發(fā)布時(shí)間：2020-03-30 17:32

【摘要】：近年來(lái),海上風(fēng)電發(fā)展迅速,海洋輸電工程也有向特高壓發(fā)展的趨勢(shì),海底電纜的電壓等級(jí)和額定運(yùn)行電流也隨之增大,海底電纜電磁環(huán)境對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響日趨明顯。世界各國(guó)和海洋保護(hù)組織都十分關(guān)注海底電纜的工頻電磁場(chǎng)問(wèn)題,因此海底電纜電磁環(huán)境問(wèn)題成為制約海洋輸電和海上風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵因素,研究海底電纜的電磁環(huán)境問(wèn)題對(duì)海上輸電工程的建設(shè)有重要意義。本文基于一根10km的35kV海底三芯光電復(fù)合纜,采用解析計(jì)算,COMSOL Multiphysics有限元仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)量三種研究手段,對(duì)海底電纜的工頻電磁場(chǎng)進(jìn)行了分析;為了研究工頻電磁場(chǎng)對(duì)海洋生物的影響,本文對(duì)海底電纜周邊海生物的行為影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,說(shuō)明了海底電纜工頻電磁場(chǎng)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境有一定的影響。本文主要開(kāi)展如下幾方面的研究:(1)根據(jù)靜電屏蔽原理證明海底電纜外部工頻電場(chǎng)為零,基于鏡像法計(jì)算了海底電纜上方的工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度,并分析了海底電纜上方磁場(chǎng)的影響因素。(2)利用COMSOL Multiphysics有限元仿真軟件對(duì)海底電纜內(nèi)外部電磁場(chǎng)進(jìn)行仿真,對(duì)海底電纜的感應(yīng)電壓、電場(chǎng)強(qiáng)度、感應(yīng)電流、損耗和磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行了深入分析,以得出海底電纜外部電磁場(chǎng)的量級(jí)及影響因素。重點(diǎn)對(duì)鎧裝的材料屬性對(duì)海底電纜外部磁場(chǎng)的影響進(jìn)行了詳細(xì)的仿真,以確定材料屬性對(duì)海底電纜內(nèi)外部電磁場(chǎng)的影響。結(jié)合解析計(jì)算和有限元仿真,提出了海底電纜工頻磁場(chǎng)的減弱方案。(3)完整設(shè)計(jì)了海底電纜電磁環(huán)境的模擬實(shí)驗(yàn),從安裝、運(yùn)行和測(cè)量都給出相應(yīng)方案,并實(shí)施了方案。測(cè)量了模擬裝置不同位置的溫度變化,外部工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)值,將測(cè)量值和計(jì)算仿真值進(jìn)行對(duì)比,獲得相關(guān)電磁場(chǎng)的輻射值大小。對(duì)可實(shí)現(xiàn)的減弱電磁場(chǎng)的方案實(shí)測(cè),并進(jìn)行了分析。(4)結(jié)合海洋生態(tài)學(xué)的有關(guān)知識(shí),分別對(duì)菲律賓蛤仔、蝦夷扇貝和美洲鰻鱺在海底電纜電磁輻射環(huán)境下行為情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)合海洋生物實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對(duì)比現(xiàn)有工頻電磁場(chǎng)輻射限值進(jìn)行分析,得出海底電纜電磁場(chǎng)的輻射限值。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM75

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉英;李文沛;曹曉瓏;韓曉鵬;;隧道敷設(shè)交流電纜線路的工頻磁場(chǎng)特性[J];電力建設(shè);2014年08期

2 高俊國(guó);于平瀾;李紫云;張曉虹;劉通;劉智宏;;基于有限元法的電纜金屬護(hù)套感應(yīng)電壓仿真分析[J];高電壓技術(shù);2014年03期

3 杜兆斌;楊澤明;諶軍;邱有強(qiáng);梁敬成;牛海清;;超高壓海底電纜護(hù)套環(huán)流的理論計(jì)算新方法[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年12期

4 萬(wàn)保權(quán);干U喸，

本文編號(hào)：2607836