分布式复合缆光纤产出剖面测井工艺在海上油气田的应用

复合光纤测井技术是一种高精度、高可靠性、高分辨率的测井技术,在油气勘探和开发领域得到广泛应用。在现场实施过程中,复合光纤测井技术可以实时监测油气井储层温度、压力、应变等参数,及时发现异常情况,并采取相应措施,保障油气生产的稳定性和安全性。文章详细介绍了复合光纤测井技术的原理、方法和实现方式,与常规技术进行对比,分析了该技术在现场应用中的优点和局限性,并提出了未来研究的方向和建议。

一种光纤复合橡皮卷筒电缆的研制

根据国内市场需求,以及卷筒电缆在实际生产和应用过程中遇到的问题,设计了一种光纤复合型橡皮卷筒电缆,介绍了该电缆的结构设计参数和设计思路、每层结构的材料选型、生产过程中如何解决常见问题,以及产品所达到的性能参数,为光纤复合类卷筒电缆的研发、设计和生产提供参考。

VMD和SO优化SVM的光纤复合海缆故障诊断研究

为了进一步提高光纤复合海底电缆的故障诊断准确率,提出了基于VMD及SO优化SVM的故障诊断方法。首先,使用VMD对故障数据进行分解,得到若干条IMF分量并利用皮尔逊相关系数做进一步筛选。其次,对筛选得到的IMF分量进行特征提取,分别提取各分量的峭度、近似熵及模糊熵。最后,将上述特征值构成的特征向量输入经SO优化的SVM中进行训练及分类,得到故障诊断结果。实验结果表明,采用本文提出的基于VMD和SO优化SVM的故障识别方法,光纤复合海底电缆的故障识别准确率达到了100%,分别比SVM、GA-SVM、GWO-SVM、CNN方法的识别准确度高7.5%、5%、5%、7.5%。

基于自发布里渊散射的电缆弧垂在线监测研究

为了提高输电线负载能力、防止电网事故发生,文章利用布里渊散射和相干检测的原理,设计了一种基于自发布里渊散射的架空输电线路弧垂在线监测系统。利用布里渊光时域反射(BOTDR)技术,实时采集沿光纤分布的应变信号,提取应变传感关键性特征,实现对弧垂异常点的精准定位和预警。实验室数据和变电站测试结果表明:系统能够实时检测和精准定位应变变化信息,可单端测量且操作简单;可精准定位应变突变点,实现电缆弧垂异常情况的预警,及时发现和处理故障隐患,保证输电线路的安全稳定运行。

海底光纤复合缆机械损伤有限元仿真分析综述

海底光纤复合缆广泛应用于跨海洋信息能源互联互通工程中,在国家海洋发展战略中发挥着关键作用。海底环境复杂,不同类型机械损伤将直接影响海缆的安全运行,有限元仿真技术通过分工况模拟,为海缆的安全监测提供了一种低成本高效率的理论支撑手段。为总结现有技术,评估未来发展方向,文章梳理了海缆的拉伸、扭转和弯曲机械形变有限元仿真技术,并从锚害和自然洋流等因素层面,总结了海缆机械损伤有限元仿真研究结果,为光纤传感等监测技术提供了依据,最后对仿真技术进行了总结展望。

电力通信中的光缆故障与处置对策分析

阐述电力通信光缆典型故障的处理原则、典型故障的产生原因,探讨电力通信光缆的典型故障形式和应对措施,从而有效降低故障率。

基于分布式振动传感的智能光纤监测方案设计

针对目前分布式振动传感器系统存在设计方案复杂、成本较高的缺陷,提出一种基于瑞利散射的DVS评估方案。对电缆光纤应变分布进行理论分析及力学分析。设计用于评估DVS监测电力电缆动态应变和冲击能力的实验装置。实验阶段,以循环荷载和冲击实验对某供电电缆进行分析。循环荷载试验结果表明,传感光纤上单个点的应变频率和相位与液压执行器偏转范围内的频率和相位相匹配;冲击试验表明,初始冲击后,应变振幅呈指数衰减。试验结果符合实际,进一步验证了所提DVS监测电力电缆方案可实现电力应变曲线绘制过程。该方案为电力智能安防与检测提供了重要的数据基础。

基于光功率的智能化光纤在线动态监测系统

为满足当下电力通信运维需求,提出一种基于光功率的智能化光纤在线动态监测系统。在系统主站端架设有监测中心与前置机模块,链路经自动保护单元光功率监测器(OLP)使各子站端点连接站点的成套终端,再使用光功率监测器(OPU)经IP网络捕获在线光功率值与预设阈值进行比对,实现系统智能在线动态监测。实践结果表明:该系统在40 ms内能完成故障链路的快速保护倒换,并准确定位。

海底光缆传输网及其关键技术研究

论文介绍了国内外海底光缆传输网络的发展现状,提出了具有网格拓扑结构的海底光缆传输网的总体架构,研究信息接入与传输、远程供电、海底节点、光电综合网络监测等关键技术,实现各类海洋信息大容量、高速、可靠接入和传输至岸基中心,提高海底区域的抗毁生存、信息综合传输和远程供电等能力,为我国海底光缆传输网络的设计和建设提供参考。

电力电缆线路运行温度在线检测技术应用研究

电力电缆线路运行温度在线检测技术为当前及时发现电力电缆线路的局部过热点位置、检测运行线路的绝缘状态、计算导体载流量的首选技术措施,为此基于光频域反射OFDR测温法和TCP/IP通讯协议,提出分布式光纤连续在线检测长距离电力电缆线路表面温度方法和技术,有效地克服了基于光时域反射OTDR测温法的光纤测温技术中存在的不足,提高了检测温度的速度。研究结果表明,基于OFDR测温技术的分布式光纤电力电缆运行温度在线检测装置基本满足≥110kV电压的电力电缆线路运行温度在线连续检测的技术要求。

用于电力光纤到户的光纤复合低压电缆接续技术研究

光纤复合低压电缆(optical fiber composite low-voltagecable)接续技术是实现电力光纤到户及智能小区建设的关键技术之一。针对OPLC接续特点提出了光电安全分离、光纤接续及保护、电缆连接及保护等技术要求;全面分析比较了光纤接续技术的特点,建议电力光纤到户建设实施的中间节点应采用光纤热熔连接,OPLC终端可采用冷接技术制作快速连接头。最后根据电力光纤到户的不同接续场景提出接续技术的整套应用方案。

10kV地下排管电缆的分布式光纤在线测温技术的应用研究

在电力电缆监测中,温度是一个非常关键的参数,精确的、连续的温度数据对于电力电缆的工作状态监测、动态负荷测定、过热点报警和电缆管道的火灾监测等都具有非常重要的意义。笔者采用基于拉曼散射效应和拉曼光学时域反射测量技术的分布式光纤测温系统,对10kV地下排管敷设的电缆温度进行实时地、多测量点监测,获得了精确的点位温度值,可有效用于在线连续监测,为电缆载流量的确定提供了参考数据。

基于BOTDR的光纤复合海底电缆应变/温度监测

高压光纤复合海底电缆结构复杂、敷设环境特殊,日常巡检和状态检测实现难度大,利用分布式光纤应变和温度测量设备对其进行监测十分必要。为此,利用Brillouin光时域反射计(BOTDR)对110 kV光纤复合海底电缆中的复合光纤进行了应变和温度标定实验,比较了不同光纤Brillouin频移的应变/温度系数和初始频移的区别,给出了利用光纤中Brillouin频移分布曲线进行接续点精确定位的方法,对运行中的海缆进行了全面、实时、长期的状态监测和数据分析。结果表明:海缆光单元中不同光纤的Brillouin频移应变/温度系数基本相同,约为0.05 MHz/10-6和1.05 MHz/℃,但初始频移差别较大,变化范围约20 MHz;光路中接续点处的Brillouin频移变化明显,可作为定位依据;利用Brillouin频移监测海缆的应变和温度需结合海底地形、地质、洋流、环境温度、负荷电流等因素。

光纤传感技术在局部放电检测的研究进展

光纤传感技术近年来在局部放电测量应用上受到了越来越多的关注。文中重点关注应用在电缆及其附件局部放电测量的光纤传感技术最新研究进展。单模光纤Sagnac干涉仪被成功地应用在硅橡胶交直流电压下局部放电检测,具有优异的灵敏度,可检测到fC级别的反常放电声信号;本单位和高校合作证实了Sagnac干涉仪对实际电缆中间接头缺陷的局部放电检测能力。相比之下,相干光时域反射仪具有长距离分布式测量的能力,已有研究结果表明,其可测量到nC级别的电缆中间接头局部放电,未来仍需研究传感系统灵敏度提升方法以使其满足现场检测灵敏度要求。此外,通过利用透明硅橡胶制作电缆中间接头应力锥,并结合荧光光纤可实现电缆中间接头局部放电的光检测,其具有可比拟传统电测法的灵敏度。最后,光纤传感技术在未来长距离电缆及其中间接头局部放电检测上具有良好的应用潜力。

光电复合海缆中光纤与导体温度关系的有限元分析方法

根据光电复合海缆中的光纤温度计算导体温度是进行导体温度监测和载流量计算的关键。本文利用有限元法建立了110 kV光电复合海缆的有限元模型,根据IEC 60287标准计算出热载荷,分析了负荷电流、环境温度、土壤与海水的表面传热系数等因素对海缆本体及周围温度分布的影响,建立了海缆导体温度、光纤温度和环境温度的关系式。结果表明,导体温度与光纤温度呈线性关系,光纤温度每升高1℃,导体温度升高1.3℃;相同光纤温度下,环境温度每升高1℃,导体温度下降0.3℃;海缆发热主要耗散于周围1.6m以内的土壤中,土壤与海水表面传热系数对结果的影响可以忽略。根据光纤温度和海水温度,可计算出导体温度,作为海缆导体温度监测和载流量计算的理论依据。

基于分布式布里渊光纤散射传感的海底动力电缆监测技术研究

针对海底动力电缆出现故障而寻找电缆监测的技术与方法,分析渤海湾不稳定海域的海底动力电缆多次出现短路和断路故障的原因与机理,提出基于布里渊散射原理的分布式光纤传感技术监测电缆所受外力变化和监测电缆内部温度变化的方案和方法,进行三相高压电缆截面温度场和电缆外部受力变形的数值模拟分析,通过室内模拟实验和海堤沉降段电缆敷设后的光纤传感监测数据及水准仪观测监测数据对比分析,得出光纤传感器检测数据趋势与水准仪器测量结果吻合。模拟和现场测试结果表明,基于光纤布里渊散射原理的分布式光纤传感技术可有效实现海底动力电缆的温度和变形监测。

高压交联聚乙烯电缆在线监测及检测技术的研究现状

综述了我国高压交联聚乙烯(XLPE)电力电缆的在线监测及检测技术的研究进展及现场应用状况,对局部放电,温度,接地电流、介质损耗(tanδ)等监测方法的优缺点进行了讨论,认为tanδ监测方法存在工程上难以实现及无法获取电缆局部劣化信息的缺点,不宜在高压电缆系统的在线监测或检测系统中采用。提出了适合我国高压XLPE电力电缆的在线监测技术及检测方法。

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

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。