摘要：典型敷设环境下超高压(extra-high voltage,EHV)交联聚乙烯(crosslinking polyethylene,XLPE)绝缘海底电缆系统的热特性研究对线路、性能优化和电网安全均有重要意义。首先采用有限元法分析了典型敷设环境下海底电缆的热场分布,然后以2条500 kV XLPE海底电缆为试验线路,在敷设环境为直埋、隧道内、穿管内和空气中,持续运行1年,得到了4种典型环境下海底电缆系统沿线的温度分布。研究结果表明:环境温度约为0~10℃时,穿管段的温度最高;环境温度约为10℃时,穿管段或空气段的温度最高且相近;环境温度约为10~40℃时,空气段的温度最高;穿管段和空气段是海底电缆系统实时温度测控的关键点和工程应用的薄弱点。该研究可为海底电缆系统的优化设计和运行维护提供借鉴。

摘要：基于现有海底电缆研究成果,对海底电缆国内外研究现状进行了梳理和总结,重点以交联聚乙烯(cross-linked polyethy lene,XLPE)绝缘海缆为例,对海缆状态监测及综合在线监测系统,海缆载流量、温度场、损耗等计算分析,海缆设计理论模型构建,力学与载荷分析,电磁性能和敷设技术研究等进行了系统的梳理和总结,分析了问题原因,从海底电缆结构及工艺设计,运维故障监测技术,敷设技术,简化和优化力学与载荷、电磁场性能、载流量和温度场等理论分析模型等方面提出了改进对策和建议。

摘要：本文分析了当前海底电缆地震勘探电缆定位技术的应用现状,指出了走航式工作模式和超短基线的声学定位系统存在实时性不强和作业效率低等问题,提出了一种新的基于多换能器阵列的短基线海底电缆定位方法,并详细阐述了多换能器短基线声学定位系统的设计、解算方法、位置改正和非正常观测值处理等技术问题。通过系统的静态定位和实时动态定位实验情况分析认为,该方法可以替代当前海底电缆走航式和超短基线定位方法。

摘要：海底电缆是海上风电系统的重要组成部分。研究基于声学方法的海底电缆敷设质量检测,综合应用多波束系统、侧扫声呐、浅地层剖面仪对海底电缆的路径、埋深进行检测,能及时发现敷设施工的质量缺陷,与投运后的检测相比,具有检测时效性高,消缺成本低的优势。经工程实践验证,该方法可靠有效,可为海上风电建设提供有力的质量控制支撑。

摘要：高压直流海底电缆耐压测试后需快速放电,以降低过电压对电缆内部绝缘性能的影响。该文针对长度为108 km的±400 kV交联聚乙烯海底电缆设计了一种电阻串联、逐级短接的快速放电系统。该系统面向从放电起始到结束的全过程,通过分析放电电阻电热场分布,实时计算了放电电阻注入与耗散功率,并设计了放电电阻规格,根据电阻最高耐受温度优化了海缆放电控制策略。仿真和实验结果得出,相比传统恒定电阻无短接的放电系统,优化后的系统能够将放电时间降低68.7%。电阻总阻值、总级数不变时,从电缆接入端开始电阻阻值逐级递增能够均衡化各电阻电场分布和发热功率,串联电阻上最高温度降低了13.2%,为高压直流电缆安全与快速放电提供理论支撑和样机系统。

摘要：海上风电功率波动性较强,其外送海底电缆载流与温度变化的不同步性(热惯性)显著,短时载流潜力有待挖掘。对此,提出了计及电缆热特性的可接纳海上风电装机容量评估方法,在充分考虑电缆短时载流能力的情况下评估其可接纳的风电装机容量。基于海上风电功率及其变化速度的概率分布规律,提出风电功率时间序列模拟方法,而后结合交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆热平衡模型及寿命损失模型,以最大化海上风电装机容量为目标,以电缆设计使用期限内允许寿命损失为约束,建立海上风电装机容量决策模型,并提出启发式求解方法。仿真结果表明,该方法可显著提高海底电缆可接纳的风电装机容量,有助于提高海底电缆利用率以及海上风电外送工程的投资收益。

摘要：针对海南联网工程“交流500 kV、初期联网规模600 MW”联网方案,基于海底电缆的特殊性,简单分析了跨海电缆的型式选择。在此基础上,结合海南联网工程的系统条件,分析及校核计算了不同绝缘材料海底电缆的截面选择、电缆载流量、高抗配置方案及它们的技术经济比较。结果表明,短路电流及电压损耗方面对电缆选择基本不会产生影响;海底电缆选用800 mm2截面时,牛皮纸和PPLP两种绝缘电缆的长期容许电流均可满足联网规模的要求,且前者电气性能优于后者,故其采购价格高出一定范围是可以接受的,具体视电价水平而定。具体工程中的电缆选择问题还应视电缆具体参数及性能而定。

摘要：镇海-舟山输电线路将在宁波镇海至舟山大鹏岛之间架设长约17km的交流500kV交联聚乙烯海缆,这是世界上第1个交流500kV交联聚乙烯绝缘海底电缆的跨海联网工程。为研究该工程的无功补偿及电磁暂态等问题,采用PSCAD/EMTDC软件建立了全线路仿真计算模型。在计算分析线路参数、无功功率、工频谐振过电压、潜供电流和恢复电压的基础上,提出了线路高抗配置、高抗中性点小电抗等方面的设计方案。研究结果表明,工程全线无功功率合计为318MVA,建议线路两侧各架设容量约为140MVA的主电抗,同时在电抗器中性点装设大小为0.1 H的小电抗。

摘要：舟山500 kV联网工程将是世界上首条敷设500 kV交联聚乙烯（XLPE）海底电缆的架空线–电缆混联输电线路。针对500 kV XLPE海底电缆系统绝缘配合问题,基于舟山混联输电线路,应用PSCAD/EMTDC软件建立了全线路系统仿真计算模型,并分析了电缆两端及中间接地体的建模问题,计算了海底电缆绝缘和外（绝缘）护套上各类暂态电压特性及其分布。计算结果和研究分析表明：操作空载线路在电缆绝缘上可产生最高约800 kV的操作暂态电压,通过断路器加装合闸电阻可有效限制操作暂态电压在500kV以下,而最大雷电流（100 k A）直击线路时,电缆绝缘上的雷电暂态电压达到1 230 kV;电缆外护套上产生的最大暂态电压均出现在电缆长度的中间段,雷电直击架空线路时达到11.4 kV,各种操作暂态电压最高达6.45 kV,而最大短路电流为35.6 k A时工频感应电压有效值达到3.04 kV;各种暂态电压下电缆的绝缘配合均满足500 kV电缆标准要求。该研究结果为500 kV XLPE海底电缆的绝缘设计及工程应用中的绝缘配合提供了必要的基础。

摘要：海底电缆在各路段敷设方式下的温度场和载流量受多种因素的影响,其准确计算对提升海上风电场电能输送的可靠性和经济性具有重要意义。利用COMSOL仿真平台搭建交流三芯和直流单芯海底电缆在土壤直埋、海底直埋、海底平铺和管道敷设等情况下的“电-热-流”多物理场耦合模型,运用有限元法和牛顿迭代法计算海底电缆的温度场分布和载流量大小,并探讨埋设深度、海水流速、海水温度和保护管材料等因素对海底电缆载流量的影响。仿真结果表明:埋设深度、海水流速、海水温度等主要通过影响散热能力来影响载流量大小,合理选择敷设方案有利于提高海缆载流量和工程建设经济性。