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第三章《HFC网络的基础知识》小结浙江传媒学院陈柏年一、HFC网络1、HFC：用光纤和射频同轴电缆的组合来传输、分配和交换声音、图像和数据信号的有线电视网络。
2、HFC的形式①光纤到服务区FTSA （Fiber to the Service Area）②光纤到馈线FTTF （Fiber to the Feeder）③光纤到桥接FTTB （Fiber to the Bridging）④光纤到路边FTTC （Fiber to the Curb）⑤光纤到楼幢FTTB （Fiber to the Building）⑥光纤到最后一级放大器FTTLA（Fiber to the Last Amplifier）⑦光纤到家庭FTTH （Fiber to the Home）比较明确的表示方法：N+x，其中，N为光节点，x是光节点后串接放大器的级数。
3、HFC网频谱安排特点（1）采用副载波频分复用方式SCM，各种图像、数据和语音信号通过调制解调器同时在同轴电缆上传输。
（2）一个非对称的信道，上行很窄（我国用户共享是60MHz），下行很宽，（3）限制每个光节点覆盖的用户不允许超过500个用户。
4、国际上标准化组织对HFC接入网的建议（1）数字视频广播DVB组织的建议：HFC单向分配系统参考配置（2）数字音视频理事会DA VIC组织建议：①以MPEG-2为基础的双向HFC网参考配置②以ATM为基础的HFC网参考配置（3）多媒体电缆网络系统MCNS建议：基于IP的HFC网络配置二、光接入网1、光接入网：由一个共享同样网络侧接口且由光接入传输系统支持的一系列接入链路组成，采用基带数字光纤传输技术、传输双向交互式业务的接入传输网络。
2、接入网（OAN）功能参考配置框图3、OAN 3类接口①.业务节点接口（SNI）：提供用户接入到SN的接口。
②.用户网络接口（UNI）：终端设备与应用接入协议的网络终端之间的接口。
③.Q3接口：网络管理接口。
《光纤通信》学习要点（陈柏年）《光纤通信》学习要点浙江传媒学院陈柏年第⼀章概述1、光纤通信：以光波作为信号载体，以光纤作为传输媒介的通信⽅式。
2、光纤通信发展的两个关键问题：（1）合适的光源；（2）理想的传光媒介。
3、光纤通信发展的四个阶段。
4、光纤通信的五个优点：（1）传输容量⼤，（2）传输距离远，（3）抗⼲扰能⼒强，（4）重量轻，（5）寿命长。
5、光纤通信的四个应⽤：（1）通信⽹，（2）计算机⽹，（3）有线电视⽹，（4）光纤接⼊⽹。
6、光纤通信的三种分类⽅法：（1）按照传输信号类型分（模拟，数字），（2）按照光波长和光纤类型分（短波长多模，长波长多模，1310nm单模，1550nm单模），（3）按照调制⽅式分（直接强度调制，外调制）。
7、光纤通信系统基本组成：（1）光纤，（2）光发送器，（3）光接收器，（4）光中继器，（5）适当的接⼝设备。
8、光纤通信的六个⽀撑技术：（1）光纤，（2）光源和光检测器，（3）SDH传输体制，（4）光放⼤器，（5）WDM复⽤技术，（6）全光⽹络。
第⼆章光纤光缆⼀、光纤1、光纤的三层结构：（1）纤芯（core），（2）包层（coating），（3）涂覆层（jacket）。
2、光纤的分类（1）按照光纤截⾯折射率分布：SIF，GIF；（2）按照光纤中传输模式数量：MMF，SMF；（3）按照按光纤的⼯作波长：短波长光纤，长波长光纤；（4）按照ITU-T关于光纤类型的建议：G.651渐变型多模光纤，G.652常规单模光纤，G.653⾊散位移光纤DSF，G.654截⽌波长光纤，G.655⾮零⾊散位移光纤（NZ-DSF）；（5）按套塑（⼆次涂覆层）：松套光纤，紧套光纤。
⼆、光的两种传输理论1、光的射线传输理论-⼏何光学法（1）满⾜斯奈⽿反射和折射定律：利⽤光的折射和全反射原理将光波封闭在光纤中传输。
（2）⼏何导光原理：光纤是利⽤光的全反射特性导光；（3）阶跃折射率光纤的临界⾓θc（只有在半锥⾓为θ≤θc的圆锥内⼊射的光束才能在光纤中传播）（4）数值孔径NA：临界⾓θc的正弦。
第三章HFC网络设备管理系统的设备与整体解决方案小结浙江传媒学院陈柏年一、HFC网络设备管理系统的三类设备（一）通信控制设备主要完成HFC网管系统的通讯控制、各种数据的收集、存贮以及其它相关功能。
类型：1、前端控制器（HEC）：一台装有SNMP/IP/以太网和SNMP/HMS MAC/RF 之间协议转换功能网关软件的专用计算机。
2、前端通信机（COM）：一台可多个级联的射频的调制和解调（RF Modem）装置。
3、外置代理：一台装有自定义协议到HFC网管标准协议转换功能代理软件的专用计算机。
（二）状态监测设备主要完成HFC网络中设备、线路和机房工作状态的实时监测并将结果提供给HFC网管系统。
类型：1、应答器：根据不同的设备而定制的，以内嵌或外挂形式安装于设备端的，内置有频率可调RF调制解调器的设备。
2、线路应答器：一个用于线路末端、内有频率可调的RF调制解调器的野外型设备。
3、机房监控器及其它状态监测设备：一个或多个内置频率可调RF调制解调器或RS-485口机架安装设备。
（三）信号与信道监测设备主要完成HFC网络中各种传输信号和正反向传输信道实时监测并将结果提供给HFC网管系统。
类型：1、信号监测设备：对HFC网络各种传输信号进行监测的专用设备。
主要包括：末端频道电平监测设备，线路信号监测设备，前端信号监测器设备等。
2、信道监测设备：对HFC网络正反向传输信道进行监测的专用设备。
如回传通道性能监测系统。
二、通信控制设备的的主要功能和通信接口三、HFC网管系统状态监控设备的主要功能四、HFC网管系统典型信号监测设备主要功能五、回传通道性能监测系统组成与功能1、组成：主要包括前端控制单元，回传通道监视单元，前端调制解调器。
2、功能：可以对每一个回传通道的回传信号电平、侵入噪声、频谱特性等回传通道特性进行测试。
具体是：（1）测试回传性能。
（2）记录设备历史数据。
（3）实时频谱分析仪。
六、HFC网络管理系统规划的基本原则1、接口标准化：应该以国家标准和IEC网管国际标准作为根据，解决多厂商、多型号设备统一管理中所遇到的开放性和兼容性问题。
㊀㊀㊀㊀收稿日期:2020-12-16;修回日期:2021-05-19基金项目:浙江华云电力工程设计咨询有限公司科技项目(2019C 01D 01P 04);浙江大学 百人计划 (自然科学A 类)通信作者:陈向荣(1982-),男,博士,研究员,博士生导师,主要从事先进电气材料与高压绝缘测试技术研究;E -m a i l :c h e n x i a n gr o n g x h @z ju .e d u .c n 第37卷第1期电力科学与技术学报V o l .37N o .12022年1月J O U R N A LO FE I E C T R I CP O W E RS C I E N C EA N DT E C H N O L O G YJ a n .2022㊀超高压架空线 电缆混合线路合闸过电压特性仿真分析石逸雯1,徐㊀星1,屠幼萍2,陈向荣1,裘立峰3,周文俊3(1.浙江大学电气工程学院(浙江省电机系统智能控制与变流技术重点实验室),浙江杭州310027;2.华北电力大学高电压技术与电磁兼容北京市重点实验室,北京102206;3.浙江华云电力工程设计咨询有限公司浙江杭州310000)摘㊀要:随着城市的发展与供电需求的增大,架空线 电缆混合线路以其结构灵活等优点得到越来越广泛的应用,混合线路的合闸操作所引起的过电压已成为系统安全可靠运行的重要影响因素㊂在此背景下,采用P S C A D 仿真软件对某地区220k V 超高压架空线 电缆混合线路合闸过电压特性进行研究,通过建立过电压仿真模型,仿真分析混合线路合闸操作时产生的合闸过电压特性,探讨影响合闸过电压的影响因素㊂结果表明:考虑三相不同期性时,合闸过电压比三相同期合闸过电压幅值增加了10%~20%;合闸过电压与合闸相角有关,且合闸过电压幅值与合闸电阻大小呈反比关系;通过合闸时间的配合,合闸电阻分级投入,使能量逐级释放,在此基础上发现采用多级合闸电阻可更有效地限制操作过电压㊂研究工作为超高压架空线 电缆混合线路的设计提供了参考依据㊂关㊀键㊀词:超高压;架空线 电缆混合线路;合闸过电压;合闸电阻D O I :10.19781/j .i s s n .1673-9140.2022.01.021㊀㊀中图分类号:TM 866㊀㊀文章编号:1673-9140(2022)01-0178-08S i m u l a t i o na n a l y s i s o f c l o s i n g o v e r v o l t a ge c h a r a c t e r i s t i c s of o v e r h e a d -c a b l e h y b r i d l i n e sw i t h e x t r ah igh v o l t a ge S H IY i w e n 1,X U X i n g 1,T U Y o u p i n g 2,C H E N X i a n g r o n g 1,Q I U L if e ng 3,Z HO U W e n ju n 3(1.Z h e n j i a n g P r o v i n c i a lK e y L a b o r a t o r y o fE l e c t r i c a lM a c h i n eS y s t e m s ,C o l l e g e o fE l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ,Z h e j i a n g U n i v e r s i t y ,H a n gz h o u 310027,C h i n a ;2.K e y L a b o r a t o r y o fH i g hV o l t a g e&E l e c t r o m a g n e t i cC o m p a t i b i l i t y ,N o r t hC h i n aE l e c t r i cP o w e rU n i v e r s i t y,B e i j i n g 102206,C h i n a ;3.Z h e j i a n g H u a y u nP o w e rE n g i n e e r i n g D e s i g nC o n s u l t i n g C o m p a n y ,H a n gz h o u310000,C h i n a )A b s t r a c t :W i t h t h e d e v e l o p m e n t o f c i t y a n d i t s p o w e r s u p p l y d e m a n d i n c r e a s e ,t h e o v e r h e a d -c a b l e h yb r i d l i n e h a v e b e -c o m em o r e a n dm o r ew ide l y a p p l i c a t i o nd u e t o i t sf l e x i b l e s t r u c t u r e .T h e o v e r v o l t ag e c a u s e db y th e c l o si n g o p e r a t i o n o f t h e h y b r i d l i n e h a s b e c o m e a n i m p o r t a n t f a c t o r a f f e c t i n g t h e s a f e a n d r e l i a b l e o p e r a t i o n o f t h e p o w e r s y s t e m.I n t h i s p a p e r ,P S C A Ds i m u l a t i o n s o f t w a r e i s e m p l o y e d t o s t u d y t h e c l o s i n g o v e r v o l t a g e c h a r a c t e r i s t i c s o f 220k Ve x t r ah i gh v o l t a g e (E HV )o v e r h e a d -c a b l eh y b r i d l i n e s i n a c e r t a i n a r e a .A n o v e r v o l t a ge s i m u l a t i o nm o d e l i s e s t a b l i s h e d ,a n d t h e c l o s i n g o v e r v o l t a g e c h a r a c t e r i s t i c s g e n e r a t e dd u r i n g t h ec l o s i n g o p e r a t i o nof t h eh y b r i dl i n ea r es i m u l a t e da n da n a -l y z e d .F i n a l l y ,t h e a f f e c t i ng f a c t o r s o f th e c l o si n g o v e r v o l t a g e a r ed i s c u s s e d .T h e r e s u l t s s h o wt h a t ,t h eo v e r v o l t a ge a m p l i t u d e of t h r e e -p h a s en o n -s y n c h r o n o u s c l o s i ng i s 10%~20%l a r g e r th a n t h a t o f t h r e e -p h a s e s y n c h r o n o u s c l o si n g.Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第37卷第1期石逸雯,等:超高压架空线 电缆混合线路合闸过电压特性仿真分析T h e c l o s i n g o v e r v o l t a g e i s r e l a t e d t o t h e c l o s i n gp h a s e a n g l e,a n d t h e c l o s i n g o v e r v o l t a g e a m p l i t u d e i s i n v e r s e l yp r o-p o r t i o n a l t o t h e c l o s i n g r e s i s t a n c e.T h r o u g h t h e c o o r d i n a t i o n o f t h e c l o s i n g t i m e,t h e c l o s i n g r e s i s t o r s a r e i n p u t i n s t a-g e s t o r e l e a s e e n e r g y s y s t e m a t i c a l l y.T h e r e b y,i t i s f o u n d t h a t t h e a p p l i c a t i o n o fm u l t i-l e v e l c l o s i n g r e s i s t a n c e c a n l i m-i t t h e o p e r a t i n g o v e r v o l t a g em o r e e f f e c t i v e l y.T h e p r o p o s e d r e s e a r c h p r o v i d e s a r e f e r e n c e f o r t h e d e s i g n o f E HVo v e r-h e a d-c a b l eh y b r i d l i n e.K e y w o r d s:e x t r ah i g hv o l t a g e;o v e r h e a d-c a b l eh y b r i d l i n e s;c l o s i n g o v e r v o l t a g e;c l o s i n g r e s i s t a n c e㊀㊀随着城市建设的快速发展,架空线的数量呈指数式增长,电力电缆凭借其占地面积少㊁维护工作量小和可靠性高等优点而被广泛应用㊂因此,为减轻城市线路通道的压力,输电系统需向架空线 电缆混合线路转变[1-5]㊂空载线路合闸是在电力系统中比较常见的操作,合闸过电压在超高压及特高压系统中,已经成为决定电网绝缘水平主要依据㊂架空线和电缆两者在阻抗参数上有着显著的区别,由于架空线波阻抗远大于电缆线路,架空线和电缆接口处波阻抗不连续,导致过电压波在传播过程中会产生复杂的折反射现象[6]㊂因此,为保证系统安全㊁稳定的运行,有必要对架空线 电缆混合线路的过电压特性展开研究㊂国内外学者对合闸过电压展开了广泛地研究㊂文献[7]利用A T P/E MT P仿真软件对某地区220k V电缆进行合闸仿真,得出合闸过电压的分布规律并研究了合闸相位对合闸过电压的影响;文献[8]等采用电磁暂态仿真软件A T P/E MT P,对合闸空载线路时,高压单芯电缆护套的过电压进行了仿真计算,得出电缆导体上的2%统计过电压倍数为1.50,金属护套上的2%统计过电压倍数为0.20;文献[9]运用A T P/E MT P仿真软件研究了330k V 架空线空载合闸时,合闸电阻大小对限制空载线路合闸过电压的影响,得到系统过电压幅值与合闸电阻大小呈反比关系㊂但实际情况下,断路器三相之间存在一定程度的不同期性,文献[10]利用P S C A D 仿真软件中的M u l t i p l eR u n组件,分析了某500k V 超高压交流系统合闸过电压与合闸同期性之间的关系㊂目前国内外对合闸过电压研究多为单一种类线路,而对于架空线 电缆混合线路合闸过电压特性的研究较少㊂本文利用P S C A D仿真软件,搭建220k V超高压架空线 电缆混合线路仿真模型,分别对该混合线路架空线同期与非同期合闸操作过电压进行仿真分析,研究合闸电阻与合闸相角对合闸过电压幅值的影响㊂1㊀合闸过电压1.1㊀合闸过电压形成合闸过电压发生的根本原因是系统初始状态和稳态的电压幅值存在差异㊂断路器合闸前,一端为电源电压,另一端空载线路初始电压为零;断路器合闸后,线路电压不变,维持初始零值,此时在断路器两侧存在电压差,进而产生过电压振荡[11-12]㊂但实际工程中,断路器合闸时会存在一定程度的三相不同期,当一相或两相先合闸,三相电路不对称运行,通过电容耦合使各相架空线电压发生变化㊂具体分析如图所示㊂U2C1223133020C10E CE A图1㊀三相不同期合闸电容耦合电路F i g u r e1㊀T h r e e-p h a s en o n-s y n c h r o n o u s c l o s i n gc a p a c i t i v e c o u p l i n g c i r c u i t若A相先合闸,达到稳态后其电压满足U1= E A㊂通过相间电容耦合,使未合闸的B相与C相感应出同极性电压,此时B相电压U2与C相电压U3为U2=C12C12+C20U1U3=C13C13+C30U1ìîí(1)㊀㊀若B㊁C两相分别在电压达到峰值E B㊁E C时合闸,过电压幅值等于稳态幅值与振荡幅值之和,B相过电压幅值和C相过电压幅值为971Copyright©博看网. All Rights Reserved.电㊀㊀力㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀与㊀㊀技㊀㊀术㊀㊀学㊀㊀报2022年1月2E B -U 2=2E B -C 12C 12+C 20U 12E C -U 3=2E C -C 13C 13+C 30U 1ìîí(2)㊀㊀若B ㊁C 相在合闸时的稳态电压E B ㊁E C 的极性与感应电压U 2㊁U 3的极性相反时,过电压倍数增大㊂在架空线 电缆系统中,当电压行波由架空线向电缆传播时,由于架空线与电缆的波阻抗不同,会发生折反射现象㊂如图2所示,A B 为架空线部分,Z 0u 2qu 1qu F i gu r e 2㊀O v e r h e a d l i n e -c a b l e s y s t e mr e f r a c t i o n a n d r e f l e c t i o nd i a gr a m 在电缆首端,电压波由架空线传入电缆时,得到折反射电压为u 2q =2Z c Z 0+Z cu 1qu 1f =Z c -Z 0Z 0+Z c u 1qìîí(3)㊀㊀电缆线路波阻抗小于架空线路波阻抗,因此在连接点B 处,电压折射波与反射波幅值减小,均小于入射波幅值,且折射波极性与入射波相同,而反射波极性与入射波相反[13]㊂在电缆末端,电缆电压行波一部分传至架空线,一部分反射回电缆线㊂根据上述原理,可得到电缆传至架空线时,折反射电压为u 2q =2Z 0Z 0+Z cu 1qu 1f =Z 0-Z cZ 0+Z c u 1qìîí(4)㊀㊀电缆线路波阻抗小于架空线路波阻抗,因此在连接点B 处,电压折射波幅值大于入射波幅值,折射波与反射波的极性规律与电缆首端相同㊂2㊀220k V 架空线 电缆系统模型建立2.1㊀架空线与电缆参数该架空线 电缆系统依托浙江省洛迦 鱼东220k V 线路工程,具体线路拓扑结构如图3所示㊂其中,220k V 架空线总长为11.8k m ,采用二分裂L G J -630/45钢芯铝绞线,接地导线采用L G J -120/25钢芯铝绞线㊂电缆长为6.58k m ,采用型号为Y J L W -127/2201ˑ630的交联聚乙烯绝缘电缆㊂在P S C A D 仿真软件中,架空线和电缆选取与频率相关且能反映过电压波过程的J .M a r t i 模型[13]㊂架空线结构如图4所示㊂电缆部分采用三相水平排布的单芯同轴电缆,每相电缆之间间隔为0.35m ,电缆结构如图5所示㊂图3㊀线路拓扑结构F i gu r e 3㊀L i n e t o p o l o g y 12.5m接地线三相导线E 1E 24.5m25.6m7.5m7.5mABC图4㊀架空线排布F i gu r e 4㊀O v e r h e a d l i n e l a y o u t d i a g r a m 0.03050.06220.07240.0794图5㊀单芯同轴电缆结构F i gu r e 5㊀S i n g l e -c o r e c o a x i a l b r i d g e c a b l e s t r u c t u r e 为限制金属护套层感应电压㊁减少中间接头数量,电缆往往采用交叉互联接地[14]㊂本工程中,与架空线相连的电缆部分,首尾段采用护套单端接地,中间部分采用护套交叉互联的连接方式,交叉互联接地段长为1.8k m ,单端接地端长为0.59k m ,采用一端直接接地,另一端经护层保护器接地的连接方式㊂通常在交叉互联接头处过电压幅值较大[15],因此本文在电缆交叉互联处选取6个测量点,分别081Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第37卷第1期石逸雯,等:超高压架空线 电缆混合线路合闸过电压特性仿真分析距离电缆首端和末端1.19㊁1.79㊁2.39k m ,如图6所示㊂图6㊀电缆连接F i gu r e 6㊀C a b l e c o n n e c t i o n 2.2㊀护层保护器参数电力行业标准D L /T401 2002‘高压电力电缆选用导则“中指出电缆经护层保护器接地,可减小过电压对电缆护套的危害,从而保护电缆㊂该工程采用起始动作电压为4k V 的L H Q -220型号的护层保护器㊂其伏安特性曲线如图7所示㊂3.53.02.52.01.51.0V /p .u .20015010050I /kA图7㊀护层保护器的伏安特性F i gu r e 7㊀S h e a t h p r o t e c t o rV -I c h a r a c t e r i s t i c s 2.3㊀合闸过电压仿真模型由于操作过电压的幅值服从概率分布,且操作过电压的幅值具有一定的随机性,若按照操作过电压的最大值来确定设备的绝缘,会导致设备绝缘水平设置过高,故可用2%统计过电压来确定绝缘㊂通常运用蒙特卡洛法对随机变量进行统计,计算所得的2%统计过电压,即置信概率水平在98%内的过电压值,满足P (U >U 2%=0.02)[16]㊂断路器的三相合闸的不同期性是指断路器的每一相在收到确切的合闸信号后,并不能严格的在相应时间合闸,具体每相合闸时间存在微小的不同㊂为模拟断路器三相合闸的不同期性,在A ㊁B ㊁C 三相同期合闸时间的基础上,加上一定的时间偏移量,该时间偏移量为三相不同期时间,即t j =t 0+Δt j ,j =A ,B ,C (5)式中㊀t 0为三相触头合闸的平均时间,由断路器的性能参数而决定;Δt j 为在区间(-Δt m ,Δt m )内服从正态分布的三相不同期时间;t j 为各相触头的实际合闸时间㊂在P S C A D 软件中使用M u l t i pl eR u n 组件来模拟多次合闸操作,如图8所示㊂V 1V 2Ch.1Meas-EnabMultipleRun图8㊀M u l t i p l eR u n 组件F i gu r e 8㊀M u l t i p l eR u n c o m p o n e n t 该组件工作原理如图9所示㊂T ㊁a ㊁b ㊁c 均是通过M u l t i p l eR u n 组件输出,其中,T 为服从均匀分布的时间序列,a ㊁b ㊁c 为在-0.0015~0.0015s 区间内服从正态分布的时间序列;a 1㊁b 1㊁c 1信号为断路器三相合闸的时间命令,在T 信号的基础上,分别加上了a ㊁b ㊁c 的时间偏移㊂记录输出数据（过电压幅值最大值、最小值、2%统计值）取三相电压幅值最大值作为该次抽样试验的合闸过电压是抽样次数是否满足控制断路器合闸二者相加得到三相合闸时间命令a 1、b 1、c 1接收服从正态分布的时间偏移序列a 、b 、c 接收服从均匀分布的时间序列T 否图9㊀M u l t i p l eR u n 模拟三相不同期合闸F i gu r e 9㊀M u l t i p l eR u n s i m u l a t i o no f t h r e e -p h a s e n o n -s y n c h r o n o u s c l o s i n g3㊀合闸过电压仿真分析3.1㊀合闸同期性对合闸过电压的影响在实际应用中计算合空载线路的统计过电压时,过电压服从正态分布,按照工程规定,抽样次数应大于120次[16]㊂在合闸时间和测量位置固定的情况下,得到A181Copyright ©博看网. All Rights Reserved.电㊀㊀力㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀与㊀㊀技㊀㊀术㊀㊀学㊀㊀报2022年1月相架空线在不同计算次数下过电压变化情况,如表1所示㊂由表1可知,不同计算次数对同一仿真算例的合闸过电压U2%影响较小,合闸过电压变化波动不足0.1%,因此可知计算次数对操作过电压的性质和变化规律上没有本质的影响㊂表1㊀计算次数对架空线合闸过电压的影响T a b l e1㊀T h e i n f l u e n c e o f c a l c u l a t i o n t i m e s o nt h e c l o s i n g o v e r v o l t a g e o f o v e r h e a d l i n e s次数U A2%/k V120215.913220216.127320216.140在实际合闸过程中,合闸的不同期时间的大小也会对合闸过电压产生影响㊂因此可选取A相电压过零时合闸,统计次数均为120次,探究不同期时间对合闸过电压的影响㊂根据国标规定,当各相的同期性未作特殊规定时,分㊁合闸不同期不应大于5m s,因此本文选取0.0015㊁ʃ0.0030㊁ʃ0.0050s 作为三相不同期时间,测量线路首端过电压情况,如表2所示㊂由表2可知,随着不同期时间增大,合闸过电压值略有增加㊂表2㊀不同期时间对架空线合闸过电压的影响T a b l e2㊀T h e i n f l u e n c e o f d i f f e r e n t p e r i o d s o f t i m e o n t h e c l o s i n g o v e r v o l t a g e o f o v e r h e a d l i n e s不同期时间/s U A2%/k Vʃ0.0015215.914ʃ0.0030216.805ʃ0.0050217.1723.2㊀合闸电阻对合闸过电压的影响合闸可分为2个阶段,第1阶段辅助触头接通,使并联合闸电阻串入阻尼回路;合闸第2阶段,主触头闭合,并联合闸电阻被短接,电路如图所示㊂图10㊀合闸电路F i g u r e10㊀C l o s i n g c i r c u i t d i a g r a m2个合闸阶段对并联合闸电阻的要求不一致,为兼顾两阶段,R通常取300~600Ω[16]㊂合闸第1阶段,线路直接投入合闸电阻时,分别选取合闸电阻为300㊁400㊁500Ω,在A相电压过零点(t=0.1s)合闸,测量点位于线路末端,得到架空线电压数据如表3所示㊂对比可知:接入合闸电阻后,合闸过电压值较无合闸电阻时有明显下降,过电压幅值约减小3倍,且过电压幅值与合闸电阻呈反比关系㊂电缆线路在如图6所示的6个测量点时,不同合闸电阻下,电缆护套过电压的情况如图11所示㊂合闸电阻的大小并不影响电缆护套过电压变化趋势,即测量点4处均为护套过电压第一个明显的峰值点;过电压波在传播过程中,幅值会有所衰减,中等长度的电缆,在电缆末端过电压波发生反射,因此合闸过电压传至电缆末端时会升高㊂设置合闸电阻可以有效地限制合闸过电压侵入电缆,合闸电阻越大,对电缆护套过电压限制效果越明显;未设置合闸电阻时,末端过电压幅值小于第1个明显峰值点,即电缆末端测量点6为第2个峰值点,而随着合闸电阻的增加,末端反射作用愈发明显,此时电缆末端为护套过电压最大值㊂表3㊀合闸电阻限制架空线合闸过电压的作用T a b l e3㊀T h e f u n c t i o no f c l o s i n g r e s i s t a n c e t o l i m i t t h ec l o s i n g o v e r v o l t a g e o f o v e r h e ad l i n e合闸电阻/ΩU A2%/k V0109.0630039.8650027.57电缆护套过电压/kV测量点图11㊀不同合闸电阻下电缆护套过电压F i g u r e11㊀O v e r v o l t a g e o f c a b l e s h e a t hu n d e rd i f fe r e n t c l o s i n g r e s i s t a n c e281Copyright©博看网. All Rights Reserved.第37卷第1期石逸雯,等:超高压架空线 电缆混合线路合闸过电压特性仿真分析在P S C A D 中通过对断路器进行时间上的配合操作,实现2个阶段合闸的配合,即多级合闸㊂除传统的单级并联电阻外,还可采用多级并联电阻的方法进行过电压的限制[17]㊂以本工程中的B 相为例,采用多级并联电阻,其中B R K 22控制第1级400Ω合闸电阻接入,B R K 21控制第2级100Ω合闸电阻接入,B R K 2为主触头,多级并联合闸电阻的电路如图所示㊂BRK21BRK22主触头100Ω辅助触头400ΩBRK22BRK21BRK2架空线图12㊀多级合闸电路F i gu r e 12㊀M u l t i -l e v e l c l o s i n g c i r c u i t d i a g r a m 不同合闸配合下架空线过电压情况如表4所示㊂由表4可知,多级合闸可减小对线路冲击减小,使系统原本残留的能量得到一次释放,进而减小了冲击电压的幅值㊂采用多级并联合闸电阻比单级并联合闸电阻更有效地限制操作过电压倍数㊂合闸过电压侵入到电缆部分,得到电缆护套过电压幅值变化,如图13所示㊂随着合闸电阻级数的表4㊀不同合闸配合下架空线过电压情况T a b l e 4㊀O v e r v o l t a ge s i t u a t i o nof o v e r h e a d l i n e s u n d e r d i f f e r e n t c l o s i ng co o r d i n a t i o n 相序不同并联方式下的分级合闸过电压倍数多级单级B 1.041.00C1.051.03电缆护套过电压/k V测量点图13㊀单级与多级合闸电阻时电缆护套过电压F i gu r e 13㊀O v e r v o l t a g e o f c a b l e s h e a t h i n s i n g l e -s t a g e a n dm u l t i -s t a g e c l o s i n g re s i s t o r s 增加,过电压幅值有所减小㊂以电缆首端测量点1处的护套过电压幅为例,采用多级合闸电阻,电缆护套过电压最大值减小至1.95k V ,与单级合闸电阻首端护套过电压3.02k V 相比,减小54%㊂3.3㊀合闸相角对合闸过电压的影响合闸时,电源电压的相位对过电压有直接影响,因此,应选取具有代表性的相位进行合闸模拟[9]㊂在无合闸电阻的情况下,设置不同期时间为ʃ0.0015s ,选取0.095s (电源电压为负峰值)㊁0.1s (电源电压为零)和0.085s (电源电压为正峰值)这3个不同的合闸时刻,测量A 相架空线第一分档处合闸过电压㊂合闸时间影响了合闸相位,进而对架空线合闸过电压产生影响㊂当合闸相角为0ʎ时,合闸过电压最小,产生1.47倍过电压;当合闸相角为ʃ90ʎ时,合闸过电压最大,产生1.94倍过电压㊂因此,在电源电压过零时合闸,可降低合闸过电压,利于系统稳定㊂当理想情况下,三相之间不存在不同期性,在上述3个合闸时间同时合闸,计算A 相架空线第一分档处合闸过电压,对比三相同期与不同期合闸时架空线过电压的影响,如表5所示数据㊂通过对比三相同期与不同期合闸情况下的统计过电压可知,由于三相之间存在电感和电容的相互耦合,在未合闸相上感应出与已合闸线路相同极性的电压,叠加后使过电压幅值增大㊂考虑三相不同期性时,统计过电压比不考虑时幅度增加10%~20%㊂表5㊀同期性与架空线过电压的关系T a b l e 5㊀R e l a t i o n s h i p b e t w e e n s yn c h r o n i z a t i o n a n do v e r h e a d l i n e o v e r v o l t a ge 合闸时间/s 合闸相角/(ʎ)U A 2%/k V 同期不同期0.095-90187.54204.680.1000157.07169.670.08590187.54204.68电缆护套过电压同样也受到合闸时间的影响,6个测量点处过电压幅值变化趋势如图14所示㊂这2个合闸时刻,电缆首端与末端护套过电压均呈现合闸相角为0ʎ时小于合闸相角为ʃ90ʎ㊂但不同合闸时刻,测量点4处的电压却呈现不同的变化趋势,这是由于波的传递过程,0.1s 合闸滞后于0.095s381Copyright ©博看网. All Rights Reserved.电㊀㊀力㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀与㊀㊀技㊀㊀术㊀㊀学㊀㊀报2022年1月合闸1/4个周期,因此合闸过电压波经过每个测量点,在电缆护套上产生的过电压变化趋势也整体滞后㊂合闸相角为ʃ90ʎ时电缆首端和末端的护套过电压幅值均较合闸相角为0ʎ时有增加,这是因为系统在电源峰值时合闸,用于产生过电压的电磁能量越大,因而有架空线传输至电缆的过电压幅值有所增加㊂电缆护套过电压/k V测量点图14㊀电缆护套过电压与合闸时间的关系F i gu r e 14㊀R e l a t i o n s h i p b e t w e e n c a b l e s h e a t h o v e r v o l t a g e a n d c l o s i n g ti m e 因此,为避开合闸相角φ0=ʃ90ʎ造成的过电压,选相投切技术得到广泛地应用,即断路器的A ㊁B ㊁C 三相可以实现非同期合闸,根据选相合闸策略,选取最佳合闸相位,即各相电压过零点时合闸,可以达到抑制线路过电压的目的,减小过电压对设备的冲击,有利于系统的稳定㊂4㊀结语本文利用P S C A D 仿真软件对某地区220k V超高压架空线 电缆混合线路的合闸过电压进行仿真计算,分析了架空线合闸操作时产生的合闸过电压特性以及合闸过电压传输至电缆处,电缆护套过电压的变化,得到如下结论㊂1)由于架空线和电缆接口处波阻抗不连续,电压波在传播过程中会产生复杂的折反射现象,因此电缆护套处的过电压幅值呈现周期性波动,电缆中间部分的护套过电压幅值最大,且反射波的叠加作用将进一步增加电缆末端的过电压幅值㊂2)架空线合闸过电压幅值与合闸电阻大小呈反比关系,采用多级合闸电阻,能够使能量逐级释放,可更有效地限制操作过电压㊂过电压波传输至电缆,电缆护套过电压值呈现波动变化,但随着合闸电阻的增加,线路末端的反射作用愈加明显,电缆末端护套过电压成为最大值㊂3)三相之间存在电感和电容的相互耦合,在未合闸相上感应出与已合闸线路相同极性的电压,叠加后使过电压幅值增大㊂考虑三相不同期性,合闸过电压幅值增加10%~20%㊂4)根据选相合闸策略,在电源电压过零时合闸,可以有效地降低架空线处的合闸过电压,进而降低侵入电缆的过电压幅值,有利于系统稳定运行㊂电缆护套上产生的过电压变化趋势与合闸时间密切相关,合闸相角为ʃ90ʎ时,电缆首末端的护套过电压较0ʎ时合闸增加约1k V ㊂参考文献:[1]吴志祥,周凯,何珉.高压电缆交叉互联系统的3种优化接地方案[J ].电力科学与技术学报,2020,35(3):135-140.WUZ h i x i a n g,Z HO U K a i ,H E M i n .R e s e a r c ho nt h r e e o p t i m i z e d g r o u n d i n g sc h e m e s o fHVc a b l e c r o s s c o n n e c -t i o ns y s t e m [J ].J o u r n a lo fE l e c t r i cP o w e rS c i e n c ea nd Te c h n o l o g y,2020,35(3):135-140.[2]逯怀东,许磊,刘宗杰,等.电缆 架空线混合线路故障行波定位及自适应重合闸控制[J ].电力科学与技术学报,2013,28(4):31-36.L U H u a i d o n g ,X U L e i ,L I U Z o n g ji e ,e t a l .N e w m e t h o d o f t r a v e l i n g w a v ef a u l t l o c a t i o na n da d a p t i v er e c l o s i n gf o r c a b l e -o v e r h e a d m i x e dl i n e s [J ].J o u r n a lo fE l e c t r i c P o w e r S c i e n c e a n dT e c h n o l og y,2013,28(4):31-36.[3]杨亮,周恺,倪周,等.考虑负荷特性的X L P E 电缆绝缘老化程度研究[J ].智慧电力,2020,48(10):113-119.Y A N G L i a n g ,Z HO U K a i ,N IZ h o u ,e ta l .A n a l y s i so f X L P Ec a b l e i n s u l a t i o na g i n g c o n s i d e r i n g lo a dc h a r a c t e r -i s t i c s [J ].S m a r tP o w e r ,2020,48(10):113-119.[4]边浩然,杨丽君,马志鹏,等.基于累积损伤曲线的电寿命模型步进应力试验方法及在X L P E 电缆中的应用[J ].中国电力,2020,53(9):125-132.B I A N H a o r a n ,Y A N G L i j u n ,MA Z h i p e n g ,e ta l .S t e p-s t r e s s t e s tm e t h o d f o r e l e c t r i c a l l i f em o d e l b a s e do nc u -m u l a t i v e d a m a g e c u r v ea n d i t sa p pl i c a t i o n i nX L P Ec a -b l e [J ].E l e c t r i cP o w e r ,2020,53(9):125-132.[5]张悦,陈孝信,钱勇,等.X L P E 电缆交叉互联系统中局放脉冲时域特征仿真研究[J ].高压电器,2021,57(7):112-118.481Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第37卷第1期石逸雯,等:超高压架空线 电缆混合线路合闸过电压特性仿真分析Z HA N G Y u e,C H E N X i a o x i n,Q I A N Y o n g,e t a l.S i m u-l a t i o n s t u d y o n t i m ed o m a i n f e a t u r eo f p a r t i a l d i s c h a r g e p u l s ei n X L P E c a b l ec r o s s-b o n d i n g s y s t e m[J].H i g h V o l t a g eA p p a r a t u s,2021,57(7):112-118.[6]陈玉林,陈允平,孙金莉.高压电缆金属护套交叉点行波折反射的规律[J].高电压技术,2006,32(10):11-14.C H E NY u l i n,C H E NY u n p i n g,S U NJ i n l i.S t u d y o f t r a v-e l i n g w a v ea t t h es h e a t h-c r o s s i n gp o i n to fh i g hv o l t a g e p o w e rc a b l e[J].H i g h V o l t a g e E n g i n e e r i n g,2006,32 (10):11-14.[7]何学锦,邹国平,曹俊平,等.220k V高压电缆合闸过电压研究[J].电工技术,2019(1):18-20.H EX u e j i n,Z O U G u o p i n g,C A OJ u n p i n g,e t a l.S t u d y o n c l o s i n g o v e r v o l t a g e c h a r a c t e r i s t i c so f220k Vh i g hv o l t-a g e c ab l e[J].E l ec t r i cE n g i n e e r i n g,2019(1):18-20.[8]郭兴军,牛海清,王晓兵,等.高压单芯电缆护套操作过电压计算及冲击试验[J].高电压技术,2007,33(10): 147-150.G U O X i n g j u n,N I U H a i q i n g,WA N G X i a o b i n g,e ta l.C a l c u l a t i o na n d t e s t o f s h e a t ho v e r v o l t a g e o f s i n g l e-c o r e c a b l e[J].H i g hV o l t a g eE n g i n e e r i n g,2007,33(10):147-150.[9]王国林.基于A T P-E M T P的330k V空载线路合闸过电压仿真分析[J].电工电气,2019(11):34-37. WA N G G u o l i n.S i m u l a t e da n a l y s i so f330k V n o-L o a d l i n e s w i t c h-o no v e r v o l t a g eb a s e do nA T P-E M T P[J].E-l e c t r o t e c h n i c sE l e c t r i c,2019(11):34-37.[10]丘凌.500k V超高压交流系统操作过电压仿真研究[D].杭州:浙江大学,2010.[11]宋苗苗,刘健,张志华,等.一种配电线路深度限流型自适应重合闸技术研究[J].供用电,2020,37(10):51-57+64.S O N G M i a o m i a o,L I UJ i a n,Z HA N GZ h i h u a,e t a l.R e-s e a r c ho n d e e p c u r r e n t l i m i t i n g a d a p t i v e r e c l o s i n g t e c h-n o l o g y f o r d i s t r i b u t i o n l i n e s[J].D i s t r i b u t i o n&U t i l i z a-t i o n,2020,37(10):51-57+64.[12]张志华,刘健,吴水兰,等.基于暂态特征的配电线路自适应重合闸仿真研究[J].电测与仪表,2021,58(7): 81-88.Z HA N GZ h i h u a,L I UJ i a n,WUS h u i l a n,e t a l.R e s e a r c h o ns i m u l a t i o no fd i s t r i b u t i o nl i n ea d a p t i v ea u t o-r e c l o-s u r e t e c h n i q u e b a s e do n t h e t r a n s i e n t c h a r a c t e r i s t i c[J].E l e c t r i c a l M e a s u r e m e n t&I n s t r u m e n t a t i o n,2021,58(7):81-88.[13]黄振.电缆 架空线路雷电过电压研究[D].武汉:华中科技大学,2017.[14]高俊国,于平澜,李紫云,等.基于有限元法的电缆金属护套感应电压仿真分析[J].高电压技术,2014,40(3): 714-720.G A OJ u n g u o,Y U P i n g l a n,L IZ i y u n,e ta l.S i m u l a t i o na n a l y s i so f I n d u c e dv o l t a g eo f m e t a ls h e a t ho f p o w e rc a b l eb a s e do n f i n i t e e l e m e n tm e t h o d[J].H i g hV o l t a g eE n g i n e e r i n g,2014,40(3):714-720.[15]惠宝军,傅明利,刘通,等.110k V及以上电力电缆系统故障统计分析[J].南方电网技术,2017,11(12):44-50.HU IB a o j u n,F U M i n g l i,L I U T o n g,e t a l.S t a t i s t i c a l a-n a l y s i s o f p o w e r c a b l e s y s t e mf a u l t so f110k Va n da-b o v e[J].S o u t h e r nP o w e r S y s t e m T ec h n o l o g y,2017,11(12):44-50.[16]夏成军,张尧,邹俊雄.合空线统计过电压的建模与仿真[J].高电压技术,2007,33(10):11-15.X I A C h e n g j u n,Z HA N G Y a o,Z O U J u n x i o n g.M o d e la n d s i m u l a t i o no f s t a t i s t i c a l l i n e-e n e r g i z i n g o v e r-v o l t a g e[J].H i g hV o l t a g e,2007,33(10):11-15. [17]陈思浩,吴政球,陈加炜,等.多级合闸电阻限制1000k V输电线路操作过电压的研究[J].电网技术,2006, 30(20):10-13.C H E NS i h a o,WU Z h e n g q i u,C H E NJ i a w e i,e ta l.R e-s e a r c ho n l i m i t i n g s w i t c h i n g o v e r v o l t a g eb y m u l t i s t a g ec l o s i n g r e s i s t a n c e i n1000k Vt r a n s m i s s i o nl i n e s[J].P o w e r S y s t e m T e c h n o l o g y,2006,30(20):10-13.581Copyright©博看网. All Rights Reserved.。
HFC电缆分配网络中放大器的运用
李竹松
【期刊名称】《中国有线电视》
【年(卷),期】2007(000)001
【摘要】放大器在HFC电缆分配网络中具有重要作用,阐述放大器的设计与指标计算方法,介绍放大器的调整方式,指出合理使用放大器的方法.
【总页数】8页(P17-24)
【作者】李竹松
【作者单位】云南电视台,云南,昆明,650031
【正文语种】中文
【中图分类】TN94
【相关文献】
1.法库县HFC分配网络的防雷技术 [J], 周大龙;闫立前;张颂;
2.电缆电视系统中放大器的交调及互调产物 [J], 姚永
3.实践中的HFC双向电缆分配网络 [J], 张全健
4.HFC电缆分配网络的升级改造 [J], 宗绍信
5.HFC网络中放大器的应用 [J], 朱光清
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在HFC上架构宽带IP网技术方案设计范寿嗣;查开德;范由【期刊名称】《电视技术》【年(卷),期】2001(000)008【摘要】@@ 1 HFC网络概况rn根据地理环境和道路走向,某行政区域HFC网规划了39个光节点,每个光节点覆盖500个左右用户,从前端到每个光节点,采用星型拓扑结构,到达每个光节点采用4芯光缆:一芯作传输模拟信号用;两芯分别作上、下行传输数据信号用;一芯作为备份.由于网络规模较小,采用1 310 nm光传输技术.为减少光缆线路过多的熔接点,依据光缆线路的走向划分为8个光缆接续点,并依8个光缆接续点处为基点,区划为8个片区.第一号光缆接续点片区覆盖(1)～(7)号,共计7个光节点;第二号光缆接续点片区覆盖(8)～(9)号,共计2个光节点;第三号光缆接续点片区覆盖(10)～(15)号,共计6个光节点;第四号光缆接续点片区覆盖(16)～(20)号,共计5个光节点;第五号光缆接续点片区覆盖(21)～(24)号,共计4个光节点;第六号光缆接续点片区覆盖(25)～(28)号,共计4个光节点;第七号光缆接续点片区覆盖(29)～(34)号,共计6个光节点;第8号光缆接续点片区覆盖(35)～(39)号,共计5个光节点.将39个光节点分为4组;第一、二号光缆接续点(1～9号光节点)为第一组;第三、五光缆接续点(10～15,21～24号光节点)为第二组;第四、八光缆接续点(16～20,35～39号光节点)为第三组;第六、七号光缆接续点(25～34号光节点)为第四组.通过计算,第一组光链路损耗为L01=12.95 dB;第二组光链路损耗为L02=13.01 dB;第三组光链路损耗为L03=12.86 dB;第四组光链路损耗为L04=12.89 dB.以上4组分组光链路损耗近似相等.网络前端采用4台16 mW的1 310 nm光发射机,系统光链路C/N值能达到51 dB以上.其前端系统光功率分配如图1所示.第一台光发射机输出连接1×9光分路器,将光功率分配给9个光节点,第二、三、四台光发射机输出分别连接1×10光分路器,将光功率各分配给10个光节点,图1中Kn分别代表第n号光节点的分光比.【总页数】2页(P56-57)【作者】范寿嗣;查开德;范由【作者单位】北京凯德兴光电子信息技术有限公司,;清华大学电子工程系,;钟祥广播电视台,【正文语种】中文【中图分类】TN915【相关文献】1.基于HFC的CATV网络实现宽带IP网的跳频通信技术 [J], 章必雄2.宽带IP接入网技术进展——局域网接入将成为宽带接入下一波(上) [J], 侯自强3.HDSL ADSL FTTC HFC 有线接入网技术（上） [J], 王国伟;刘吉克4.利用HFC网的光纤部分建设宽带IP信息网 [J], 毕义民5.宽带IP城域网的组网技术及建设方案探究 [J], 李强富因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
HFC系统的设计
余兆明
【期刊名称】《现代电视技术》
【年(卷),期】1999(000)005
【摘要】一、HFC的频谱特性 HFC：光纤同轴电缆混合传输
【总页数】6页(P11-16)
【作者】余兆明
【作者单位】南京邮电学院信息工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TN915.62
【相关文献】
1.住宅小区双向HFC系统的组网与设计 [J], 吴寰;王金雪
2.HFC系统用掺铒光纤放大器的设计与测试 [J], 黄光明;邹定锴;甘志;程绪明;余强;彭良福;许焘
3.GI专栏增加HFC系统容量：回传通路频率堆积的设计和现场测试 [J], Howald,R;Aviles,M
4.“农村型”HFC系统的设计思路与实践 [J], 李斐;牟春城
5.“农村型”HFC系统的设计思路与实践 [J], 李斐;牟春城
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