配网组建工作要考虑配网自动化的特点，通常情况下，光纤网的组成多为环形网，连接计算机局域网，共享数据。在实际的配网设计中，要结合煤矿电力通信专网拓扑结构的复杂性。基于设计思想，实现全较差连接和多光分支+双主环相结合。

4 配网调试

（一）配网施工调试的内容

配网自动化的终端共有两个阶段组成，在第一个阶段中，需要连接终端设备，安装电缆桥架，全部结合终端内部的二次线，安装终端的低压电源箱，编号打印高压开关柜，以及包括终端内部接线珠子的套编号工作。在第二个阶段中，需要接触高压开关电缆上的全部电缆故障指示器所使用的零序电流互感器、套装A/C相电流互感器和传感器，接取地刀位置的节点信号和开关位置，此外，接取开关的粉盒闸控制回路也要落实到位。这些工作要和自动化终端的远程调整如遥控、遥信和遥测结合起来。

（二）安装调试过程中的注意事件

在安装配网自动化配网的设备安装时，需要留意终端安装过程存在的固定孔安装，确保规定件上下平行，才能保障端正地安装。终端安装要和地面保持一定的距离，一般距离间隔为800mm，一旦挂装出现不牢固的情况，需要通过追加三角固定架的方式固定终端底部，终端外壳使用的接地线为6mm2，确保可靠接地。

（三）电流互感的安装

A/C相的CT确保合理端正地安装，当出现安装位置不足情况时，不可使用较大的力气掰电缆，以防电缆结合出现接头泄气或者碰瓷损坏的现象。当安装空间有限时，需要将电缆接头拆开，改变整条电缆的位置，接着再安装CT。零序电流互感器安装时的接地线不能通过CT，如果安装位置的接地线通过了CT，需要折回接地线，然后再进行接地，使用多芯软线的方式接地，接头方式为环形冷压。零序电流互感器和A/C相的电流互感器需要通过分别连接的方式，和地桩连接[3]。

5 结束语

事实上，一个合理的煤矿配网自动化系统，要消耗较低的成本，构建一个高效的配网通信系统，借助可以担负起的费用，换取较高的可接受性和可靠性的信息。随着近些年科技发展的步伐加快，结合电网改造实施的配电网自动化技术应用广泛。另外，煤矿配网系统的自动化程度实现的功能过多，也很复杂，使用单一的通信系统无法满足这种功能需求，也是一种不合理的经济方式。为此，煤炭配网自动化系统是最优化的组合模式，融合了多种通信技术，体现了综合经济技术指标。在配网系统中，通常使用的通信方式为邮电本地网、无限扩频和数字微波等，组网作业时，要充分考虑这些通信方式，进行合理选择。

参考文献

[1]周媚.配网自动化监控系统设计[D].华北电力大学，2014.

[2]李登垚.香洲区配网自动化规划与设计[D].华南理工大学，2014.

[3]李浩然.浅谈配网自动化技术的应用[J].经营管理者，2015，（17）：421.