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。     

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。     

电缆导体温度的推算方法及应用

分布式光纤测温(DTS)技术已经在电缆上得到应用,这为准确计算运行中电力电缆导体温度,掌握电缆真实载流量创造了条件。应用集中参数法的数学模型,推出根据电缆外护套温度计算导体温度的算法,对影响计算精度的因素进行了讨论。最后介绍了根据这种算法编制的软件的应用情况。     

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。     

高压交联聚乙烯绝缘海底电缆载流量分析

通过对海缆结构、材料、敷设方式和负荷特性等的阐述,综合分析了这些因素对海缆载流量的影响。以川岛联网工程海缆敷设为实例,提出满足系统输送容量要求的优化设计计算。     

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。     

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。     

分布式光纤测温技术在线监测电缆温度

为探讨分布式光纤测温技术应用于高压电缆温度在线监测的前景,简要介绍了该技术的基本原理和特点。将分布式光纤测温仪器装在220kV高压电缆上进行的2个月现场试验中,考察了仪器的测温精度、定位精度、响应时间及运行可靠性等性能,试验结果说明该技术温度误差小、定位精度高、响应时间短、运行可靠且能实现长距离大范围测温,可有效应用于电缆的温度在线监测,为电缆载流量的确定提供有效的参考数据,并可有效避免电缆火灾事故。最后在10kV的电缆的工频逐级击穿试验中探讨用该技术于在线监测电缆绝缘的可能性,试验结果说明该技术为电缆绝缘在线检测提供了一种新的思路和手段。     

海底电缆检测方法发展现状综述

海缆在海洋能源开发、海岛经济发展和国家领土安全等方面都占据着重要的地位,对其路由、埋设深度、故障等信息进行定期检测是保障海缆系统安全可靠运行的必要手段。首先简要分析了人工瞭望、巡视,海洋"拖鱼"等5种检测手段及其关键技术。然后从检测技术角度,详细阐述了基于光学、电学、声学、磁学及信息融合等多种海缆检测技术原理特点,并根据每种检测技术的国内外发展及应用现状讨论了其优势及局限性。最后,本文指出了目前海缆检测技术存在的问题和海缆检测技术的发展趋势。     

分布式光纤测温系统应用于电缆线路设计的探讨

介绍了IEC60287标准中载流量的计算方法以及CTM4000分布式光纤测温系统。根据某线路中光纤测温系统获得的电缆表面运行温度,分析电缆敷设深度等参数对各种敷设方式下电缆载流量的影响,探讨了载流量标准算法在实际工程中应用的缺点,并提出建议。     

DTS在110kV OPPC线路温度监测中的应用研究

为了监测OPPC的运行温度及提供融冰参考的信息,对新的OPPC线路配置了实时温度监测系统。文章研究了各种实时温度监测技术,分析了DTS监测数据。分析结果表明,DTS技术提供了一种对OPPC运行温度进行精确监测的方法,该方法得到的实时温度数据可作为运行中线路载流量控制、融冰监测等的参考。该技术的应用对提高线路监测技术水平和促进电网智能化有很大的推动作用。     

海底电缆载流量分析

正针对在不同铺设条件下研究海底电缆三相单芯和分相铅包海底电缆载流量计算方法,编写相应计算程序,得到在不同铺设条件下的电缆载流量。根据研究表明电缆的载流量超过额定值10%,电缆的寿命将减小一半,因而电缆载流量的控制,对于提高输电可靠性和延长电缆的使用寿命均具有重要意义。本文主要是针对具体型号的电缆在不同敷设条件下,分别研究三相单芯和分相铅包海底电缆载流量计算方法,编写相应计算程序,得到在不同敷设条件下的电缆载流量。     

海上风电场海底高压电缆故障监测方法的研究

海底高压电缆是海上风电场传输电能的重要组成组成部分,因此海底高压电缆的安全运行对海上风电电力系统至关重要。针对分布式光纤传感器在线监测海底高压电缆运行状况的方法,利用有限元软件ANSYS建立XLPE海底高压电缆模型,仿真分析海底高压电缆在不同故障形式下,海底高压电缆内部物理量的变化,为分布式光纤传感器在线监测海底高压电缆运行状态提供参考。最后,根据这些仿真结果提出了一个信息融合的模型,以方便综合利用这些特征量和提高定位精度。     

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。     

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。     

高压电缆实时导体温度计算与载流量预测探究

电缆导体的实时温度是电缆是否达到载流量的判断依据。为了计算电缆的温度场,相关研究人员采用过数值分析、解析计算、试验和温度在线监测等方法。本文在构建电缆动态热路模型的基础上,结合敷设环境等条件,借助Matlab软件求得动态热路微分方程组的数值解,得到电缆温度场的实时分布情况,并预测出不同条件下电缆的可承受载流量。根据该方法也可以得到在施加阶跃电流作用下的电缆温度场的实时分布情况,并且可以计算出导体达到指定温度所需要的时间。分析结果表明,本文采用的方法不仅可以计算电缆的实时温度场和可承受载流量,还能够合理推算导体温升的时间,对相关工程实践有重要的参考意义。     

应用于高压电缆的光纤分布式温度传感新技术

光纤分布式测温技术是一种利用激光在光纤中的传播特性,实现实时测量空间温度场分布的新技术。它能对光纤沿线的温度场进行分布式的连续检测。本文介绍了该技术的测温原理,以及其在高压输电电缆内部温度监测方面的应用,并介绍了光纤安装方式对测温精度的影响。     

城市电网高压电缆光纤传感在线监测技术比对试验研究

文中建立了用于高压电缆的温度在线监测的光纤传感系统,针对电缆不同部分的测量需求,采用不同的光纤传感原理分别进行了温度测量。通过模拟电缆隧道进行了有针对性的试验,试验结果表明,布里渊温度测量系统的精度可达2℃,布里渊散射频率与温度变化呈严格的线性关系;拉曼温度测量系统的精度可达0.5℃;拉曼温度测量系统适用于通过监测热点温升电缆局部缺陷;布里渊温度测量系统适用于电缆全段的温度测量,实现动态载流量;点式光纤光栅温度测量需要注意消除电缆温度变化导致形变的干扰。