海上风电场海底电缆敷设技术.pdf
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1、-63-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Mar.2024中国科技信息 2024 年第 5 期两星推荐目前国内的海岸线较为绵长,海域面积辽阔,为了实现资源有效利用,海上风电场应运而生。海上风电指的是在海洋上建设起风力发电站,通过相关的设备装置将风能转化成为电能以供人类使用,这种发电方式比较环保,并能长期使用。海底电缆的建设是国家海陆经济发展的重中之重,该项技术的研究不断加强,能提升海上风电建设的效率,最终促进国内海底电缆敷设水平不断成熟。海上风电场中海底电缆的敷设案例和设备(1)案例基本情况:本次海上风电场地和海岸的距离为 55km,水深 35
2、43m,电场区域面积约 144km2,风电机组的装机规模约为 1 000MW,风机间海缆总长度为167km,以埋设的方式进行敷设。而船舶的运用会更加有助于海缆的运输以及储缆池、过缆桥架等设备的装载和布缆。本工程两个回路 500kV 海缆设计路由全长分别 58.3km、58.5km。第一回路分为两段:陆集侧、升压站侧,分段进行施工,中间海域 KP19KP20 区域设置现场软接头连接;第二回路分为两段:陆集侧、升压站侧,分段进行施工,中间海域 KP17 KP18 区域设置现场软接头连接。(2)埋设犁:此案例中的埋设犁铺缆速度为 0.5 4m/s,破土强度至少 130kPa 以上,工作中的作业水深高
3、38m,水陆连接段埋设深度不小于 2.0m,中间水域段埋深不小于 2.5m,穿航道区域埋深不小于 4.0m,这种尺寸对于95 500 mm 直径海缆有较高的适配度。埋设犁装置可对电缆深度等进行检测,得到比较科学的数据。海缆施工船舶本次船舶也应配备相关设备,能够提前对铺设点进行电位标记,误差控制在 1m 以内,铺设精度要求也很高,应控制在 5m 以内,船舶在牵引的过程中应该绝对控制器速度,不宜过快,速度应该匀速,防止电缆在强张力的情况下出现破损等问题,防止电缆外皮拉伤此次案例中风电场区海缆敷设船舶长 158m,宽 28.2m,深度 9.0m,载重量高达 10 835t,能够装载大量的海缆,减少往
4、返时间,保证施工进度,该船舶主要用于本案例直径的电缆铺设。海上风电场中海底电缆的敷设技术研究海缆敷设前期准备工作行业曲线开放度创新度生态度互交度持续度可替代度影响力可实现度行业关联度真实度海上风电场海底电缆敷设技术林 军林 军福建闽能咨询有限公司中国科技信息 2024 年第 5 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Mar.2024-64-两星推荐在施工控制点复核过程中需要将每一个点都复核到位,清扫障碍也要遵循以路由为中心的扫海中线,并且将海缆路由两侧重点控制在 10m 范围内,路由区域清扫需要以专业的扫海锚进行清理,并且多反复几次,同时在船舶装载
5、电缆后,需要进行相关的试验操作,保证设备能够正常运行。在海底电缆正式开始敷设之前,需要对场地进行彻底清理,将施工路由控制点全面复核和清点,必要的时候还需要进行现场海试,将障碍全部清除。埋设犁投放主要遵循以下操作:电缆敷设工作需要遵循一定的程序,并且要结合埋设犁的位置来进行安装,一般将其安装于埋设犁内部,并且埋设犁中电缆和水面角度应该在50左右,这样能保证弯曲角度符合规定。先将电缆置入埋设犁中,以吊车将埋设犁吊入水中,起吊动作应该平稳缓慢,将埋设犁慢慢置于海床面上。一切准备就绪后便可进行后续工作,首先将水泵打开,之后启动船舶,在其缓缓向前移动之时可逐渐放出电缆,之后进行埋设犁防止工作,放置位置为
6、海床,将一切工作准备就绪才可开启检测系统,并及时牵引埋设犁。在埋设犁牵引前进中,将水的深度不断加深,并结合埋设犁情况增加电缆长度以及倾角,保证埋设犁始终处于稳定的位置,防止其出现“抬头”的情况。埋深调节与控制为保证船舶能匀速前进,在海底电缆敷设施工中采取非自航船绞缆,同时在施工过程中船舶也能更加稳定,在前进中难免遇到变速的情况,这种方式下也能防止当海缆张力增加的时候出现打扭情况。同时在敷设过程中导缆笼导入水下埋设犁腹部,水缆受到一定保护,保证海底电缆更加安全。船舶敷缆速度决定了埋设犁的埋设速度,平均速度为 3m/min,同时在具体施工中能够对相关的因素进行调整,比如水泵压力、牵引速度等,最终达
7、到理想的埋设深度。在本案例中,水下泵压力均可达 2MPa 以上,电缆的埋设深度能达到设计要求。路由转弯位置处理在海底电缆敷设过程中,为了防止电缆弯曲直径缩减,并防止电缆遭受变形扭转,导致不必要的材料损失,需要留意铺缆船的速度。在进行转弯处的电缆敷设时,需要仔细检查各个点的位置,以及结合实际情况进行锚点设计。同时结合定位锚点将船舶的位置调整到最合适的位置,并沿着与拐弯点相切的圆弧切线,走多段直线进行海缆的敷设,这样能确保敷设的海缆半径符合规定。施工中还应该尽量降低缆线在转弯区域敷设时存在的风险,在施工船舶进入弯曲地段时应该降低速度,同时需要提前调整前进的方向,转向的角度每次不超过 3,以此来保证
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