500 kV充油海底电缆运行状态综合在线监测系统研究

海南联网系统500 kV海底电缆运行环境复杂多变,会直接影响到海底电缆的运行状态.为了有效掌握海南联网系统三相31 km海底电缆的运行状态,研究充油海底电缆运行状态综合在线监测技术至关重要.文中根据海底电缆实际运行监测要求,结合充油海底电缆捆绑通信光缆的这一特殊结构,开展了基于布里渊光时域分析的分布式光纤温度传感技术研究,建立了基于IEC 60287热路模型的充油海底电缆的温度热场分布的热路模型,研制了500 kV充油海底电缆运行状态综合在线监测系统,完成了系统的现场安装及挂网运行.该系统能实时监测海底电缆的温度、油流以及油压等运行参数,通过海底电缆温度、油流以及油压历史数据分析,表明系统可实时监测海底电缆的运行状态及稳定可靠运行.     

分布式光纤传感在海底电缆检测中的应用

分析了布里渊光时域反射（BOTDR）传感原理和基于光时域反射（OTDR）的定位原理。研究了一种适用于海底电缆系统复杂环境中温度和应变测量的新型光纤——碳密封涂覆光纤,分析了其耐腐蚀和抗疲劳等性能,并对海底光纤复合电缆中传感光纤的安装方式进行了探讨。这种新型光纤在海底电缆系统检测及其他方面将会有很大的应用前景。     

500kV海底充油电缆护套绝缘在线监测方法

为了研究海南联网工程中所采用的海底充油电缆的绝缘状况,提出了基于双CT法的双端四电流传感器法对海底充油电缆护套绝缘进行在线监测,对该方法的原理进行了阐述,通过护套绝缘电流泄漏比和接地回路环流感应系数的变化作为判据来判断电缆护套的绝缘状况。给出了基于该方法的实施方案及监测系统,介绍了系统的组成,对电流传感器的结构进行了详细介绍。运用仿真软件构建电缆模型并对感应电流和电容电流进行仿真计算。现场实际监测结果与仿真计算结果表明监测系统能够真实的反应电缆护套绝缘状况。目前,监测系统已经在海南联网工程中运行,运行情况良好、数据稳定,为监测海底电缆护套绝缘状况提供了重要依据。     

分布式光纤温度传感技术及其应用

分布式光纤温度传感技术是一种用于实时测量空间温度场分布的传感技术。该技术利用光时域反射原理、激光喇曼光谱原理,经波分复用器、光电检测器等对采集的温度信息进行放大并将温度信息实时地计算出来,它能对光纤测线的温度场进行分布式的连续检测,是实现实时测量空间分布温度的一种新技术。本文介绍了该技术的测温原理以及其在南昌电网110 kV高压电缆隧道在线监测中的应用。     

海南联网系统500kV海底电缆温度在线监测研究

导体温度是电缆运行非常重要的参数之一,讨论了海南联网系统500 k V海底电缆温度在线监测方式,介绍了利用布里渊散射分布式测量海底电缆表面温度的原理,结合IEC 60287标准中的内容,对热阻计算进行了优化,从而依据海缆表面的温度推导出导体的温度,实现海底电缆导体温度的实时分布式监测。     

厦门220kV海底充油电缆的敷设施工

厦门220 kV 海底充油电缆的敷设施工难度较大,要求敷设船承载重量大,能搁浅在浅滩上和吃水浅等。介绍了组合式海缆敷设船及水力埋设机的结构特点,接缆、敷设及埋深等主要施工方法。通过现场敷设,证明自行设计的敷设船只和埋设机械是成功的;同时说明用牵引钢绳牵引敷设船、登陆艇横向顶住潮流的方法,具有稳妥、便于控制、定位精度高等许多优点。     

500KV直流PPLP绝缘充油海底电缆的研制

本文叙述传输功率２８００ＭＷ，电压±５００ＫＶ，电流２８００Ａ双极系统的５００ＫＶ直流充油海底电缆的研制。     

500kV充油海底电缆过负荷能力分析

当海底电缆发生故障时,在进行运维检修前,往往需要在一定时间内进行过载.海底运行环境较为复杂,海底电缆在不同的敷设环境下,其过负荷能力也不相同,有必要对具体敷设环境下海底电缆过负荷能力进行具体分析.本文以海南联网系统500 kV充油海底电缆作为研究对象,构建了500 kV充油海底电缆暂态热路模型,实现了对不同敷设环境下的应急电流和应急时间计算与分析,给出了不同敷设环境下海底电缆过负荷能力的规律,进行了我国首次500 kV充油海底电缆加热实验,实验结果证明了本文建立的充油电缆过负荷分析模型及方法的有效性.本文给出的500 kV充油海底电缆的过负荷能力分析方法及结论,可为运行部门提供过负荷能力评估以及电力调度依据.     

基于分布式光纤振动传感的海底电缆绝缘击穿故障检测

为了研究分布式光纤振动传感技术检测海底电缆绝缘击穿的可行性,进行了绝缘击穿实体试验。搭建了绝缘击穿实体试验系统,利用高压脉冲对具有绝缘缺陷的海缆进行冲击;利用分布式光纤振动传感测量设备实时监测缆体沿线的振动信号,利用时空谱图直观展示了击穿故障前后的信号变化,并对击穿点的振动信号进行了时频分析。结果表明,海缆绝缘击穿时会产生强烈的振动,该振动信号的频率成分分布于0~1 000 Hz范围内,分布式光纤振动传感可有效实现海缆绝缘击穿故障的检测和定位。     

500 kV充油电缆局部放电在线监测系统的研究

根据某水电厂500 kV充油电缆的运行方式,提出了500 kV充油电缆局部放电在线监测系统的整体方案,研制了整个在线监测系统的硬件和软件,开发了500 kV充油电缆局部放电在线监测系统,已投运于该水电厂A厂AB联络线500 kV充油电缆出线端终端的在线监测。监测结果表明,该系统不但可以准确计算、显示7个放电参量,并且可以显示4种放电谱图,能有效地判断绝缘的放电状态。     

分布式光纤XLPE电缆温度在线监测技术

电力电缆线路运行温度在线检测技术是当前及时发现电力电缆线路的局部过热点位置、检测运行线路的绝缘状态、计算导体载流量的首选技术措施。为此,基于光频域反射OFDR测温法研究了一种能实现长距离大范围的新型测温技术——分布式光纤测温技术,实现了电缆温度的实时测量,并探讨了使用测温技术进行绝缘在线监测的可能性。     

三芯海底电缆中复合光纤与导体温度关系建模

三芯光纤复合海底电缆中光纤以内填充层热阻的准确计算是建立光纤与导体温度关系的关键和难点。本文在建立三芯海缆热路模型的基础上,根据虚拟热源和镜像法,利用光纤温度计算出填充层外径处温度,进而计算出铠装层外径处温度;根据傅氏传热学原理计算出光纤处等温面至铠装层外径处等温面的热阻;利用形状因子法计算出填充层内径至铠装层外径的总热阻,再减去光纤处等温面至铠装层外径处等温面的热阻,得到光纤以内填充层的热阻;根据热路模型建立了光纤与导体的温度关系方程,并用有限元求解结果验证了方程的正确性。结果表明,三芯海缆的光纤与导体温度呈线性关系,导体温度每上升1.15℃,光纤温度上升1℃;相同导体温度下,环境温度每上升7.7℃,光纤温度上升1℃。根据光纤温度和环境温度可计算出导体温度,作为三芯海缆导体温度监测和载流量计算的理论依据。     

光纤测温系统在高压电缆测温中的应用

为探讨分布式光纤测温技术应用于高压电缆温度监测的前景,简要介绍了该技术的基本原理和特点,并举例分布式光纤测温系统在南京地区电缆隧道环境监控工程中的实际应用,可取得有效避免电缆火灾事故的效果。     

10kV地下排管电缆的分布式光纤在线测温技术的应用研究

在电力电缆监测中,温度是一个非常关键的参数,精确的、连续的温度数据对于电力电缆的工作状态监测、动态负荷测定、过热点报警和电缆管道的火灾监测等都具有非常重要的意义。笔者采用基于拉曼散射效应和拉曼光学时域反射测量技术的分布式光纤测温系统,对10kV地下排管敷设的电缆温度进行实时地、多测量点监测,获得了精确的点位温度值,可有效用于在线连续监测,为电缆载流量的确定提供了参考数据。     

海底电缆综合监测关键技术及应用

跨海电网海底电缆由于缺乏有效的技术监测手段,导致海底电缆故障及停电事故时有发生。通过抽取海底电缆复合光纤作为分布式监测的传感元件,构建了海底电缆综合监测系统,实现对海底电缆运行状态实时在线监测,取得多项关键技术突破。重点介绍了利用光纤拉曼散射、布里渊散射和瑞利散射分别对温度、应变和振动特性反应敏感的技术原理,以及实现对海底电缆运行的温度、应变状态和振动事件进行分布式综合监测的技术成果,支撑了跨海电网安全稳定运行。该技术在实际应用中取得了显著效果,并且经济和社会效益突出,具有进一步推广应用的前景。     

基于分布式光纤传感技术的高压海底电缆外力损坏仿真

高压海底电缆的安全稳定运行对于海上能源的开发具有重要的作用,海缆电缆的损坏主要由外力引起,针对分布式光纤传感器在线监测高压海底电缆运行状况的方法,利用有限元软件ANSYS建立XLPE高压海底电缆模型,仿真分析海底电缆受到外力损坏时,内部物理量的变化,为分布式光纤传感器在线监测高压海底电缆运行状态提供参考。     

基于分布式光纤测温传感器电缆温度监控系统

智能配电网中对电缆运行相关信息监控的集成已成趋势。介绍了一套基于分布式光纤测量技术的电力电缆温度实时监控系统。叙述了该系统的架构及方案设计,系统具有的显示界面清晰、工井三维显示、形成实时负荷温度响应曲线等功能特点。     

500kV超高压充油海缆绝缘油混合替代研究

通过采用多种对油品理化性能及电气性能的测试手段,结合红外光谱(FTIR)及气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)等化学结构及成分分析技术,对国产优质十二烷基苯绝缘油与进口油品进行综合比对试验研究与分析;根据可能的运行情况,按照不同配比将国产油与进口油进行混油及老化试验,测定老化前后的混合油的物理、化学、电气特性,以此考察国产油的性能是否能够达到与进口油相当的水平,以及混合油是否能满足500 kV充油电缆用油的质量要求,从而评估国产绝缘油混合替代500 kV海缆进口绝缘油的可行性。