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苏格兰海岸风电场电力电缆故障快速定位要领
宣布时间:2023-02-23 浏览次数:29144 来源:尊龙凯时人生就是搏
集电线路海缆和送出海缆是海上风电场的重要组成部分 ,不但担负着将电量搜集并输送至岸上的职责 ,更是海上升压站、海上风机自用电的第一道包管 ,其可靠性对整个海上风电场宁静运行的重要性不言而喻。
海缆故障危害是整个海上风电场危害评估中不可回避的问题。虽然 ,以往的运行经验获得的结论是海缆险些没有自发的电气故障 ,但海缆附件故障(例如终端装置不当、接头未处理好等)或外力因素(锚害、暴力施工等)造成的损伤则是不可忽略的潜在威胁。
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苏格兰Galloway海岸和Cumbrian海岸之间的海上风电场 ,在处于运行状态时 ,一条长度约为15km的主出口电力线缆泛起短路故障 ,其中有13km长的电缆位于海底。在该故障问题获得定位和修复处理之前 ,80MW的海岸电力供应将处于 ;刺。
风电场合使用的基于高压脉冲爆发器的时域反射丈量(TDR)要领的检测结果标明 ,该故障爆发在距离海岸2英里的位置 ,在这一位置进行维修的本钱约为800万英镑。别的 ,风轮机的装置时间将长达6个月 ,这期间每天可能会造成9万英镑的经济损失。现有的TDR技术接纳手动且耗时的故障定位历程 ,纵然在运行情况良好的条件下 ,其定位精度也相当低(在15km长的电缆上TDR要领的定位精度为±300m)。
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与许多传输和阵列间海底电缆一样 ,此项目接纳的传输电缆具有集成在结构内的光纤光缆 ,这使得将漫衍式光纤声波传感技术(DAS)应用到故障定位中具有一定的可行性。
OptaSense®的DAS技术是一种经过充分验证的要领 ,能够在远距离下检测待测物体四周爆发的任何运动。DAS技术可以将现有的光纤光缆转换为一系列的虚拟传声器 ,而无需任何特另外设备。通过应用此设备 ,操作员可以实时检测、分类和定位待测物四周的任何以障或威胁事件。
由于用于DAS技术的光纤光缆已经装置完毕 ,所以OptaSense的技术专家在24小时内快速进入现场。实际上在本项目中 ,OptaSense抵达现场4小时内就找到、定位并验证了故障事件。
本计划应用OptaSense的询问器单位来确定发电机引起的放电噪声位置。询问器单位能够在几分钟内快速检测到故障位置 ,其位置精度为±10m。这种水平的定位精度能够确定故障的实际位置位于电缆的陆地段 ,从而消除了预定长达8周的维修时间(每天10,000英镑)和损失。同时也消除了对高本钱检测船和ROV(遥控无人潜水器)的需求。
尽管光纤光缆与电力线缆之间的距离为2m ,OptaSense询问器单位的远程笼罩规模可达40km ,因此能够在陆地上轻松快速地监测电缆故障。

电缆及光缆装置示意图

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在确认了故障位置之后 ,操作员能够在一周内完成维修事情。由于启用了快速响应的OptaSense DAS技术 ,与古板的故障检测技术 相比 ,我们的用户实现了本钱的显著节约。
如果将光缆与询问器单位进行恒久连接 ,用户可以实现即时的故障定位监测 ,以及对海上其他威胁电缆宁静的情况进行剖析。
尽管在该项目故障时尚未装置DAS询问器 ,可是OptaSense能够利用用户现有光纤运行DAS询问器 ,并且在相对较短的时间内准确 定位故障位置 ,这一效果是利用古板的TDR通例要领无法抵达的。
通过永久装置OptaSense DAS ,操作员可以实现24/7实时监控 , 从而使操作员能够在故障爆发时立即定位故障 ,而不是几天后 ,从而节省时间和本钱。
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电力行业可以从DAS技术的种种应用中获得哪些资助?
  1. 短路的检测与定位:识别电路故障 ,如短路等 ,并将其在海底和 埋地电缆的5至10米规模内进行定位 ;
  2. 埋地陆上和海上电缆的第三方干预 ;(TPI) ;
  3. 事件的早期检测能力 ,能够实时监控 ,以检测、定位和报警。这提供了在事件爆发前进行干预的时机 ,以 ;ご庾什 ,如早期探测船只的拖锚和渔网等潜在危险 ;
  4. 对电缆进行和自由扫描(0.25-2.5Hz)  ,以检测其中可能保存的涡 激振动现象 ;
  5. 单个询问器单位的远程丈量规模高达40km。

涨潮时水深在15至25m之间的船舶移动轨迹

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