风电电缆
海上风电场海底电缆的敷设保护

海上风电场海底电缆的敷设保护摘要:随着全球对清洁能源的需求不断增长,海上风电场的建设也逐渐成为了可持续能源发展的重要组成部分。
海底电缆作为海上风电场的重要组成部分,承担着传输电力的重要任务。
然而,海底电缆面临着海洋环境的严峻考验,海水、海浪、海底地形、生物等都可能对电缆造成损害。
本文将针对海上风电场海底电缆的敷设保护进行探讨,提出一些相关的技术手段和管理措施,以确保海底电缆的安全运行,促进海上风电的健康发展。
关键词:海上风电场;海底电缆;敷设保护引言:海上风电场作为清洁能源的代表,具有不受气象条件限制、发电效益高等优势,因此在全球范围内受到了广泛的关注。
海上风电场的建设离不开海底电缆的支持,而海底电缆在海洋环境的作用下,面临着被损害和破坏的风险。
由于海底电缆的维修和更换非常困难,因此保护海底电缆的安全运行是十分重要的。
一、海上风电场海底电缆的敷设保护1.1 电缆设计电缆设计是保护海底电缆安全的首要环节。
在设计海底电缆时,应根据海洋环境、水深、海底地形等因素进行综合考虑,选择合适的电缆类型和规格。
同时,电缆的保护层、护套和绝缘层的材料和厚度也需要根据海洋环境和运行条件进行适当的调整,以提高电缆的耐久性和抗损性能。
此外,为了避免电缆在敷设和运行过程中的受损,还需要对电缆的弯曲半径、张力等参数进行科学合理的设计和调整,保障电缆在复杂海底环境中的安全运行。
同时,在电缆设计过程中,还需要对电缆的故障检测和修复进行考虑,确保故障发生时能够及时发现和处理,减少损失。
1.2 敷设技术敷设技术是海底电缆保护的关键环节之一。
为了确保电缆在敷设过程中不被损坏,应采用适当的敷设技术和工具,如使用遥控机器人、多功能敷设船等,对电缆进行精确的敷设和定位。
同时,还应针对海洋环境和地形条件进行风险评估和预测,选择合适的敷设方式和路径,避开潜在的危险区域。
在敷设技术中,还需要注意敷设速度和敷设深度的控制,以确保电缆的稳定性和耐久性。
华锐风电SL3000机型:机组整体电缆铺设方法(独家自编)详解

华锐风电SL3000机型机组整体电缆铺设方法一、机舱电缆1、机舱电缆地面裁剪以上表格内的电缆都需要在地面裁剪,根据项目发货数量的不同,在裁剪之前需要精确计算。
动力1*185规格的电缆,项目发货数量有限,不能随意或者完全按照表格上的数字进行裁剪,需要根据每轴电缆的数量来计算所裁剪的长度。
(例如,本项目在裁剪发电机转子线缆时,由于发货数量刚刚好,重新计算所有转子线缆后,将每根转子线缆长度调整为41.5m,在铺设时注意一边不留过多预留量,即可保证线缆铺设够长。
)2、机舱电缆摆放为了调前工作时能够顺利进行,因挂电缆弧度工作时有一定次序和电缆数量比较大,所以在电缆截取完成摆放时要有一定的次数和安排,不能随意摆放。
(1)、电缆盘使用千斤顶设备抬起,可以自由转动:(2)、记录电缆外皮上的米数,每剪一根都要做好相应记录。
包含电缆的种类、每一根的长度和数量。
并且要求在每一根电缆的两头都要做好标记:地线标记为:PE44和PE34定子线缆标记为:S34转子线缆标记为:R42(3)、裁剪电缆的次序和摆放的位置:第一:机舱地线(1根44米):挂电缆弧度时最后放置,可摆放到机舱尾部最里侧最底层第二:发电机地线(1根34米):第三:发电机定子线(27根34米):发电机地线和发电机定子线是一种电缆,长度也相同,可摆放到一起。
分成3摞摆放(可根据实际情况调整),尽量靠近里侧,为转子线缆留出位置。
第四:发电机转子线(12根42米):挂电缆弧度时最先放置,可摆放最外侧。
分1摞或2摞放置(可根据实际情况调整)。
第五:机舱电源线(1根120米):可摆放到NC310柜与发电机之间的踏板上。
3、机舱电缆吊挂弧度本人认为此项目3MW机组调前工作中难度最大的就是此项工作。
分析原因如下:第一:因设计改动,较之前185mm2电缆数量增加,目前是41根1*185mm2电缆,再加一根4*35mm2。
共需吊环吊挂42个。
原来只需36个。
第二:吊挂底板在原来设计的基础上,只是在每个角落增加了2根吊环孔,目前的吊环孔排列为,中心1个,第一圈5个,第二圈10个,第三圈20个,角度8个。
海上风电电缆故障定位的优化算法研究

缆 线 路 参 数 及 其 网 络 方 程 的 约 束 下 ,寻 求 使 测 距 总 误 差 最 小 的 决 策 。 因 此 ,本 文 引 用 最 优 化 的 思 想 , 建 立 故 障测 距 优 化 模 型 , 使 测 距精度最高。 由 线 性 系 统 理 论 可 知 , 各 谐 波 均 满 足 网络 方程 ,未知 参数有 4 个 , 加 上 故 障 距 离 X ,理 论 上 只 需 5 个 方 程 即 可 求 解 。但 考 虑 到 各种 主客观 因素 ,无法 避免 的误差 ( 仪器测 量 、频域变 换软件 等) ,定位 结果 仍不够精 确。为此 ,我们通过提取 较多的频谱信 息, 并 分 解 实 部 和 虚 部 ,构 建 裕 量 方 程 组 求 解 。 基 于 上 述 考 虑 ,本 文 以 总 测 距 误 差 最 小 为优 化 目标 ,并赋予各谐波误 差合适 的权重 ,构 建了 以下的故障测距优化模型。 以电缆末 端路 上变 电站 电压 U ( m ) 为 误 差 评 价 基 准 ,提 取 出 U ( ,使 方 程 ( 5 ) 转 化
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图1输 电缆故障网络
F i g . 1 F a u l t s y s t e m m o d e l
海 底 电 缆 发 生 故 障后 , 根 据 电缆 两 端 采 集 到 的 故 障 频 谱 信 息 列 出故 障 点 电压 : Uf=( 1 +
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海上风电220kV单芯海底交联电缆铠装接地发热问题分析与处理

海上风电 220kV单芯海底交联电缆铠装接地发热问题分析与处理摘要:海底交联电缆作为海上风电电能传输的大动脉,其安全稳定运行至关重要。
本文从解决220kV单芯海底交联电缆铠装接地发热问题出发,深入分析铠装接地发热的产生原因,研究对比不同铠装接地方式的应用效果及实施可行性,成功提出并应用一种新型海缆铠装锚固接地装置,有效解决220kV单芯海底交联电缆铠装接地发热问题,提升了单芯海底交联电缆运行安全和可靠性。
关键词:海上风电;单芯;海底交联电缆;铠装接地发热;锚固接地装置1海缆概况220kV恒海线为海缆线路,220kV单芯海底交联电缆全长34km,型号为HYJQ41-F 127/220kV 1×500mm2+2×12C,海缆截面积为500mm2,海缆结构图和结构参数分别如图1、表1。
图1海底光电复合缆结构图表1海底光电复合缆结构参数海缆铠装层在两侧终端均采用直接接地方式,其中海上升压站侧采用锚固装置固定接地,陆上集控中心侧采用热熔铅固定接地,如图2、3。
图2海上升压站侧海缆铠装接地图图3陆上集控中心侧海缆铠装接地图2海缆铠装接地发热情况220kV恒海线自投运以来,陆上集控中心侧铠装接地存在不同程度的发热情况,且发热温度随负荷及环境温度升高而升高;极端情况下,A、C两相发热点最高温度分别达到61.9℃、80.0℃,较B相高26.9℃、45℃,严重危及海缆安全运行,存在破坏海缆绝缘的风险,如图3。
图4 A相海缆铠装接地红外成像图图5 B相海缆铠装接地红外成像图图6C相海缆铠装接地红外成像图3海缆铠装接地发热原因分析通常情况下,电缆的铠装采用的低碳钢为磁性材料,海缆运行时磁场会集中在导体周围,在交流海缆中产生感应的环流和涡流,导致电缆接地处发热。
工程中常采用如剥去登陆区段电缆的铠装钢丝等工艺措施,以减轻单芯海底电缆登陆段发热问题。
因海缆铠装环流与海缆本体结构有关,且海上风电海缆登陆段一般较短,已不具备处理条件和处理价值,唯有通过对海缆铠装接地方式和处理工艺进行优化,加大接触面积,减少接触电阻,增强接触可靠性。
风电场35kV电缆头击穿分析及应采取的措施

70 ・ 2011年第9期解决方案Solutions2011年以来,西北区域相继发生多起并网风电机组大规模脱网事故,对电网安全运行造成很大影响。
同时,事故暴露出风电技术及风电场建设、运行管理存在诸多问题。
2月24日,西北电网甘肃酒泉风电基地因桥西第一风电场35 kV电缆馈线电缆头三相短路故障,导致近600台风电机组脱网,损失电力84万kW。
酒泉风电是国内最大的陆上风力发电场之一,电监会称该起事故是近几年我国风力发电发生的对电网影响最大的一起事故。
由于35 kV电缆头故障引发的大规模风机脱网事故占70%以上。
应从多次事故中吸取教训,认真分析造成35 kV电缆头故障的原因,制订防范措施,彻底消除隐患,避免此类故障的再次发生,对风电项目的建设运营意义重大。
1 风电场35 kV电缆头存在的问题分析不同风电场风机馈线电缆头如此频繁地发生相同的事故,说明此类事故有共性。
1.1 事故原因分析电缆头击穿,引起系列反应是造成这些风机脱网事故的直接原因。
经过甘肃电网调度统计,自2011年1月以来的43次事故中,风机馈线电缆头造成跳闸28次,占酒泉风电基地所有故障65%。
电缆头安装质量问题突出。
国家电监会经专家组调查分析几起脱网事故认为,不同风电场风机馈线电缆头如此频繁地发生相同的事故,反映出几乎所有风电场电缆头施工、监理、验收和建设管理普遍存在不足,这种共性的设备缺陷必然会在风电场投运初期暴露出来,是导致风电机组大规模脱网的必然原因。
1.2 风电场环境特点风电场的环境恶劣,多为气候复杂多变、风沙大,高寒,早晚温差大,冬夏季节冻土层冻融变化复杂地区。
1.2.1 故障高发风电场环境共同特征环境恶劣导致了电缆终端头制作安装的困难,不可避免地造成了电缆的运行故障。
根据《35 kV及以下电力电缆热缩型附件应用技术条件》(DL431-1991)中第1.2 条的使用条件,户外热缩终端头用于严重污秽、强烈振动、冰雪严重地区时,应进一步采取相应的加强措施。
浅析海上风电项目220 kV海底电缆施工工序

浅析海上风电项目220 kV海底电缆施工工序海上风电项目的发展已成为新能源发展领域的重要方向之一。
海上风电项目需要海底电缆将风电场接入陆地电网,因此海底电缆施工工序十分关键。
本文将对海上风电项目220 kV海底电缆施工工序进行浅析。
一、前期准备工作1. 海洋勘测:在进行海底电缆施工前,需要进行海洋地质勘测,以确保电缆敷设的安全性。
勘测包括海底地形、水深、海底土壤条件等,为后续施工工作提供基础数据支持。
2. 电缆设计和选型:根据风电场的具体情况和陆地电网的要求,进行电缆的设计和选型工作。
考虑海底环境、电缆输电能力、耐候性等因素,选择适合的电缆类型。
3. 施工方案制定:根据电缆敷设的具体情况,制定施工方案,包括敷设路径、海上设备选型、施工队伍组织等内容。
二、海底电缆敷设工序1. 海底电缆敷设前期准备:首先需要确定好电缆敷设的路径,然后将敷设线路上的障碍物进行清理,比如岩石、废旧船只等。
清理完毕后,在选择敷设路径时,需要考虑避免渔区、船舶航行通道等,以减少不必要的影响。
2. 电缆敷设船舶的选型:电缆敷设需要专门的船只作为工具和平台。
一般需要选择电缆敷设专用船只,这些船只通常拥有大型卷扬设备,可以对电缆进行有效的卷放操作。
3. 电缆敷设过程:电缆的敷设一般分为两种方式,一种是直接铺设在海底上,另一种是埋设在海底。
在敷设过程中,需要控制好电缆的张力和速度,避免电缆发生扭曲或者受力过大而损坏。
4. 电缆连接和测试:电缆敷设完毕后,需要将海上敷设的电缆与陆地电网相连接,并对连接点进行测试,以确保电缆的传输质量和安全可靠性。
5. 海底电缆保护:为了保护海底电缆不受外界因素损害,例如海流、海浪、渔网损坏等,可以在电缆下部进行相关保护措施的施工,如敷设防护壳等。
三、风电场与陆地电网连接工序2. 陆地电网连接:将海上电缆陆续引入到陆地的变电站,将风电场的电力与陆地电网相连接,并进行相关测试和调试工作。
3. 逐步投入使用:当风电场与陆地电网连接完毕后,可以逐步进行风电场的投产和使用,使得风能转化为电能送入电网供电。
浅析海上风电项目220 kV海底电缆施工工序

浅析海上风电项目220 kV海底电缆施工工序海上风电项目的220 kV海底电缆施工是整个项目实施过程中的重要环节,直接关系到项目能否顺利运转。
本文将从施工前、施工中和施工后三个方面进行分析,解析220 kV 海底电缆施工的关键工序。
一、施工前1.设计阶段海上风电项目220 kV海底电缆的设计,在整个施工阶段起着关键作用。
在设计方案中,需要充分考虑海洋环境、潮汐、水深等因素,确定电缆的材质、型号和电缆敷设的方案。
此外,还需对电缆的设计寿命、承载能力、防腐蚀等问题进行仔细评估,并编制详细的施工方案和安全预案。
2.材料准备220 kV海底电缆施工所用材料和设备必须符合相关的质量标准和技术规范。
材料准备工作包括电缆、接头箱、护套、沉降管等设备的采购、检验和储存。
3.现场准备在施工前,需进行现场勘察和测量,确定电缆铺设的路线和深度,并制定施工标准。
在工程现场进行道路平整、安全标识等工作,确保施工现场的安全和通畅。
二、施工中1.电缆敷设在敷设220 kV海底电缆时,需先将电缆制成一定长度的线盘,再利用海上作业平台将其卷放至船上,然后根据设计方案将电缆放置在指定位置,沿海底敷设至目的地。
2.接头安装在电缆的不同段落之间以及与墙壁接触处,需要安装接头进行连接。
电缆接头选用标准化的配件,按工程图纸要求进行制造和安装,保证电缆的通电性和耐压性。
3.护套安装电缆施工过程中,还需安装护套来保护电缆,护套一般选择环氧树脂套管,具有良好的防腐蚀和防潮能力。
4.沉降管安装在某些区域,如沉积层较厚或海流较大的地方,还需安装沉降管,使电缆完全沉入海底,防止电缆被水流或海底沉积物冲刷或破坏。
三、施工后1.工程验收施工完毕后,需对工程进行验收。
电缆敷设质量和接头安装质量是工程验收的关键点。
验收合格后,方可进行试验和交付使用。
2.设备维护保养220 kV海底电缆的使用寿命为几十年,因此设备的维护保养也相当重要。
在使用过程中需及时检查电缆的状态、防腐蚀情况和接头的连接情况,并做好防护措施,延长设备寿命。
风力发电用软电缆的研制

成。 该乙丙弹性体辐照交联料硬度大于 8 0 A, 抗张强度大于 1 0 N/ mm , 断裂 伸长率大于 5 0 0 %, 2 0  ̄ ( 2 绝缘 电阻大于 2 5 0 Mf  ̄ ・ k m。 该材料具有硫化橡胶 的 各种性能 : 优异 的耐热、 耐低温、 耐候、 耐水、 耐臭氧 、 耐化 学品腐蚀; 优异 的 电性能 ; 不含有腐蚀铜导体的硫化剂, 导体可 以不镀锡 , 降低 产品成本 。此 外, 该材料 由于 比重 轻 ( 比传 统橡胶 轻 3 0  ̄ 4 0 %) , 在用作 风 电电缆 的绝缘 时, 自身重量对 电缆垂直扭转较橡胶 电缆具有 明显优势。 ( 3 ) 护套 。聚氨酯弹性体护套料是 以聚氨酯为基 料, 填加抗氧剂 、 软化 剂、 稳定剂 、 着色剂等助剂经混合后造粒而成 。该材料 无须硫化交联 , 硬 度 范围宽, 自S HORE — A 0度 至 S HOR E— D7 0度可调: 耐拉伸性能优异 , 抗 拉 强度大 于 2 0 N/ m mz , 断裂伸 长率大 于 6 0 0 %; 长 期耐温 超过 7 0  ̄ C; 低 温 拉 伸 、低温冲击和低温卷绕完全满足一 5 5  ̄ C耐严寒风 电电缆的护套要求 。另
科 学 理 论
风 力发 电用 软 电缆 的研 制
杨 旭 光
( 烟 台 市 电缆 厂 , 山东 烟 台 2 6 4 0 0 2 )
摘
要: 风 电产业 的不断发展 , 要求具有更高性能 的风力发 电机用软 电缆 与之配套 。介绍 了风力发 电用软 电缆的的产 品设计、 制造工艺等研 制内容
并 对 其 特 殊 性 能 作 了阐 述 。
工序进行重点控制和工艺验证。 ( 1 ) 导 体 绞 合 在试制 过程中 , 我们选 择 了常用规 格导 电线芯截 面为 7 0 mm , 单丝直
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风电电缆
一、产品简介
风力发电机专用电缆主要用于风力发电机叶片、齿轮箱及机舱和塔筒内。
由于风电场多在气候条件较为恶劣的地区,因此,该产品的关键性能为电缆的低温抗扭转性能和低温下电缆柔软性。
电缆要具备在温度为-50℃~+80℃的环境中保持优良的电气和机械性能。
特变电工风力发电机专用电缆参照德国DIN VDE标准设计,选用进口材料耐低温材料作为风机电缆的绝缘及护套。
产品可以在-50℃环境下使用,且低温环境下具备优良的抗扭性能。
风电电缆
二、技术介绍
1、电缆的低温抗扭曲性能
由于风力发电机组在发电过程中,要根据风向的变化进行旋转机舱,所以风力发电机组中使用的电缆必须具备在低温环境下的抗扭转功能。
该产品可以满足:悬挂在-40℃的低温箱中,试样长度为10m,经过正向四圈再反向四圈作为一个旋转周期,每
个周期旋转1440°,电缆扭转次数为3000次。
扭转后电缆表面无开裂现象,且浸在水中经受1.5kV电压5min不击穿。
为此保证了在低温环境下,电缆具备了优良的电气和机械性能。
2、电缆的耐候性能
风力发电专用电缆有时要暴晒在强烈的阳光下,紫外线非常强烈,必须具备高的耐紫外线照射的性能。
该产品满足:电缆经过42天老化后,护套材料老化前后抗张强度的变化率最大不超过30%,老化前后断裂伸长率的变化率最大不超过30%。
确保了产品具备高的耐紫外线照射的性能。
3、电缆的耐油性能
在风力发电机组内部,较多部位必须保持良好的润滑作用,齿轮箱油经常会漏出,经常会顺着电缆流下来,所以电缆必须具备良好的耐油性能。
该产品具备如下性能:在100℃的条件下的油中,经过168h,浸油前后护套材料的抗张强度的变化率最大不超过40%,浸油前后断裂伸长率的变化率最大不超过40%。
达到德国标准VDE 0472 803中A类要求。
4、电缆的耐海水腐蚀性能(海上风力发电机)
随着海上风力发电机组的开发应用,越来越多的风力发电机已应用在海上,海上风机要求电缆必须具备优良的耐海水腐蚀或耐盐雾腐蚀的性能。
该产品具备如下性能:电缆在NaCL:MgCL2为7:1,浓度为30g/L,pH范围7.0~8.0的溶液中,在40℃的温度下,通过14天浸泡后,电缆在20℃时经受1.5kV电压5min 不击穿。
达到德国标准VDE 0472 806中B类要求。
针对风力发电专用电缆,特变电工已经成功申报了2项专利,分别是“耐热环保型弹性体绝缘软电线及电缆”,专利号为ZL200620036404.7和“耐寒耐油抗扭转风力发电机专用环保软电缆”,专利号为ZL200820063586.6,特变电工拥有生产风力发
电机专用电缆的自主知识产权。
三、社会效益
特变电工在风力发电设备及风力发电专用电缆的研发上,拥有享受国家津贴的老专家一人,教授级高工两人,数十位的研发人员组成的风力发电专用电缆专家队伍;已掌握了生产满足德国、西班牙、欧洲等国家标准的关键技术;并根据我国风力资源丰富地区的气候、环境等特征,结合国内风力发电机引进的不同国家的技术特点,对专用电缆进行结构优化设计,自主研发了耐低温风力发电机专用电缆。
特变电工在风力发电机专用电缆生产方面,选用优质的绝缘及护套材料,电缆的性能达到世界领先水平。
特变电工拥有国内首套进口低温设备,低温设备能同时能满足低温扭转试验、低温拉伸试验、低温卷绕试验的试验要求,为生产高质量耐低温的风力发电机专用电缆提供了有力的保障。
产品具有优异的耐低温、耐磨性,耐疲劳性、耐气候老化性能、耐微生物性能,对油品、化学品具有极好的耐腐蚀性能。
特变电工为西班牙Gamesa、丹麦维斯塔斯、上海电气、湘能风电、中船重工(重庆)海装风电、北京北重、重庆船舶工业公司提供的风力发电机专用电缆先后服务于新疆国投风力发电厂,新疆达坂城风电厂,辽宁营口仙人岛风电厂,国华呼伦贝尔风力发电厂等工程中。