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        浙江舟山供電應用數字化防護 保障海底電纜安全

        中國電力網發布時間:2022-04-19 16:00:56  作者:富雨晴 韓磊 種開

          4月10日,新一代電子圍欄自主預警驅離系統裝置在浙江舟山馬目側淺灘區進行安裝調試,預計月底正式投入使用。

          舟山群島背靠長江三角洲,面向太平洋,是長江流域和長江三角洲對外交流的海上門戶和通道。地理位置造就了舟山獨特的電網架構:大陸向舟山及舟山島際間供電主要依靠海底電纜。因此,舟山的海底電纜總長度1470.64千米,居全國城市之最。

          外力破壞是海底電纜損壞的主要原因之一,其中船只起錨造成的損壞又占絕大多數。為了保障海底電纜運行穩定可靠,舟山供電公司瞄準“永不錨損”海底電纜運行目標,打造全流程立體式海纜防護體系,一系列數字化海纜保護成果應運而生。

          海上電子圍欄筑起海纜保護屏障

          “浙普漁41368號觸發告警信息,前方淺灘區下有海底電纜,請駛出電子圍欄區域,由瓜連山北側繞行。”4月14日,220千伏馬目—魚山海底電纜附近,電子圍欄預警系統主動發出預警信號,準備錨泊的船只隨即離開淺灘區。

          如果能及時提示船只駛離海纜禁錨區,就可以很大程度上避免船錨引起的外力破壞故障發生。2020年起,舟山供電公司沿著這個思路,創新研發海上電子圍欄預警系統,推動此類外力破壞管控模式從被動報警處置向主動預警驅離轉變。

          舟山供電公司選擇在船舶起錨等外力破壞發生較多的220千伏舟山馬目—魚山三回海纜馬目側淺灘區試點建設電子圍欄預警系統,設置了4座電子圍欄虛擬航標。當有船航行接近此區域時,船舶自動識別系統(AIS)會給該船發送4座電子圍欄虛擬航標信息,標識海纜禁錨區。

          同時,系統還可以綜合分析船舶吃水情況、天文潮汐等因素,按照預先設定的報警規則,通過高頻次的甚高頻語音自動播報、AIS短報文提醒等措施,及時提醒可能駛入淺灘區的船舶離開,避免電纜因船舶起錨受到外力破壞從而發生故障,保障海底電纜安全運行。

          磁矢量裝置快速定位海纜故障

          2020年3月25日,磁矢量海纜故障檢測裝置在舟山海域完成試驗,成功獲取海底電纜定位及其磁場數據,具備投入實際應用的能力。目前,該裝置已在舟山全域推廣使用。

          磁矢量海纜故障檢測裝置長1米左右,通過數據纜線與勘測船相連。當勘測船在海面上拖動該裝置航行時,裝置會持續采集海底電纜發出的磁場信號,并將電磁場數據傳至勘測船控制室的終端。之后,通過算法自動計算,勘測船就可獲得海纜電流數據、位置信息,精準定位海纜異常故障點。

          “簡單來說,就是裝置隔著幾十米的海水和兩米左右的海纜埋深,給海底電纜做‘核磁共振’,根據磁場數據的突變精準找到海纜異常點位。其中運用的水下量子傳感等技術在國際上都是非常先進的。”相關技術負責人張磊介紹。

          海纜搶修面臨的第一個難題就是故障定位。廣闊的海域、復雜的環境以及水文變化給海纜搶修帶來了極大的困難。而磁矢量海纜故障檢測裝置能夠為海纜故障搶修贏得寶貴時間。“目前國際上海纜平均修復時長在42天左右,海纜故障定位往往要一周以上。利用磁矢量海纜故障檢測裝置,尋找海纜故障點能縮短一半左右的時間,大幅提升海纜檢修效率。”張磊說。

          與將傳統檢測裝置用線圈作為傳感器相比,磁矢量海纜故障檢測裝置的傳感器是矢量磁力儀,能夠實時感知裝置與電纜的相對方位。根據裝置感知結果,船只可以修正路線,相當于多了個“智能導航”。

          未來,磁矢量海纜故障檢測裝置還可以在海纜日常運維中發揮作用,幫助供電員工獲取海底電纜的運行數據、評估海纜運行狀態,便于定期維護。

          專業海纜檢修船填補裝備空白

          3月29日,國內首艘專業海纜檢修船“啟帆7號”正式交付使用,填補了我國在海纜檢修重點裝備領域的空白。

          隨著新型電力系統加快建設,海上風電發展如火如荼,風機產生的綠色電能通過海纜源源不斷送到千家萬戶。

          如何保障越來越多的海底電力“血管”暢通?舟山供電公司研發專業海纜檢修船,提升海纜檢修的專業化水平。

          此前,海纜檢修主要是依托錨艇、挖泥船等傳統船只進行作業,船只噸位小、設備單一,遇到復雜情況需要多艘不同功能的船只一起作業,多船協調難度大。應用大噸位的海纜敷設船則作業成本相對較高。

          “啟帆7號”長74米、重2009噸,可以在9級大風中作業。它還擁有許多檢修“秘密武器”,可以獨立完成檢修作業,無須其他船只輔助:主要用于海纜打撈回收作業的鼓輪機可以提高海纜回收工作效率,故障掃測功能儀可以通過雷達感應探知故障點,液壓刀可在水下對海纜直接進行切割作業,具有自主知識產權的船載凈化房和U型檢修通道能夠為海纜維修提供可靠、干凈的環境,動力定位系統可以根據現場施工需求精準調整船只位置,四點錨泊定位系統則保證船只在海上作業期間不發生偏移。針對海纜可能遇到的各種“病癥”,它都能快速“對癥下藥”,大大提升檢修效率,縮短檢修時間。(富雨晴 韓磊 種開)

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