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利用光纤应变判断光电复合海缆锚害程度的有限元分析法 被引量：17
1
作者 吕安强 李永倩 +1 位作者 李静 张旭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期261-268,共8页
锚害占海缆机械故障的80%以上,不同程度的锚害会导致海缆发生漏电、接地、短路和断缆事故,及时发现锚害并判断锚害程度十分重要。本文提出了利用光电复合海缆中光纤的应变判断海缆锚害程度的有限元分析法。建立了110k V光电复合海缆的... 锚害占海缆机械故障的80%以上,不同程度的锚害会导致海缆发生漏电、接地、短路和断缆事故,及时发现锚害并判断锚害程度十分重要。本文提出了利用光电复合海缆中光纤的应变判断海缆锚害程度的有限元分析法。建立了110k V光电复合海缆的有限元模型,对海缆锚害过程进行了仿真和分析,建立了海缆锚害过程中铠装层应力和光纤应变的分段时间函数,对锚害程度进行了分级,并用海缆模型试验验证了仿真结果。结果表明,海缆锚害程度的加剧导致光纤应变的增加,海缆锚害过程可用5个分段函数表示,锚害程度可分为三级,分别对应0.12%、0.35%和1.1%的光纤应变,可利用分布式光纤传感技术测量的光纤应变判断海缆的锚害程度。 展开更多
关键词 光电复合海缆 锚害 光纤应变 分布式光纤传感 有限元分析
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光电复合海缆有限元建模与仿真 被引量：16
2
作者 张旭 尹成群 +1 位作者 吕安强 李永倩 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第2期120-124,147,共6页
海底电缆中的钢丝铠装层结构复杂,呈多变的空间形状,建立精确的铠装层模型对研究光电复合海底电缆力学性能至关重要,而目前仍存在应力、应变、位移等性能不清等诸多难题。为解决上述问题,首次提出了电缆铠装层的精确建模方法与ANSYS有... 海底电缆中的钢丝铠装层结构复杂,呈多变的空间形状,建立精确的铠装层模型对研究光电复合海底电缆力学性能至关重要,而目前仍存在应力、应变、位移等性能不清等诸多难题。为解决上述问题,首次提出了电缆铠装层的精确建模方法与ANSYS有限元分析软件相结合,对光电复合海底电缆进行了整体建模,并构建了一种典型的单内铠光电复合海底电缆,采用拉伸试验仿真与实物测试结果比较,证明了铠装层建模方法的可行性与准确性,为降低实际试验所需的高昂物力提供了一种有效解决方法。 展开更多
关键词 光电复合海底电缆 有限元 建模 铠装
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海缆布里渊光时域反射信号的去噪方法研究 被引量：10
3
作者 柯天兵 林琳 +1 位作者 李永倩 翟丽娜 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期311-315,共5页
为了从噪声背景中有效地提取光电复合海缆的布里渊光时域反射信号,根据信号的特点,提出了采用小波阈值法对实时信号进行去噪处理。针对小波阈值去噪参量设置的基础性问题,通过理论分析和实验对比确定了适于海缆布里渊光时域反射信号去... 为了从噪声背景中有效地提取光电复合海缆的布里渊光时域反射信号,根据信号的特点,提出了采用小波阈值法对实时信号进行去噪处理。针对小波阈值去噪参量设置的基础性问题,通过理论分析和实验对比确定了适于海缆布里渊光时域反射信号去噪处理的最优参量,并与中值滤波、均值滤波的去噪效果进行了对比。结果表明,相对于两种传统的滤波方法,最优参量下的小波阈值法能有效去除噪声,不仅信噪比提高了14.1dB,而且能检测出100με的应变变化。该研究对于探索海缆布里渊光时域反射信号的高效处理方法具有重要参考价值。 展开更多
关键词 信号处理 最优参量 小波阈值 光电复合海缆 布里渊光时域反射信号 去噪
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利用有限元法分析单芯光纤复合海缆扭转与光纤应变的关系 被引量：6
4
作者 杨志 柳小花 鞠森 《电测与仪表》 北大核心 2016年第23期72-77,共6页
利用有限元法建立了海缆扭转模型,对其进行网格划分、施加扭转载荷,模拟海缆不同角速度下的扭转过程,最终提取了铜导体和光单元的应力、应变数据,并对铜导体的径向和轴向应力、应变分布以及扭转速度与铜导体应力、应变的变化关系进行了... 利用有限元法建立了海缆扭转模型,对其进行网格划分、施加扭转载荷,模拟海缆不同角速度下的扭转过程,最终提取了铜导体和光单元的应力、应变数据,并对铜导体的径向和轴向应力、应变分布以及扭转速度与铜导体应力、应变的变化关系进行了分析。结果表明,在同一时刻铜导体径向应力、应变由内到外依次增大,轴向应力、应变分布与扭转角度大小有关;海缆以不同角速度扭转时,铜导体的应力、应变的变化与角速度的大小呈现出了一定的规律,整体趋势一致。最后,建立了光纤应变与铜导体应力的关系函数,为利用光纤传感技术监测海缆的扭转状态提供了理论依据。 展开更多
关键词 光纤复合海缆 扭转 应变 应力 有限元
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海底电缆在线监测及故障定位技术探讨 被引量：4
5
作者 杨玉新 《电气应用》 2021年第9期35-40,共6页
海底电缆是海上风电场的关键电气设备,其安全稳定运行至关重要。针对海底电缆安装后的在线监测及故障定位等技术分析介绍,指出了目前现状及需要进一步研究的内容,为海底电缆运行维护工作提供了参考。
关键词 光电复合 海底电缆 状态监测 故障定位
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XLPE光电复合海底电缆故障类型诊断方法 被引量：4
6
作者 宋士刚 李永倩 +1 位作者 吕安强 翟丽娜 《光通信研究》 北大核心 2014年第1期37-40,共4页
以某海峡铺设的110kV XLPE(交联聚乙烯)光电复合海底电缆的故障类型检测为目标,提出了一种利用海缆中复合的光纤检测其故障类型的方法。该方法首先使用IEC标准、PSCAD(电力系统计算机辅助设计)软件和ANSYS有限元仿真软件对不同故障时海... 以某海峡铺设的110kV XLPE(交联聚乙烯)光电复合海底电缆的故障类型检测为目标,提出了一种利用海缆中复合的光纤检测其故障类型的方法。该方法首先使用IEC标准、PSCAD(电力系统计算机辅助设计)软件和ANSYS有限元仿真软件对不同故障时海缆温度进行计算及仿真;然后在不同故障情况下从这类海缆的温度数据中提取出光纤温度数据,分析不同故障时光纤温度变化情况,推导出光纤温度变化与海缆故障类型的关系;最后分析故障点位置不同对光纤温度变化的影响。分析结果表明,该方法可以成功检测出海缆故障类型,对海缆的故障检测具有重要参考价值。 展开更多
关键词 光电复合海底电缆 故障检测 故障类型 温度检测 故障分析
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110kV光电复合海缆立体在线监测系统研发 被引量：3
7
作者 吴飞龙 徐杰 +1 位作者 郑小莉 杨力帆 《电力信息化》 2013年第1期38-43,共6页
通过对分布式光纤传感技术及布里渊光时域反射领域国内外研究应用情况的介绍,阐述了利用光电复合海缆富余光纤作为传感元件进行海缆在线监测研究的技术路线。着重论述分布式光纤温度和应变传感技术原理及基于BOTDR海缆本体状态实时在线... 通过对分布式光纤传感技术及布里渊光时域反射领域国内外研究应用情况的介绍,阐述了利用光电复合海缆富余光纤作为传感元件进行海缆在线监测研究的技术路线。着重论述分布式光纤温度和应变传感技术原理及基于BOTDR海缆本体状态实时在线监测的研究;船舶自动识别系统(AIS)和视频系统构建的肇事船只确认子系统可以与BOTDR系统联动,提前预警海缆异常状态,确认肇事船只;探讨海洋磁力计对海缆故障点进行水下定位方法。文章归纳总结了从海缆本体状态监测到海上肇事船只确认及海缆故障点定位的海缆立体监测研发成果,该成果在海洋环境下有着广泛的推广应用前景。 展开更多
关键词 光电复合海缆 在线监测 BOTDR AIS 视频
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光电复合海底电缆电—热多物理场耦合建模与故障分析 被引量：1
8
作者 李济来 何少佳 《装备制造技术》 2021年第5期30-36,共7页
针对光电复合海底电缆运行环境特殊,实验成本高,获取状态信息难等问题,基于COMSOL Multiphysics环境建立了电-热多物理场耦合模型。探究了敷设深度、环境温度和水土换热系数对海缆缆芯工作温度的影响以及在超负荷状态下海缆的状态进行分... 针对光电复合海底电缆运行环境特殊,实验成本高,获取状态信息难等问题,基于COMSOL Multiphysics环境建立了电-热多物理场耦合模型。探究了敷设深度、环境温度和水土换热系数对海缆缆芯工作温度的影响以及在超负荷状态下海缆的状态进行分析,找出海缆常见电气故障,得出:电阻的温度效应比不考虑温度效应海缆缆芯电磁损耗高约20%,铠装损耗和屏蔽层的损耗却是有所下降;光电复合海底电缆对海土温度的影响范围在1.5 m左右,海缆缆芯的工作温度随着环境温度的升高而升高;随着XLPE绝缘层退化程度的增加,缆芯温度升高几乎成正比增大,并且随着载流量增加,缆芯温度增加更加明显。采用电-热多物理场耦合的建模方法和故障分析手段为后续的研究提供一种有效解决方法。 展开更多
关键词 光电复合海底电缆 多物理场耦合 海缆损耗 电气故障
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海缆有限元温度场的模型验证
9
作者 何进 《现代计算机》 2021年第33期82-86,共5页
为了将有限元法应用在监测系统中同时提高其计算准确度,需要对其进行验证。查阅文献资料发现,对于使用有限元法计算的海缆温度场,计算时各种参数均为理论值,对计算结果的验证是与另一计算方法的计算结果进行对比。这种计算及验证的方法... 为了将有限元法应用在监测系统中同时提高其计算准确度,需要对其进行验证。查阅文献资料发现,对于使用有限元法计算的海缆温度场,计算时各种参数均为理论值,对计算结果的验证是与另一计算方法的计算结果进行对比。这种计算及验证的方法偏向于理论方面,不足以论证有限元温度场适用于工程实际。本文从监测系统的实测数据出发,提取其中的温度数据和电流数据。在光纤温度基本稳定的前提下,提取某一较低电流,以该电流及对应的光纤温度为基准,在参数的合理范围内动态修改建模参数使得参数接近实际值。确定参数后,使用其他电流值代入有限元模型计算海缆温度场并与实测数据进行比较。 展开更多
关键词 有限元 温度场 光电复合海缆 参数修正
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