Подводный силовой кабель - Submarine power cable - Wikipedia

Поперечное сечение подводного силового кабеля, используемого в Ветряная электростанция на острове Вулф.

А подводный силовой кабель это кабель передачи для переноски электроэнергия ниже поверхности воды.[1] Их называют «подводными лодками», потому что они обычно несут электроэнергию ниже соленая вода (руки океан, моря, проливы и т. д.), но также можно использовать подводные силовые кабели под пресная вода (большой озера и реки ). Примеры последних существуют, которые соединяют материк с большими островами в Река Святого Лаврентия.

Технологии дизайна

Назначение подводных силовых кабелей - транспортировка электрический ток в высокое напряжение. Электрический сердечник представляет собой концентрическую сборку внутренних дирижер, электрическая изоляция и защитные слои (напоминающие конструкцию коаксиальный кабель ).[2] Современные трехжильные кабели (например, для подключения морские ветряные турбины ) часто несут оптические волокна для передачи данных или измерения температуры, помимо электрических проводов.

Дирижер

В дирижер сделан из медь или алюминиевые провода, причем последний материал занимает небольшую, но растущую долю рынка. Сечение проводника ≤ 1200 мм2 наиболее распространены, но размеры ≥ 2400 мм2 были сделаны время от времени. Для напряжений ≥ 12 кВ жилы имеют круглую форму, поэтому изоляция подвергается равномерной нагрузке. градиент электрического поля. Жилой может быть скрученный из отдельных круглых проводов или одиночный сплошной провод. В некоторых конструкциях профилированные провода (трапецеидальные провода) укладываются в виде круглого проводника с очень небольшими промежутками между проводами.

Изоляция

Три разных типа электрическая изоляция вокруг проводника в основном используются сегодня.Сшитый полиэтилен (XLPE) используется для системного напряжения до 420 кВ. Производится экструзия, с толщиной изоляции примерно до 30 мм; Кабели класса 36 кВ имеют толщину изоляции всего 5,5 - 8 мм. Определенные составы изоляции из сшитого полиэтилена могут также использоваться для постоянного тока. Кабели низкого давления, заполненные маслом, имеют изоляцию из бумажных полос. Вся жила кабеля пропитана низко-вязкость изоляционная жидкость (минеральное масло или синтетический). Центральный масляный канал в проводнике способствует прохождению потока масла в кабелях напряжением до 525 кВ, когда кабель нагревается, но редко используется в подводных кабелях из-за риска загрязнения нефтью с повреждением кабеля. Пропитанные массой кабели также имеют изоляцию внахлест, но состав для пропитки очень вязкий и не выходит при повреждении кабеля. Пропитанная массой изоляция может использоваться для массивных кабелей постоянного тока напряжением до 525 кВ.

Бронирование

Кабели ≥ 52 кВ снабжены оболочкой из экструдированного свинца для предотвращения проникновения воды. Никаких других материалов пока не принято. Свинцовый сплав выдавливается на изоляцию на большие отрезки (возможно более 50 км). На этом этапе изделие называется сердечником кабеля. В одножильных кабелях жила окружена концентрической броней. В трехжильных кабелях три жилы кабеля скручиваются по спирали перед нанесением брони. Броня чаще всего состоит из стальной проволоки, пропитанной битумом для защиты от коррозии. Поскольку переменное магнитное поле в кабелях переменного тока вызывает потери в броне, эти кабели иногда снабжены немагнитными металлическими материалами (нержавеющая сталь, медь, латунь).

AC или DC

Большинство систем передачи электроэнергии используют переменный ток (AC), потому что трансформаторы может легко изменять напряжение по мере необходимости. Постоянный ток высокого напряжения передача требует конвертер на каждом конце линии постоянного тока для подключения к сети переменного тока. Система, использующая подводные силовые кабели, может быть менее затратной в целом при использовании передачи постоянного тока высокого напряжения, особенно на длинной линии, где емкость кабеля потребует слишком большого дополнительного зарядного тока. Внутренний и внешний проводники кабеля образуют пластины конденсатор, а если кабель длинный (порядка десятков километров), ток, протекающий через эту емкость, может быть значительным по сравнению с током нагрузки. Это потребовало бы более крупных и, следовательно, более дорогостоящих проводов для передачи заданного количества полезной мощности.

Рабочие подводные силовые кабели

Кабели переменного тока

Переменный ток (AC) подводные кабельные системы для передачи меньшего количества трехфазная электроэнергия может быть сконструирован с трехжильным кабелем, в котором все три изолированных жилы помещены в один подводный кабель. Таким образом прокладывается большинство кабелей для ветровых электростанций, идущих от берега к берегу.

Для больших объемов передаваемой мощности системы переменного тока состоят из трех отдельных одножильных подводных кабелей, каждый из которых содержит только один изолированный провод и по одной фазе трехфазного электрического тока. Четвертый идентичный кабель часто добавляется параллельно с тремя другими, просто в качестве запасного на случай, если один из трех основных кабелей поврежден и его необходимо заменить. Это повреждение может произойти, например, от корабля якорь по неосторожности упал на него. Четвертый кабель может заменить любой из трех других при правильном электрическое переключение система.

ПодключениеПодключениеНапряжение (кВ )Длина (км)ГодПримечания
Материковая часть Британской Колумбии к Остров Тексада до терминала Нил-КрикОстров Ванкувер / Подстанция Дансмюр525Двенадцать отдельных однофазных маслонаполненных кабелей. Номинальная мощность 1200 МВт.
Тарифа, Испания
(Испания -Марокко Взаимосвязь)		Фардиуа, Марокко
сквозь Гибралтарский пролив		400261998Второй с 2006 года [3] Максимальная глубина: 660 м (2170 футов).[4]
Норуолк, Коннектикут, СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИНортпорт, Нью-Йорк, СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ13818Трехжильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена.
СицилияМальта22095 км (59 миль)2015В Межсетевое соединение Мальта-Сицилия
Материковая ШвецияОстров Борнхольм, Дания6043,5 км (27,0 миль)В Борнхольм Кабель
Материковая ИталияСицилия38038 км (24 миль)1985замена "Пилоны Мессины "
ГерманияГельголанд30[5]
Остров НегросОстров Панай, Филиппины138
Дуглас Хед, Остров Мэн,Бисфэм, Блэкпул, Англия90104 км (65 миль)1999В Межсоединитель от острова Мэн до Англии, трехжильный кабель
Остров Вулф, Канада
для Ветряная электростанция на острове Вулф		Кингстон, Канада2457,8 км (4,8 миль)2008Первый трехъядерный XLPE подводный кабель на 245 кВ[6]
Мыс Торментин, Нью-БрансуикБорден-Карлтон, PEI7,8 км (4,8 миль)2017Кабели Острова Принца Эдуарда[7]

Кабели постоянного тока

ИмяПодключениеВодное пространствоПодключениекиловольты (кВ)Подводное расстояниеПримечания
Балтийский кабельГерманияБалтийское мореШвеция450250 км (160 миль)
Basslinkматерик Штат ВикторияБассов проливостровное государство Тасмания, Австралия500290 км (180 миль)[8]
БритнедНидерландыСеверное мореВеликобритания450260 км (160 миль)
Перекрестный звуковой кабельЛонг-Айленд, Нью-ЙоркЛонг-Айленд СаундШтат Коннектикут[нужна цитата ]
Соединитель Восток – ЗападИрландияирландское мореУэльс /Англия и, таким образом, британская сетка186 км (116 миль)Открыт 20 сентября 2012 г.
Estlinkсеверный ЭстонияФинский заливюжный Финляндия330105 км (65 миль)
Фенно-СканШвецияБалтийское мореФинляндия400233 км (145 миль)
Кросс-канальный HVDCМатериковая часть ФранцииАнглийский каналАнглия73 км (45 миль)кабель очень большой мощности (2000 МВт)[нужна цитата ]
HVDC GotlandКонтинентальная ШвецияБалтийское мореШведский остров Готландпервый подводный силовой кабель HVDC (не экспериментальный)[нужна цитата ]
HVDC между островамиЮжный островПролив КукаСеверный остров40 км (25 миль)между богатым властью Южным островом (много гидроэлектростанция ) из Новая Зеландия и более густонаселенный Северный остров
HVDC Италия-Корсика-Сардиния (САКОИ)Материковая часть ИталииСредиземное мореитальянский остров Сардиния, и соседний с ним французский остров Корсика[нужна цитата ]
HVDC Италия-ГрецияМатериковая часть Италии - Статический инвертор Galatina HVDCАдриатическое мореМатериковая часть Греции - Статический инвертор Arachthos HVDC400160 км (99 миль)Общая протяженность линии составляет 313 км (194 миль).
HVDC Leyte - ЛусонОстров ЛейтеТихий океанЛусон в Филиппины[нужна цитата ]
HVDC MoyleШотландияирландское мореСеверная Ирландия в пределах объединенное Королевство, а оттуда в Республика Ирландия25063,5 км (39,5 миль)500 МВт
HVDC Остров ВанкуверОстров ВанкуверПролив Грузииматериковая часть провинции Британская Колумбия
Система Kii Channel HVDCХонсюКанал КииСикоку25050 км (31 миль)в 2010 г. самая мощная в мире[нужна цитата ] подводный силовой кабель дальнего действия[непоследовательный ] (оценка 1400 мегаватты ). Этот кабель питания соединяет два больших острова в Японские домашние острова
KontekГерманияБалтийское мореДания
Конти-Скан[9]ШвецияКаттегатДания400149 км (93 миль)
Морская ссылкаНьюфаундлендАтлантический океанНовая Шотландия200170 км (110 миль)Линия мощностью 500 МВт была подключена в 2017 году с двумя подводными кабелями высокого напряжения постоянного тока, соединяющими Кэбот пролив.[10]
Немо-Линк[11]БельгияСеверное мореобъединенное Королевство400140 км (87 миль)
Кабель НептунаШтат Нью-ДжерсиАтлантический океанЛонг-Айленд, Нью-Йорк345103 км (64 миль)[12]
NordBaltШвецияБалтийское мореЛитва300400 км (250 миль)Эксплуатация началась 1 февраля 2016 г. с начальной передачей электроэнергии 30 МВт.[13]
NorNedEemshaven, НидерландыFeda, Норвегия450580 км (360 миль)700 МВт в 2012 году самый длинный подводный силовой кабель[14]
Скагеррак 1-4НорвегияСкагерракДания (Ютландия)500240 км (150 миль)4 кабеля - всего 1700 МВт[15]
SwePolПольшаБалтийское мореШвеция450
Western HVDC LinkШотландияирландское мореУэльс600422 км (262 миль)Самый длинный кабель мощностью 2200 МВт, первый подводный кабель на 600 кВ[16]

Строящиеся подводные силовые кабели

Предлагаемые подводные силовые кабели

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Подводный кабель - альтернатива электрических вышек, Мэтью Л. Уолд, Нью-Йорк Таймс, 16 марта 2010 г., дата обращения 18 марта 2010 г.
  2. ^ «Подводные силовые кабели - проектирование, установка, ремонт, экологические аспекты», Т. Ворзик, Springer, Берлин, Гейдельберг, 2009 г.
  3. ^ «Мост между двумя континентами» Рамон Гранадино и Фатима Мансури, Мир передачи и распределения, 1 мая 2007 г. Консультировалась 28 марта 2014 г.
  4. ^ «Энергетические инфраструктуры в Средиземноморье: прекрасные достижения, но без глобального видения», Абдельнур Кераман, Ежегодник IEMed 2014 (Европейский институт Средиземноморья ), в стадии публикации. Консультировалась 28 марта 2014 г.
  5. ^ "Mit der Zukunft Geschichte schreiben". Dithmarscher Kreiszeitung (на немецком). Архивировано из оригинал 19 июля 2011 г.
  6. ^ "Проект ветра острова Вулф" (PDF). Канадская медь CCBDA (156). 2008. Получено 3 сентября 2013.
  7. ^ «Проект подводного электрического кабеля P.E.I. официально запущен - новые подводные кабели обеспечивают около 75% электроэнергии острова». CBC News. 29 августа 2017 г.. Получено 1 августа 2020.
  8. ^ «Басслинк - О нас». Получено 11 февраля 2018.
  9. ^ https://web.archive.org/web/20050902175957/http://www.transmission.bpa.gov/cigresc14/Compendium/KONTI.htm
  10. ^ https://www.emeranl.com/maritime-link/maritime-link-infrastructure
  11. ^ https://uk.reuters.com/article/uk-britain-power/new-uk-belgium-power-link-to-start-operating-on-jan-31-idUKKCN1P81IJ
  12. ^ Яркое будущее Лонг-Айленда
  13. ^ «Мощность успешно передана по кабелю NordBalt». litgrid.eu. 2016-02-01. Получено 2016-02-02.
  14. ^ Кабельная линия связи Norned HVDC
  15. ^ http://new.abb.com/systems/hvdc/references/skagerrak
  16. ^ [1]
  17. ^ «Подключение Крита к электроснабжению материковой Греции».
  18. ^ «Соединение Крит - Пелопоннес. Выбор участников тендера на кабели для одного из самых важных проектов соединения подводных лодок в мире».
  19. ^ «Соединение Крит - Пелопоннес 150 кВ переменного тока».
  20. ^ «Морская ветровая линия электропередачи заслуживает похвалы и поддержки» статья Мэтью Л. Уолда в Нью-Йорк Таймс 12 октября 2010 г., по состоянию на 12 октября 2010 г.
  21. ^ Лойд, Линда (13 апреля 2012 г.). «Строительство продолжается в новом порту Полсборо». Philadelphia Inquirer. Получено 2013-07-08.
  22. ^ "Проект Нижнего Черчилля". Nalcor Energy.
  23. ^ «Кабель в Нидерланды - COBRAcable». energinet.dk. 2015-06-10. Архивировано из оригинал на 2016-01-20. Получено 2016-01-28.
  24. ^ «Siemens и Prysmian построят межсетевое соединение COBRA между Данией и Нидерландами». Energinet.dk. 2016-02-01. Архивировано из оригинал на 02.02.2016. Получено 2016-02-02.
  25. ^ Документ EuroAsia Interconnector, Октябрь 2017 г.
  26. ^ «ЭНЕРГЕТИКА: на шаг ближе конец изоляции». Финансовое зеркало. 2017-10-19. Получено 2017-01-04.
  27. ^ «Кипрская группа планирует строительство линии электроснабжения Греция-Израиль». Рейтер. 2012-01-23.
  28. ^ Transmission Developers Inc. (03.05.2010), Заявление на получение разрешения на продажу прав на передачу по договорным ценам и запрос об ускоренных действиях, Федеральная комиссия по регулированию энергетики, стр. 7, получено 2010-08-02
  29. ^ Исследование территории, связывающее энергосистему между Пуэрто-Рико и Виргинскими островами В архиве 2011-07-16 на Wayback Machine
  30. ^ Передача HVDC и линия электроснабжения Индия-Шри-Ланка 2010
  31. ^ [2]
  32. ^ "Тайваньская энергетическая компания - Taipower Events". Архивировано из оригинал на 2014-05-17.
  33. ^ Кэррингтон, Дамиан (11 апреля 2012 г.). «Вулканы Исландии могут привести Великобританию в действие». Хранитель. Лондон.
  34. ^ «Соглашение о реализации межсетевого соединения между Германией и Норвегией», Statnett 21 июня 2012 г. Дата обращения: 22 июня 2012 г.
  35. ^ "Kabel til England - Viking Link". energinet.dk. Получено 2015-11-12.
  36. ^ «Дания - Национальная сеть». nationalgrid.com. Архивировано из оригинал на 2016-03-03. Получено 2016-02-03.
  37. ^ «Начало строительства самой длинной в мире межсоединительной сети». statnett.no. Получено 2016-02-03.
  38. ^ FAB сайт fablink.net, а также (fr) Interconnexion France Aurigny Grand-Bretagne сайт rte-france.com, сайт Réseau de Transport d'Electricité.
  39. ^ Интерконнектор EuroAfrica
  40. ^ Электрический кабель соединит Кипр, Египет и Грецию, Bloomberg, 8 февраля 2017 г.
  41. ^ Кабель EuroAfrica мощностью 2000 МВт укрепляет связи между Египтом и Кипром, Financial Mirror 8 февраля 2017 г.
  42. ^ EEHC и Euro Africa Company подписали меморандум о взаимопонимании для проведения технико-экономического обоснования связи Египта, Кипра и Греции, Daily News Egypt, 6 февраля 2017 г.

внешняя ссылка