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。     

110kV光纤复合海底电缆光纤单元的设计及应用

主要论述了110kV光纤复合海底电缆中的光纤单元的设计及其在海缆安装敷设及运行中的监控、预警等应用。     

大长度高压及超高压光电复合海底电缆研究

介绍了有关光电复合海底电缆导体阻水、电缆接地、光缆复合、铠装层、接头等方面的设计思路或方法。     

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。     

Development of long range optical fiber sensors for compositesubmarine power cable maintenance

Long range optical fiber sensors for power cable maintenance have been incorporated into a newly developed 500 kV DC submarine power cable. Optical fibers are used for a distributed temperature sensor and a mechanical damage sensor. The distributed temperature sensor provides data on temperature at distances up to 30 km, and the mechanical damage sensor locates external damage points on the submarine cable. After each characteristic was investigated, optical fiber sensors were incorporated on the submarine power cable. This composite cable was evaluated by various mechanical tests. The results were satisfactory and showed the composite cable to be of practical use. This new approach of incorporating optical fiber sensors in the cable structure brings a new sophistication and reliability to cable maintenance     

110kV光电复合海缆立体在线监测系统研发

通过对分布式光纤传感技术及布里渊光时域反射领域国内外研究应用情况的介绍,阐述了利用光电复合海缆富余光纤作为传感元件进行海缆在线监测研究的技术路线。着重论述分布式光纤温度和应变传感技术原理及基于BOTDR海缆本体状态实时在线监测的研究：船舶自动识别系统（AIS）和视频系统构建的肇事船只确认子系统可以与BOTDR系统联动,提前预警海缆异常状态,确认肇事船只;探讨海洋磁力计对海缆故障点进行水下定位方法。文章归纳总结了从海缆本体状态监测到海上肇事船只确认及海缆故障点定位的海缆立体监测研发成果,该成果在海洋环境下有着广泛的推广应用前景。     

厦门220kV春围Ⅱ路海底电缆工程概述

厦门220 kV春围Ⅱ路海底电缆首次在国内使用了大截面(2 500 mm2)、高电压(220 kV)等级的自容式充油聚丙烯薄膜木纤维复合纸(PPLP)绝缘复合光纤电缆.介绍了该海底电缆的选型思路、电缆结构以及用于海底电缆敷设的自行设计的退扭系统,对海底电缆光纤测温、油压监测、海域视频监视等辅助系统进行了阐述.     

海底光纤复合电力电缆的开发

叙述了海底光纤复合电力电缆的设计、制造和试验,给出了复合缆中允许最大光纤单元直径的计算公式。     

110kV光纤复合电缆接头制作工艺研究

阐述了传统110 kV电缆、光纤及带光纤复合电缆中间接头安装技术;以实验室测试和现场安装为依据,探讨了110 kV光纤复合电缆中间接头的制作工艺,对其中关键工艺提出了多种解决方案,并总结出了较为合理的实施方法。     

三芯光电复合海底电力电缆的设计与制造之二——工艺设计及设备

对交联聚乙烯绝缘三芯光电复合海底电力电缆的工艺技术及关键的制造装备进行了介绍。     

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。     

光纤复合电缆的应用分析与探讨

光纤复合电缆将光纤通信单元复合在电力电缆中,可以同时实现电能和光纤信息的传输.针对光纤复合电缆基本结构和我国智能电网建设的要求及特点,分析了光纤复合电缆在智能电网和"四网融合"建设中应用的优势.以分布式光纤测温系统为例,在介绍该系统原理的基础上,提出了将光纤复合电缆与分布式光纤测温系统相结合的设计方案.探讨了光纤复合电...     

OPLC结构和应用的探讨及光纤后安装方案

OPLC是绝缘线芯与光传输单元的组合,光传输单元在OPLC结构中的位置将影响光传输性能.OPLC在电和光分离时,要求光传输单元的长度大于绝缘线芯,截去绝缘线芯将导致资源消耗.文中指出光传输单元应处于OPLC缆芯的侧面位置,同时提出了OPLC中光纤后安装的方案.该方案中OPLC含有绝缘芯线和空心微管,将OPLC按正常的电...     

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。     

分割导体内预置测温光纤的XLPE电缆及附件的研制及试验

电力电缆导体运行温度是电缆线路安全运行的重要参数。在电缆制造时,将测温光纤预置于电缆分割导体内,对其配套的电缆附件进行了初期的电气性能、光纤连接、引出的可操作性模拟试验。在预鉴定试验线路安装时,两段电缆导体内的光纤在连接盒的导体连接管外进行连接。在电缆线路两端户外终端（或GIS终端）处,将电缆分割导体内的预置光纤引出到终端外部与分布式光纤测温系统（DTS）的光纤连接。DTS通过预置于电缆分割导体内的测温光纤实现对电缆导体温度的在线监测。     

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。     

交流500kV海底电力电缆结构设计

以南方主网与海南电网联网跨越琼州海峡500 kV海底电力电缆工程为例,介绍了交流500 kV海底电缆的形式、导体、绝缘、铅护套、加强层、铠装层的设计原则和思路。     

光纤复合低压电缆测试及性能分析

OPLC作为一种新型光电复合缆,国内外在以往的工程建设中均没有使用过该种产品,曾经出现的光电复合缆主要在海底电缆中应用,对于在接入网中的使用尚属空白,同时对于光电复合缆产品没有标准可循,性能测试也属空白.文章通过对不同类型、不同材料、不同结构的OPLC产品进行各种性能的测试分析,结合其应用得出一系列OPLC产品结构设计、技术指标、试验要求及包装、运输方面的阶段性结论是产品优化分析、性能特点分析及其应用特性分析的基础.     

150-kV and 110-kV XLPE submarine cable installations betweenMorcote and Brusino, Switzerland

The installation of an underwater cable connection in Lake Lugano is described. The cable routing, choice of cross-linked polyethylene (XLPE) as the cable insulation, grounding system, laying methods, protection conduits, cable laying, and accessories are discussed. The submarine described has operated without incident since being placed in service in 1985. The three circuits described, which represent an innovation in submarine cables from both a product and an installation point of view, show that XLPE, when properly manufactured and used with the proper cable construction (a hermetically sealed metallic sheath), can be used as a reliable insulating material even when installed directly in water     

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.