核心詞：VVP 電力 電纜 生產(chǎn) 廠家 
　　隨著海洋油氣田規(guī)模逐步增大,海上平臺(tái)數(shù)量逐年增多,海上油氣田電力系統(tǒng)出現(xiàn)了復(fù)雜化的趨勢(shì),區(qū)塊電力系統(tǒng)間電力組網(wǎng)越來(lái)越多,海底電纜數(shù)量及敷設(shè)長(zhǎng)度逐年增加。
　　1、VVP屏蔽電力電纜生產(chǎn)廠家:關(guān)系到海上油氣田的穩(wěn)定運(yùn)行
　　海底電纜將主電站的電能輸送到各個(gè)井口平臺(tái),是不同主電站、不同區(qū)塊電網(wǎng)間連接的紐帶,關(guān)系到海上油、氣田的穩(wěn)定運(yùn)行。為提高海上油氣田電網(wǎng)的可靠性,如何提高海底電纜運(yùn)行狀態(tài)的可控性,對(duì)可能存在的問題進(jìn)行預(yù)警和故障判斷,降低海底電纜維修及緊急停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn),成為我們亟待解決的課題。海底電纜在海上石油平臺(tái)間進(jìn)行電力供應(yīng)及通信聯(lián)絡(luò),海纜路由長(zhǎng)度一般從幾千米到幾十千米不等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)海油工程中在用海底電纜100余條,總敷設(shè)長(zhǎng)度超過(guò)800km。
　　2、VVP屏蔽電力電纜生產(chǎn)廠家:共收集到11起國(guó)內(nèi)海洋石油工程海底電纜問題案例
　　經(jīng)調(diào)研,收集到國(guó)內(nèi)海油工程中海底電纜出現(xiàn)的問題事件共11例,事件原因統(tǒng)計(jì)如表1所示。由表1可見,由作業(yè)船/漁船錨害或漁網(wǎng)拖拉引起的事件占比極大,約為82%;敷設(shè)或生產(chǎn)、運(yùn)輸中引起海纜受損的事件占比約18%。本文也是著重針對(duì)此類問題,對(duì)基于光纖傳感和基于局部放電的海底電纜監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究。光纖傳感的工作原理是在光纖中注入一束窄激光脈沖,并產(chǎn)生背向散射光,通過(guò)耦合器耦合到光電探測(cè)器中。背向散射光有3種成分:瑞利散射、布里淵散射和拉曼散射。拉曼散射光中含反斯托克斯光,其強(qiáng)度隨溫度變化而改變。
　　3、VVP屏蔽電力電纜生產(chǎn)廠家:因此最適合于溫度測(cè)量
　　拉曼散射僅對(duì)溫度敏感,因此最適合用來(lái)測(cè)量溫度。通常利用拉曼散射原理和光時(shí)域反射傳感技術(shù)進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。布里淵頻移變化量ΔVB是應(yīng)變變化量Δε和溫度變化量ΔT的函數(shù);CνT和Cνε分別為溫度系數(shù)和應(yīng)變系數(shù),這兩個(gè)系數(shù)是事先可以測(cè)得的,從而可以確定傳感光纖溫度和應(yīng)變的變化。光在光纖中傳播,受到外界干擾時(shí),該處的折射率會(huì)發(fā)生改變,該處的光相位也隨之變化。這將導(dǎo)致后向瑞利散射相互干涉,受擾動(dòng)處的散射光返回探測(cè)器的過(guò)程中相位是周期性變化的。
　　4、VVP屏蔽電力電纜生產(chǎn)廠家:利用光纖傳感技術(shù)直接測(cè)量光纖體的相關(guān)性是不容易的
　　通過(guò)光纖傳感技術(shù)直接測(cè)出的光纖本體相關(guān)量,不便于直接應(yīng)用。通過(guò)有限元分析等方法可計(jì)算分析在不同工作溫度或載流量、外力等因素影響下,海纜導(dǎo)體、絕緣或鎧裝層、護(hù)套的狀態(tài),以及不同條件下光纖的應(yīng)變和溫度與海纜狀態(tài)之間的關(guān)系,得到導(dǎo)體溫度、海纜整體應(yīng)變等可直接用于工程預(yù)警的數(shù)據(jù),核實(shí)海底電纜中導(dǎo)體是否過(guò)熱、過(guò)載,是否受到外部影響。局部放電簡(jiǎn)稱"局放",其形成受電介質(zhì)所處的場(chǎng)強(qiáng)和電纜絕緣老化程度影響。電力電纜絕緣性能的好壞很大程度上與其局部放電量有關(guān),局部放電量的改變可對(duì)電纜絕緣存在的安全隱患提前預(yù)警。電容耦合傳感器采用電測(cè)法,從局放信號(hào)的電場(chǎng)中獲取能量,直接獲得電信號(hào)。電容耦合法采用安裝金屬薄片或利用電纜和接頭中現(xiàn)有的金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)成容性電極,可直接耦合放電過(guò)程中的脈沖電流信號(hào)。
　　5、VVP屏蔽電力電纜生產(chǎn)廠家:局部放電產(chǎn)生的電流信號(hào)是高頻信號(hào)
　　局部放電產(chǎn)生的電流信號(hào)是高頻信號(hào),在其傳播過(guò)程中,同時(shí)向四周空間傳播電磁波能量,Rogowski線圈傳感器接收電信號(hào)的途徑就是利用電磁耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此外,還有超聲傳感器和光學(xué)傳感器局放監(jiān)測(cè)技術(shù)。
　　6、VVP屏蔽電力電纜生產(chǎn)廠家:前者主要用于電纜接頭周圍局部放電檢測(cè)
　　前者主要應(yīng)用于電纜接頭周圍的局放檢測(cè),檢測(cè)方法有固定安裝傳感器在線監(jiān)測(cè)方法和移動(dòng)傳感器便攜式檢測(cè)法。
　　7、VVP屏蔽電力電纜生產(chǎn)廠家:海洋石油工程中使用的海底電纜通常是光電復(fù)合海底電纜
　　海洋石油工程中所用海底電纜通常為光電復(fù)合海纜,便于光纖傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,無(wú)需改變海纜結(jié)構(gòu)。隨著海纜長(zhǎng)度的增長(zhǎng),分布式光纖傳感器在數(shù)據(jù)采集和處理方面優(yōu)勢(shì)突顯,單位信息量的采集成本隨測(cè)量點(diǎn)數(shù)的不斷增加大幅降低;通過(guò)改善信號(hào)處理方式,參數(shù)測(cè)量和故障定位精度顯著提高,可實(shí)現(xiàn)真正意義上的分布式、準(zhǔn)確實(shí)時(shí)測(cè)量。目前光纖傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)在海油工程、海上風(fēng)力發(fā)電及海島供電等領(lǐng)域已有了較為廣泛的應(yīng)用,礦用電纜為工程中海纜的安全運(yùn)行提供了一定的保障。比較上述幾種檢測(cè)方法,內(nèi)置電容傳感器雖然具有高靈敏度、抗干擾等優(yōu)點(diǎn),但在其安裝過(guò)程中由于電纜附件受到損壞,電纜附件防水性能等問題亟待解決;電感耦合傳感器具有高可靠性,安裝便捷,不損壞電纜附件結(jié)構(gòu),但由于國(guó)外技術(shù)壟斷,其應(yīng)用推廣成本較高;超聲傳感器目前在局放監(jiān)測(cè)和定位中已有許多成熟應(yīng)用,但受信號(hào)衰減制約,該方法對(duì)監(jiān)測(cè)局放信號(hào)無(wú)法實(shí)現(xiàn)定量計(jì)算分析;光學(xué)傳感器作為一種新型產(chǎn)品目前正處于研究中,離實(shí)際應(yīng)用還有一定的距離。經(jīng)與相關(guān)設(shè)備廠家交流,了解到目前國(guó)內(nèi)局部放電監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)用主要針對(duì)陸地電力電纜,監(jiān)測(cè)范圍主要是電纜中間接頭以及距離較短的電力電纜,監(jiān)測(cè)電纜長(zhǎng)度從幾十米到幾百米,不能滿足海纜的長(zhǎng)距離要求。國(guó)外某廠家設(shè)備可以對(duì)10km長(zhǎng)度范圍內(nèi)的電力電纜進(jìn)行局部放電監(jiān)測(cè),但不能對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位,且對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)沒有成型的系統(tǒng)或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析判斷,需通過(guò)專家人為給出判斷。因此,目前局放監(jiān)測(cè)技術(shù)在海纜監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的可行性較小。通過(guò)上述章節(jié)的研究分析可知,基于光纖傳感的監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用相對(duì)比較成熟,可適用于海洋石油工程中海底電纜的監(jiān)測(cè);基于局部放電的監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用還存在比較大的局限性。在目前技術(shù)水平的基礎(chǔ)上,建議在海洋石油工程的海底電纜監(jiān)測(cè)方面推廣基于光纖傳感的監(jiān)測(cè)技術(shù)方案。針對(duì)海油工程中海纜故障絕大多數(shù)是由于漁船、工程船的錨害/拖拉引起的,建議將船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱"AIS系統(tǒng)")納入監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以便于在海底電纜受到錨害或拖拉之前或初期,識(shí)別出相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)后,及時(shí)通過(guò)AIS系統(tǒng)對(duì)相關(guān)船只的動(dòng)態(tài)進(jìn)行跟蹤,通過(guò)有效措施及時(shí)聯(lián)系相關(guān)船只,避免故障的發(fā)生或加重。

受試驗(yàn)條件限制,海底電纜驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí),通常采用直流耐壓試驗(yàn)進(jìn)行絕緣測(cè)試,但這種方法存在許多缺陷。目前可替代的試驗(yàn)方法雖然能有效地反映電纜絕緣問題,但要求其試驗(yàn)裝置具有很高的容量。
　　8、VVP屏蔽電力電纜生產(chǎn)廠家:建議在海底電纜驗(yàn)收試驗(yàn)中選擇更有效的檢驗(yàn)方法
　　建議在海底電纜驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí),選用更為有效的檢驗(yàn)方法,進(jìn)一步降低海底電纜帶絕緣缺陷投入運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。本文通過(guò)對(duì)基于光纖傳感和基于局部放電的海底電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的原理和應(yīng)用效果進(jìn)行分析,結(jié)合海洋石油工程中海纜常見問題,提煉出了適合于海洋石油工程的海底電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案,有利于提高海上油氣田電網(wǎng)的可靠性,提高海底電纜運(yùn)行狀態(tài)的可控性,對(duì)可能存在的問題進(jìn)行預(yù)警和故障判斷,降低海底電纜維修及緊急停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn),為今后工程項(xiàng)目海底電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了參考。
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