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。     

基于瞬时性故障行波测距的电力电缆绝缘监测技术

准确的海底电缆绝缘监测技术可以避免突然停电影响海上油田的正常生产。在分析瞬时性故障以及局部放电行波特征的基础上,提出了利用双端行波测距技术进行瞬时性故障以及局部放电定位,并根据同一位置瞬时性故障和局部放电发生的频率、持续时间等信息实现海底电缆绝缘状况监测。设计了绝缘预警算法,介绍了绝缘监测系统结构,最后利用现场实例验证了该方法的正确性。     

海底高压动力电缆在线监测技术与实验研究

海底动力电缆经常出现故障,为探索寻找电缆监测技术方法,分析了胜利油田埕岛海域海底动力电缆多次出现短路故障的可能原因和产生故障的机理,并由此提出了采用基于BOTDR技术的分布式光纤传感系统监测电缆所受外力变化和监测电缆内部温度变化的技术,以及应用局部放电检测技术监测电缆绝缘破损后放电现象。电缆截面温度场和电缆外表受力的数值模拟分布式光纤传感监测电缆内部不同温度和外部受力变形的实验,以及电缆绝缘破损后的局部放电监测证明,所研究的方法可较好地在线监测动力电缆的工作状态,能有效监测和预测海底高压动力电缆运行中的主要故障,该研究可对海洋动力电缆的健康运行与维护提供一种技术方法。     

海南联网海底电缆护套绝缘监测方法

利用基于Matlab所建立的护套感应电流和电容电流模型,讨论了电缆护套绝缘在各种故障情况下护套电流的响应特性。研究发现,海底电缆护套中的感应电流与电缆护套绝缘状态的关系不密切,无论护套绝缘是否发生异常,其感应电流基本保持不变;护套电容电流则与电缆护套绝缘关系密切,而且这种关系呈现出单一函数对应关系,因此,可以从电缆两端测得的电容电流的大小,计算出电缆护套故障的相别、位置等信息,从而实现对海底电缆外绝缘情况的监测。     

牵引变压器绝缘在线监测系统下位机系统的设计实现

从数据采集单元、主控制电路结构、单片机程序、上下位机通信协议等方面全面地介绍了牵引变压器绝缘在线监测系统下位机系统的设计实现.系统可以作为单组份气体氢气、多种故障气体、油中微水在线监测系统的下位机系统.实验室模拟实验表明:采用该牵引变压器绝缘在线监测系统测得的油中溶解气体浓度与用AD900气相色谱系统测得的浓度相对误差不到5%.     

智能化光纤在线监测系统在电力通信网中的建设应用

为适应电力通信网络的快速发展,提升电力通信网络管理水平,针对电力通信网络需求,包头供电局建设了智能化光纤在线监测系统。介绍了系统搭建、监测方式和系统功能,该系统针对光缆突发故障具有保护切换功能,可快速恢复通信链路。经应用实例分析,该系统弥补了原有光缆维护方式的不足,实现了对光缆性能参数的在线监测,有效压缩了障碍历时,提高了故障处理效率,为电力通信光纤网络的维护工作提供了可靠的数据支撑,提高了电力通信网络运行的可靠性和安全性。     

一种断路器对地及断口绝缘故障快速监测方法

提出了一种断路器对地及断口绝缘故障快速监测方法,并通过该方法设计了一套监测系统.该监测系统由对地绝缘故障瞬时判别电路和断口绝缘故障延时判别电路组成,当断路器发生对地绝缘故障/断口绝缘故障时该系统能瞬时/快速响应,且该系统在断路器正常运行时不存在误判的可能.提出的监测系统可与断路器失灵保护跳闸回路配合使用,在发生断路器对地或断口绝缘故障时立即作用于相邻断路器跳闸,避免失灵保护长延时切除该故障对电网、设备和人身安全带来的危害.     

新型直流系统绝缘在线监测方法

针对传统直流系统绝缘监测方法的不足,提出了新型直流系统绝缘在线监测方法和检测装置.该方法采用监测主机与绝缘检测装置协调配合的模式,通过通信总线连接构成的监测系统可以同时完成多个直流系统的绝缘监测任务.同时,主机根据预设判据进行实时绝缘故障报警和绝缘故障预警,实现了绝缘监测的远程化、智能化,一定程度上避免了绝缘事故的发生...     

光缆故障节点分析定位

传统的光缆故障处理方法不能准确、直观地确定故障点的地理位置。文章通过对传统光缆故障点定位方法进行分析和总结,提出了光缆故障节点分析定位法以及该方法在光缆在线监测系统上的应用。     

500 kV交流海底电缆过电压保护与绝缘配合研究

海底电缆造价昂贵、施工检修较为复杂,一旦出现故障,后果严重。而过电压导致的绝缘老化和绝缘击穿是造成电缆故障的重要因素,因此有必要对海底电缆的过电压进行研究。基于镇海—舟山500 kV交流海底电缆工程,建立海底电缆过电压ATP仿真计算模型,对海底电缆系统的暂时过电压、操作过电压和雷电过电压进行了分析和计算,给出了保护措施,并基于计算结果研究了海底电缆的绝缘配合。     

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.     

基于单斜坡法的光电复合海缆温度、应变快速测量方法

介绍了海缆监测的必要性和基于光纤分布式传感的高压光电复合海缆在线监测系统。为了提高基于布里渊散射的海缆温度、应变测量的实时性,介绍了单斜坡法的原理并将其引入海缆在线监测方法中。给出了基于洛伦兹模型时单斜坡法布里渊频移的计算公式。基于数值产生不同信噪比的布里渊谱和实测裸光纤/海缆复合光纤的布里渊谱。比较了单斜坡法和基于扫频方式的谱拟合法的准确性和实时性,重点研究了布里渊谱不同信噪比和光纤沿线布里渊频移不同程度波动情况下工作点的选择问题。结果表明:单斜坡法可使布里渊谱测量时间减少到原来的几十分之一甚至更小,同时布里渊频移误差仅小幅增加。用于海缆温度和应变监测时单斜坡法工作点建议选择为光纤沿线布里渊频移的均值减去一半的线宽,所确定的工作点对不同信噪比和光纤/海缆复合光纤沿线布里渊频移常见程度波动情况均具有不错的适应性。     

高压直流海缆综合在线监测系统研究

直流海底电缆在我国的应用尚处于起步阶段,运行经验不足,同时由于海底环境复杂,例行巡检困难,因此亟需对直流海缆的在线监测方法进行研究。分布式光纤技术是近年来发展的新型光纤传感技术,可实现对温度、应力等参量的在线测量。文章建立了基于分布式光纤传感技术的高压直流海底电缆综合在线监测系统,综合利用了分布式光纤的BOTDA,ROTDR以及Φ-OTDR原理,提出了布里渊频移解耦方案,可对直流海缆运行过程中的温度、应变、扰动等进行实时测量,同时该系统还融合了船舶AIS功能,实现对直流海缆区域内来往船只的监测及警告,保障了直流海缆的安全稳定运行。最后对该系统在南澳±160 k V直流海缆工程中的运行数据进行分析,验证了系统的有效性。     

三芯海底电缆中光纤与缆体应变关系的有限元分析方法

为了利用分布式光纤应变传感技术测量的光纤应变反映三芯光纤复合海底电缆的缆体应变,通过有限元方法进行了建模、求解和分析。通过合并导体屏蔽、绝缘屏蔽、半导体阻水层、填充层,忽略黄铜带、铠装垫层、外被层,对模型进行了简化;选用SOLID164单元对模型进行了动力学分析;施加匀速载荷对海缆进行了拉伸仿真试验。利用最小二乘法对铜导体、XLPE、铅护套、钢丝铠装与光单元的应变进行了拟合,获得了它们的函数关系式。模型求解结果满足弹塑性材料特性,可为研究海底电缆的力学性能、判断海底电缆工作状态提供参考。     

南方主电网和海南电网联网海底光缆建设探讨

结合南方电网和海南电网海底电缆的建设，讨论如何建设海底光缆，实现南方电网和海南电网光纤传输网的连通，从而形成完整的、覆盖全南方电网的光网络。文章首先介绍了各种海缆及几种常用海底光缆的技术特性，并从技术、经济角度对各种海缆做了比较，确定了采用复合海底光缆的建设方案。海底复合光缆在技术、安全、经济上拥有一系列优势，在解决跨海光缆的通信问题时，应该优先考虑采用复合海底光缆。     

500 kV充油海底电缆导体温度分布式光纤传感监测及应用

依据海南联网系统500 kV海底电缆捆绑特殊海底光缆的实际情况,通过分布式光纤传感技术结合经有限元仿真模型优化的IEC60287热路模型的方法可以监测海底电缆内部的温度分布。在实验室中搭建岸上模拟实验平台,利用中压电缆捆绑光纤的结构进行捆绑电缆岸上模拟实验。同时,将经验证的温度监测方法应用于海南联网系统500 kV海底电缆,以C相空气段为例监测捆绑电缆光单元的温度。采用有限元仿真计算电缆表面的温度,根据电缆表面的温度基于热路模型推导出对应的导体温度,得到电缆导体在实际运行过程中的温度变化。岸上模拟实验测量的导体温度与数值计算得到导体温度的误差低于1.77%, 验证了海底电缆导体温度监测方法的准确性。     

海南联网工程海底电缆的选择

针对海南联网工程“交流500 kV、初期联网规模600 MW”联网方案,基于海底电缆的特殊性,简单分析了跨海电缆的型式选择。在此基础上,结合海南联网工程的系统条件,分析及校核计算了不同绝缘材料海底电缆的截面选择、电缆载流量、高抗配置方案及它们的技术经济比较。结果表明,短路电流及电压损耗方面对电缆选择基本不会产生影响;海底电缆选用800 mm2截面时,牛皮纸和PPLP两种绝缘电缆的长期容许电流均可满足联网规模的要求,且前者电气性能优于后者,故其采购价格高出一定范围是可以接受的,具体视电价水平而定。具体工程中的电缆选择问题还应视电缆具体参数及性能而定。