交流500kV海底电力电缆结构设计
- 格式:pdf
- 大小:4.37 MB
- 文档页数:4
港口防雷与接地技术要求(征求意见稿)编制说明标准起草组2019年12月目录一、工作简况 (1)二、标准编制原则和确定标准主要内容的依据 (6)三、国外相关法律、法规和标准情况说明 (13)四、与我国有关现行法律、法规和其他强制性标准的关系 (14)五、重大意见分歧的处理和依据 (14)六、强制的理由、预期的社会经济效果 (15)七、贯彻强制性标准的要求、措施建议及设立标准实施过渡期的理由 (15)八、废止现行有关标准的建议 (16)九、其他应予说明的事项 (16)一、工作简况(一)任务来源。
为贯彻落实党的十九大精神,推进交通强国建设,按照《交通运输部办公厅关于印发平安交通三年攻坚行动方案(2018—2020年)的通知)》(交办安监〔2018〕86号)的要求,坚持以安全生产、人身财产安全为中心,树立安全发展理念,深化平安交通建设工作。
根据《国家标准管理办法》,国家标准化管理委员会于2018年12月通过立项,本标准计划编号为20183392-Q-348。
《港口防雷与接地技术要求》由中华人民共和国交通运输部提出并归口,由交通运输部水运科学研究所、大连港集团有限公司、中交水运规划设计院有限公司、招商局蛇口集装箱码头、国家能源投资集团有限责任公司、宁波舟山港股份有限公司等单位负责起草编制。
(二)目的及意义。
雷电是一种伴随闪电和雷鸣的自然天气现象,它一般形成于对流发展旺盛的积雨云中,发生时常伴有强烈的阵风和暴雨。
自然界每年都有几百万次闪电,雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。
最新统计资料表明,雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。
全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数,主要伤害有火灾爆炸、人员触电、大规模停电、设施毁坏等;另外,雷电产生的电磁环境危害日趋严重,雷电发生时,雷电波会沿着架空线路和金属管道侵入室内,损坏设备和室内设施,严重的还会危及人身安全。
据不完全统计,我国每年因雷击以及雷击负效应造成的人员伤亡达3000~4000人,财产损失在50亿元到100亿元人民币。
500kV海底电缆浅滩保护套管工程实践与运行思考海底电缆是指从电源站通过电缆布线将电能传输到海上设施或海上开采油气设施的电缆。
海底电缆具有传输长距离、稳定可靠等优点,但在海底地形中,电缆很容易遭受外部环境的影响,特别是在浅滩处,电缆更容易被海洋环境损伤。
因此,为了保护海底电缆免受外部环境的影响,保护套管工程应运而生。
本文主要介绍500kV海底电缆浅滩保护套管工程的实践及相关技术的运行思考。
工程简介500kV海底电缆浅滩保护套管工程位于广东省东部海域,覆盖面积约为5平方公里,工程内容主要包括:浅滩内收纳壳安装、保护套管安装、电缆张力调整、封孔、可视化管理系统建设等。
浅滩内收纳壳在浅滩区域内,为防止保护套管移动,通过使用收纳壳对其进行固定。
收纳壳主要由钢材制成,具有结构牢固、耐腐蚀、经济实用等特点。
保护套管安装保护套管作为海底电缆重要的保护措施,主要用于防护电缆免受外部环境的影响。
保护套管采用高密度聚乙烯(HDPE)材料制成,具有优异的耐腐蚀性、抗压性、抗水解性等性质。
在安装过程中,需要考虑海底地形、水深等多种因素。
电缆张力调整保护套管完成安装后,需要进行张力调整。
张力调整时需要考虑保护套管自身的强度,保证张力不会对其造成损伤。
封孔对于非安装孔位,需要进行封孔,以保证海水不会进入套管内。
封孔主要采用聚氨酯填缝剂进行填补,填缝剂具有优良的防水、维护性好的特点。
可视化管理系统建设为了方便对海底电缆的管理,可视化管理系统应运而生。
该系统可以实现对海底电缆状态的实时监控、故障预警、数据分析等功能,从而提高管理效率。
能源安全与环保意义500kV海底电缆浅滩保护套管工程的建设,可以保障中国工业生产和人民生活的电力需求,进而对提高国家工业和经济发展水平有很大的推动。
同时,建设这个工程也可以减少污染物的排放。
与传统的火力发电方式相比,海底电缆通过水平无污染方式可以降低空气污染和温室气体排放。
此外,在海底电缆运输过程中,也将减少包括船舶污染等在内的一些额外的污染物排放。
基于时间中点法的500kV海底电缆—架空线混合线路行波测距技术研究及仿真【摘要】本文针对海南联网系统500kv海底电缆—架空线混合线路进行了分析,提出了基于时间中点法的行波测距方案,并根据海南联网系统的实际情况,建立了500kV超高压海底电缆-架空线混合线路行波故障测距模型并进行仿真,验证了该行波在线精确故障测距方法上的有效性。
【关键词】海底电缆架空线混合线路时间中点法行波测距仿真1 引言海南联网系统是我国第一个500kV超高压、长距离和较大容量的跨海联网系统,其500kV福港线是目前南方电网主网与海南电网的唯一一条联络线,是海南联网工程的核心。
然而,500kV福港线结构复杂,其中海底电缆长度约为31.5km,海南福山站至林诗岛终端站架空线约为13.468km,南岭终端站至徐闻高抗站架空线约为15.19km,徐闻高抗站至湛江港城站架空线约为110.116km,是一条典型的海缆与架空线混合线路。
其中福山变电站配置了2组线路并联高抗,港城变电站配置了1组线路并联高抗,徐闻高抗站配置了2组线路并联高抗。
看见500kV福港线是各段参数分布极不均匀的典型线缆混合线路,线路结构如下图1所示,对于此类型线路,故障测距是否精确,与测距原理有密切关系。
行波测距是目前公认的电力线路最为精确、使用范围最宽的故障测距技术。
且行波测距技术已有在较低电压等级的电缆线路和超高压输电线路故障测距的成功先例,行波法对于500kV超高压架空-海缆混合线路故障测距是可行的。
但对于500kV超高压架空-海缆混合线路来讲,架空线路部分阻抗和海底电缆的阻抗不同,其故障后产生行波在架空部分和海缆部分的传播速度也不同;同时,在海缆和架空线接头处,行波传输会存在反射、透射。
因此,要将行波测距方法应用于混合线路的故障定位上,就要对混合线路的的行波传播模型和传播特性等进行研究,并解决故障区段确认、波速度校正、故障的定点算法等关键技术问题[1]。
2 行波测距的基本原理线路发生故障时产生向线路两端运动的电压和电流行波,如图2所示。
浙江500kV跨海线路采用特大截面高强度铝合金导线
浙江首条500kV跨海超高压输电线路,采用了特大截面、大跨越、高强度铝合金架空导线。
导线重量每米3.9公斤,外径38.7毫米,是目前全国500kV跨海架线中截面最大的导线。
线路全长37.8公里,共有铁塔74基,也是舟山海岛联网至大陆的首条500kV等级线路,海上大跨越线路共计8.39公里,是目前全国500kV电网等级中高塔数量最多、跨海距离最长的线路,最大档距长达1894米。
该线路于2014年1月投运至今已经一年多。
目前,国网浙江检修公司正在对线路进行全面"体检"。
海洋输电技术是海洋开发的基础技术条件,而大容量海底电缆制造技术是海洋输电技术的核心,是构建全球能源互联网的关键技术之一。
依托具体工程,进行核心技术攻关,对促进海洋输电技术发展具有重大战略意义。
浙江舟山500kV联网输变电工程是国家电网公司科技示范工程,建设周期内需攻克30余项关键技术、研发一批世界首创核心设备的难关,包括研制两座380m高的世界第一输电高塔、研发世界首创的500kV交联聚乙烯海底电缆18.25km。
它是浙江电网投资迄今为止最大、建设难度最高的500kV跨海联网输变电工程,静态总投资47.5亿元人民币。
该工程肩负着为高电压等级、大容量的海底电缆的研制开发提供关键的技术储备和实际运行,为全球能源互联网的建设奠定坚实的技术基础重任。
国网浙江省电力经济技术研究院监理公司承担了该工程超高铁塔、海缆等两类核心设备的监造工作。
1 工程技术路线图与核心技术攻关1.1 工程技术路线图业主方采用了功能导向的方法规划技术路线与组织实施技术攻关,其技术路线图如下:业主方提出功能需求→召开技术研讨会、确定技术原则→起草招标文件→各投标人试制样品、附件→对样品进行型式试验、安全裕度试验、系统仿真检验→工程海缆、配套附件制造→集成到工程设计中应用。
1.2 核心技术攻关在高指标、强约束条件下的500kV交联聚乙烯海底电缆,是新一代海洋通讯信号及电能的关键传输设备,采用了大量前沿技术,整个研发过程主要涉及到海缆设计关键技术、关键制造工艺、试验验证技术。
为能确保工程建成后安全、可靠地长期运行,国内4家顶级海缆制造公司及相关试验单位付出了巨大的努力,相继攻克了大长度500kV海缆过电压与绝缘配置研究、大长度500kV海底电缆节能降损技术研究、海缆软接头制造与测试技术研究、海缆/架空线混联输电系统的过电压特性研究、大长度500kV海缆交流耐压及局放试验技术、特殊海床环境下海底电缆保护技术、海缆连续展放施工技术等关键技术难关,完成“建造再摧毁”的全流程,即设计→试制→海缆本体型式试验→组部件性能试验→海缆实物模拟系统测试流程,对攻关成果进行充分验证;且附带进行了长距离500kV海底电缆大容量串联谐振试验设备研制,一跃使我国成为该型号海缆研制引领者。
海底电缆输电线路工程设计规范(征求意见稿)前言根据《国家住房和城乡建设部关于印发2013年工程建设标准规范制订修订计划的通知》(建标[2010]6号)文件,为贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,实现海底电缆和光纤复合海底电缆(以下简称“海底电缆”)输电线路设计的规范化、合理化,保障海底电缆输电线路运行安全,促进我国海底电缆输电工程技术发展。
标准编制组经调查研究,认真总结国内外海底电缆线路设计经验,在广泛征求意见的基础上,制定本标准。
本标准共分9章和1个附录,包括:总则,术语,海底电缆路由,海底电缆型式与结构,海底电缆附件选择与配置,海底电缆敷设,海底电缆保护,环境保护,海底电缆线路附属设施等。
本标准由XXX负责管理,XXX提出,XXX负责日常管理,XXX负责具体技术内容解释。
执行过程中如有意见或建议,请寄送XXX。
本标准主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人员:主编单位:中国电力企业联合会、浙江省电力公司;参编单位:舟山供电公司、中国电力工程顾问集团中南电力设计院、中国南方电网超高压输电公司参加单位:上海电缆研究所、宁波东方电缆股份有限公司、中天科技海缆有限公司、江苏亨通高压电缆有限公司、普睿司曼中国有限公司、国家海洋局第二海洋研究所、东海海洋工程勘察设计研究院、宁波诺可电子科技发展有限公司主要起草人:XXX、XXX、主要参加人:XXX、XXX、主要审查人: XXX、XXX、目次前言....................................................................................................................................................... I I1 总则 (1)2 术语和定义 (2)3 海底电缆路由 (4)3.1路由选择一般规定 (4)3.2海域段路由 (4)3.3登陆段路由 (4)3.4路由勘察 (5)3.5风险评估 (5)4 海底电缆型式与结构 (6)4.1海底电缆型式选择 (6)4.2电缆导体及截面选择 (6)4.3电缆绝缘类型 (6)4.4电缆护层类型 (7)4.5复合光缆 (7)5 海底电缆附件选择与配置 (8)5.1电缆终端 (8)5.2海底电缆接头 (8)5.3锚固 (9)5.4充油海底电缆供油系统 (9)5.5电缆防雷与接地 (10)6 海底电缆敷设 (11)6.1一般规定 (11)6.2敷设要求 (11)7 海底电缆保护 (12)7.1一般规定 (12)7.2保护要求 (12)7.3运行管理防护措施 (12)8 环境保护 (13)8 环境保护 (13)9 海底电缆附属设备和附属设施 (14)本标准用词说明 (15)引用标准名录 (16)条文说明 (17)1 总则1.0.1 为了在海底电缆线路设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好,制定本标准。
SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯大容量海上风电场500kV 海底电缆选型分析李奇(中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663)摘要:近年来,国家大力发展风电等新能源项目,海上风电场主要通过海底电缆将电能送出,而随着风电场容量逐步增大,离岸距离加大,为了满足风电场的容量需求,需考虑采用超高电压等级的海底电缆,而这方面国内应用经验不多,实施难度较大。
该文对海底电缆的性能、选型等方面做了一定的研究,针对1000MW 容量的风电场,从设计角度考虑,分析了500kV 海缆的选型与应用。
关键词:海底电缆海上风电场500kV 送出系统交流聚乙烯绝缘中图分类号:TM315文献标识码:A文章编号:1672-3791(2021)11(b)-0042-03Analysis of 500kV Submarine Cable Selection for Large CapacityOffshore Wind FarmLI Qi(China Energy Construction Group Guangdong Electric Power Design Institute Co.,Ltd.,Guangzhou,GuangdongProvince,510663China)Abstract:In recent years,China has vigorously developed wind power and other new energy projects.Offshore wind farms mainly transmit electric energy through submarine cables.With the gradual increase of wind farm ca‐pacity and offshore distance,in order to meet the capacity demand of wind farms,ultra-high voltage submarine cables need to be considered.In this regard,there is little domestic application experience and it is difficult to implement.In this paper,the performance,selection and other aspects of submarine cable are studied,and the selec‐tion and application of 500kV submarine cable is analyzed from the design point of view of 1000MW wind power plant.Key Words:Submarine cable;Offshore wind farm;500kV delivery system;Alternating current polyethylene in‐sulation1500kV 交联海底电缆的绝缘型式220kV 及以上交流高压海底电缆按照绝缘介质分类可分为充油式(OF )海底电缆和交联聚乙烯(XLPE )绝缘海底电缆[1]。