基于光纤应变和温度分布的海底电缆机械与电气特性分析及故障诊断方法

项目名称： 基于光纤应变和温度分布的海底电缆机械与电气特性分析及故障诊断方法

项目编号： No.51407074

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 电工技术

项目作者： 吕安强

作者单位： 华北电力大学（保定）

项目金额： 26万元

中文摘要： 海底电缆普遍用于岛屿和海上石油平台供电、海上风电场输电等场合，其状态监测十分重要，分布式光纤应变和温度测量技术为此提供了新的手段。如何通过光纤的应变和温度分布揭示海底电缆的机械和电气特性并进行故障诊断成为亟待解决的问题。本项目通过海底电缆机械和电气数学模型构建、实验室试验、现场试验等手段，建立其内部各层结构应力或应变与光纤应变的通用关系函数，利用光纤的应变分布计算海底电缆本体的应力或应变分布，分析其在运输、敷设、运行等过程中的机械特性变化；建立海底电缆导体和金属护套温度与光纤温度的通用关系函数，利用光纤的温度分布计算海底电缆导体和金属护套的温度分布，分析其在周期负荷、短时过负荷、长期运行等情况下的电气特性变化；提取锚砸、钩挂、磨损、相间短路、接地短路、断路、漏电等故障发生时海底电缆的应变温度分布和变化规律，进行机械和电气故障诊断。项目的完成可为海底电缆健康状态监测提供新的方法和理论依据。

中文关键词： 光纤复合海底电缆；分布式光纤传感技术；应变和温度；机械故障检测和诊断；电气故障检测和诊断

英文摘要： Submarine power cables are widely used in many important fields such as power supply for islands and offshore oil platform, offshore wind power transmission, et.al. It is necessary to monitor the running condition of submarine power cables. Distributed st

英文关键词： optical fiber composite submarine power cable；distributed optical fiber sensing technology；strain and temperature；mechanical fault detection and diagnosis；electrical fault detection and diagnosis