国内外海底电缆输电工程综述

综述国内外从20世纪90年代以来区域电网互联海底电缆输电工程建设,分析各国跨海域联网工程发展趋势,为国内跨海联网工程建设输电电压方式的研究,尤其是海南联网二期工程电压方式的选择提供借鉴和参考。讨论了直流输电用于海缆工程的优点与固有缺陷以及柔性直流技术应用于海底电缆输电工程的优势。     

海底交直流电缆输电系统经济性比较

针对海底电缆输电方式的选择问题,运用现金流折现模型,从经济层面对交流输电系统和直流输电系统进行比较。分别从设备投资成本、维护成本和损耗费用3个方面对海底交直流电缆输电系统的成本进行了探讨,给出了各部分成本的计算方法。以海底电缆连接海上风力发电场和内陆电网为基本模型,对不同输电距离下海底交直流电缆输电系统的经济性进行了比较,得到了不同输电距离下交直流系统的经济性比较结果。研究结果表明：当输电距离较短时,交流海缆输电系统经济性优于直流海缆输电系统;当输电距离大于临界值时,直流海缆输电系统比交流海缆输电系统更经济。     

我国发展直流海底电力电缆的前景

例举世界重要的海底电缆工程,表明其中大部分为直流海底电缆工程。叙述直流输电特点,着重以不同类型的直流和交流海缆载流量计算,证明直流海底电缆在输电容量、输电损耗和电缆线路长度限制方面显著优于交流海底电缆。肯定了我国发展直流海底电缆的必要性。有些运行条件下直流海底电缆会是优先的方案,甚至是唯一的选择。提出以发展直流交联聚乙烯(XLPE)海底电缆作为主要目标,并在比较不同类型海缆绝缘中的空间电荷对电场分布和电气绝缘性能影响和深入研究空间电荷积聚、抑制和移去机理基础上,积极研发抑制空间电荷积聚的XLPE绝缘料,作为关键技术突破,用于开发直流XLPE绝缘海底电缆,推进我国直流海底电力电缆的技术发展。     

110kV海底电缆不同敷设方式下载流量的对比分析

敷设方式是影响运行电缆允许载流量的主要因素,研究不同敷设方式下海底电缆的允许载流量,对海缆工程的设计及运行、海缆高效率输电有着重要的参考和指导意义。基于对一般海缆工程敷设环境的分析,总结了海底电缆五种不同的敷设方式,以珠海桂山海上风电场110 kV送出海缆工程的敷设环境和HYJQF41-F 110 kV 1×500 mm2的单芯海缆为例,利用IEC 60287标准计算不同敷设方式下的允许载流量,分析对比不同敷设方式对海底电缆载流量的影响,得出海底电缆允许载流量的瓶颈点为带金属保护管埋地的登陆段,对指导海底电缆的安全高效运行有参考意义。     

国外大长度海底电力电缆发展动态

<正> 大长度海底电力电缆(以下简称海缆)发展至今,已有近半个世纪的历史,特别是近二十年来,各国在制造和运行方面积累了许多经验。本文就国外海缆的一些发展情况,作扼要综述。海底电缆的发展概况表1反映了国外一些著名的大长度海缆工程的概况。现代海底输电技术的一个特点是短线路用交流输电,数十公里以上的超长线路则采用直流输电。     

海底电缆监控装置获国家知识产权局专利证书

浙江舟山电力局线路工区发明的《用于海底电缆免受过往船舶损坏的监控装置》获得国家知识产权局的发明专利证书。舟山是海岛城市,海底电缆的安全运行是直接关系到海岛地区能否正常用电的重要因素。"随着海运和船舶修造业的快速发展,一些进出港区及船厂的船舶在所辖跨海输电线路海缆保护通道内进行锚泊现象十分严重,给输电线路海缆安全运行     

国内外海底电缆工程研究综述

海底输电工程被公认为最复杂困难的大型工程,其中海底电缆的设计、制造和安装更是难度最大的。简要回顾了世界上海底电缆工程的发展历程,详细介绍了世界上主要海底电缆工程以及海底电缆的生产现状。并比较了不同绝缘形式的海底电缆的优缺点,分析了交、直流海底电缆的经济性和适用性,介绍了轻型直流电缆系统,展望了我国海底电缆的应用前景。     

海洋输电技术获得突破:500千伏交联聚乙烯海底电缆成功研制

正4月13日,由浙江舟山海洋输电技术研究中心自主研发的500千伏交联聚乙烯海底电缆通过出厂试验,具备交付舟山500千伏联网输变电工程的实际使用条件。预计6～8月,海底电缆将在工程中进行现场敷设。海洋输电主要方式为海底电力电缆和海上架空线路。正在施工建设的舟山500千伏联网输变电工程有17千米的海路需敷设海缆。这段海缆完全采用国产500千伏交联聚乙烯技术,建成后将成为世界上第一个投入商业运行的     

模块化多电平换流器型柔性直流输电海缆过电压特性

作为柔性直流输电工程的连接单元,直流海底电缆的绝缘水平关系着输电工程的安全运行。以舟山多端柔性直流输电工程中定海换流站至岱山换流站的海底柔性直流电缆为研究对象,采用统计法仿真计算了模块化多电平换流器型柔性直流输电海缆过电压分布规律,得出柔性直流海缆的绝缘水平。通过仿真计算,得出了直流电缆的故障过电压最大值,即导体对铅套、铅套对铠装和铠装对地的最大过电压分别为403.44 k V、6.72 k V和0.39k V;选取30%的绝缘裕度,确定了直流电缆的绝缘水平,即导体对铅套为525 k V、铅套对铠装为9 k V和铠装对地为0.6 k V。计算结果可为柔性直流电缆的选型及试验提供重要参考。     

海底交流电缆暂态过电压仿真计算

针对海底交流电缆输电系统发生的单相短路和三相短路故障,在PSCAD/EMTDC平台上搭建仿真模型,仿真计算了短路故障引起的暂态过电压。对于110 kV中性点接地和35 kV中性点不接地海底电缆输电系统,分别对不同输送功率、不同输送距离和不同短路容量等情况下海缆的暂态过电压进行了仿真,计算了海缆线路上产生的最大过电压值,分析了最大过电压与这些变量之间的变化关系以及内在的物理机理。研究结果对于海缆线路和变电站的绝缘水平以及其他系统参数的确定具有参考价值。     

我国第一条±100千伏直流海缆敷设成功

<正> 我国第一条±100千伏海底高压直流电缆于今年6月在浙江完成敷设,即将投入舟山直流输电工程运行。两条海缆的每条长度为6.5+5.5公厘(敷设在两个水道的海底)。单根电缆传输容量为     

220 kV交联海缆的低频载流能力及温度场分布仿真研究

柔性低频输电系统在提升输电容量、减小线路充电无功、改善输电通道末端电压质量等方面具有优越性，可以有效满足中、远距离海上风电高效汇集送出等迫切需求。为研究海底电缆在低频条件下的运行特性，本文搭建了考虑外界敷设环境影响下的220 kV交联聚乙烯电-磁-热-流多物理场耦合有限元仿真模型，分析了不同敷设段中50 Hz和20 Hz频率下运行的海底电缆稳态载流量和温度场分布情况，并基于IEC 60287:1995建立的海底电缆稳态热路模型和低频海缆发热仿真的典型案例，对有限元仿真进行验证。结果表明：在陆地段、入海段和海底段等不同敷设环境下，仿真模型的载流量和温度场分布计算结果与IEC解析公式的相对误差都在3%以内，表明本文提出的220 kV交联电缆温度场仿真模型具有较好的准确性和有效性；频率降低可以减小线芯交流电阻值、改善电缆导体中的电流分布、减小电缆各部分的运行损耗，从而降低电缆的整体运行温度，有利提升电缆的传输容量。     

500 kV海底电缆损耗分析与节能措施

由于特殊的敷设环境,海底电缆的损耗是设计选型时需要重点关注的问题,登陆段的损耗发热更是海缆工程传输电流受限制的瓶颈。从海缆结构、影响因素等方面对海缆损耗进行分析,建立了海缆损耗计算模型;以第二回海南联网工程为例,计算了四种不同铠装型式的500 kV海缆在海底、滩涂、陆地三种敷设环境下的损耗以及经济运行成本,并提出了扁铜线铠装海缆是海底联网工程的首选产品;最后总结分析了有效的登陆段节能降损措施。     

国内海底电缆深埋敷设施工技术综述

海底电缆连接了大陆与海岛之间的供用电网络,受到海洋地域环境、海洋水文、施工设备和技术等条件的影响,施工复杂困难。在了解国内主要海缆敷设工程的施工现状基础上,从施工准备(主要包括技术准备、现场准备、海缆过驳运输、扫海、试航)、海缆敷设、后续保护和电缆试验4个主要阶段,总结目前国内常用的海缆深埋敷设施工技术,可为海底电缆的敷设工程提供技术参考。     

提高海底电缆可靠性的设计研究

结合目前海底电缆设计运行情况进行了海底电缆可靠性的研究。通过对海底电缆工程的可靠性调查,分析了造成海底电缆故障的各种人为因素,结合工程设计,在路径选择、海缆及附件选型、运行维护和保护方式等方面阐述了提高海底电缆可靠性的设计建议。     

崇明-长兴110 kV海缆联网工程设计探讨

110 kV崇明-长兴联网工程系我国为数不多的长距离110 kV三芯海底电缆线路.海缆采用3×400 mm2的交联电缆,介绍了该工程路由选择,海缆选型,海洋勘测,海缆敷设及保护等方面的设计情况,根据海缆的运行环境及敷设条件,对海缆的电气参数与电缆结构,海缆的敷设及保护设计方面进行了优化.     

国产首条220kV海底复合电缆下线

由宁波东方电缆股份有限公司自主研发的国内首根SCCF-YJQ41系列220kV光电复合海底电缆,近日正式交付国家电网公司舟山联网工程使用。这条长达21km的海底电缆,一举打破国际电缆巨头多年来对我国高电压海底电缆市场的垄断,开创了高压海底电缆国产化的先河。这条电缆将被敷设在舟山本岛经秀山到岱山的输电线路上。     

打造海洋输电的技术平台

海洋输电是指针对海岛电网的海岛间和海陆之间的电力传输,其涉及的技术称之为海洋输电技术。海洋输电的主要方式是海底电力电缆（简称海缆）和海上大跨越架空线路,而海缆有关的设计、施工、运维和试验检验等技术都属于海洋输电技术范畴。     

海底电缆的低频特性分析及仿真研究

分频输电系统在提升输电容量、改善输电通道末端电压质量等方面具有优越性,在大规模深远海风电送出等场合有着广泛的应用前景。为研究分频海上风电系统中海底电缆的低频特性,利用Comsol Multiphysics有限元分析软件建立了海底电缆的磁电热仿真模型,分析了低频环境对其电流分布、运行损耗、运行温度及金属护套接地方式的影响。仿真结果表明:频率降低可改善导体的电流分布,降低海缆各部分损耗,从而降低海缆的运行温度,提高载流量;同时,分频输电可有效改善2种接地方式下屏蔽层的感应电势和环流损耗,能够有效扩大2种接地方式的适用范围。因此,在长距离输送的场景下,采用分频输电方式有助于提高电缆载流量,减少容性充电功率,实现功率传输大幅增长,提升分频海上风电系统的经济性。     

500 kV海底电缆浅滩铸铁套管保护实践与思考

介绍海南联网的500 kV海底电缆浅滩套管保护工程,包括套管安装地质条件、施工过程和安装工程控制。基于该工程实践,提出了海缆保护套管运行后,可能带来的问题与思考,诸如海缆在套管内散热问题,海缆套管的感应磁场问题和海缆套管内注入海水问题。