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隨著中國海洋石油工業的發展,海上油氣田的規模逐步擴大,電站的規模也越來越大,單個海上油氣田群電力系統的最大裝機容量已超過了100兆瓦,甚至更大;電壓等級從400V發展到現在的3.3kV、6.3kV和10.5kV,甚至35kV;主電站的供電范圍從2、3個井口平臺發展到6個、7個甚至更多的井口平臺。
通過應用先進的海上油氣田電力組網新技術、新知識和新的電網管理機制,整合了現有電站資源、統一規劃了海上油氣田群電力系統,實現了區域內資源共享,分享有效的利用了發電機組,提高電力系統可靠性和穩定性;減少了系統備用容量,實現了節能減排,推動了海上油氣田經濟有效地開發。其中,海底電纜作為海上電力系統的電力紐帶,發揮了舉足輕重的作用。
海洋石油行業中海纜一般采用光電復合海底電纜,主要應用于平臺之間或FPSO(浮式儲油卸油裝置,可對原油進行初步加工并儲存)與平臺間的電力傳輸和數據通信。由于勘探力量的限制,目前國內開發油氣田開發還是停留在較淺的海域,光電復合海底電纜主要集中敷設于水深在300米以內的海域,主要電壓等級為6.3kV、10.5kV、22kV和35kV。
“隨著海上油氣的區域開發、深水開發以及海上風電場的大力發展,目前35kV電壓等級海底電纜的輸送能力將捉襟見肘,對適用于大容量、長距離海底電纜的需求正逐步增強。”中國海洋石油總公司研究總院首席電氣工程師魏澈說,隨著深水油氣田的逐步開發高壓直流電纜、動態電纜、臍帶纜的需求將大大增加。
中國海洋石油總公司研究總院首席電氣工程師魏澈介紹,在電纜設計、選型中需要關注以下內容:1、截面選擇、電壓等級。這是根據你所要輸送的動力容量有關系,要保證它在一個經濟、合理的范圍內,還要保證受電端的供電質量的要求。2、海纜芯數。3、海纜長度。4、復合光纖芯數。5、海纜拉力計算。6、海纜充電功率、電流。7、海纜單相接地電容電流。8、海上電網接地方式。9、海纜絕緣等級的最低要求10、海纜絕緣方式(EPR或XLPE)。11、海纜結構形式設計要求。12、海纜實驗要求。13、海纜敷設要求(含防護與電纜終端安裝)。14、海纜在線監測。
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