《海上油气田海底电缆选型计算方法分析》
该文是计算方法类有关硕士学位论文范文与海底电缆和油气田和选型方面专升本毕业论文范文.
[摘 要]本文以海上油气田电力组网为背景,详细介绍了前期研究阶段海底电缆选型的计算方法.依据海底电缆载流量,统筹考虑电网安全性以及项目经济性,初步选取海底电缆横截面积,再通过计算海底电缆电压降,进一步验证所选海底电缆的合理性.
[关键词]海底电缆 载流量 横截面积 海缆电压降
中图分类号：TE54 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0038-01
0、前言
随着海上油气田的发展,海上油气田的供电模式由原来的孤岛供电,正在向海上油气田电力组网转变.海底电缆在海上油气田电力组网中起着重要的纽带作用,通过海底电缆实现电能的输送,从而将海上油气田电力系统组成一个完整的有机体.
在海上油气田前期开发项目中,由于海底电缆信息会体现在电气设计料单中,因此海底电缆的选型不仅关系到油气田电力系统的安全稳定,同时也影响着前期开发项目的经济效益,因此海底电缆选型要综合系统安全与经济效益进行统筹考虑.
1.海底电缆横截面积选取
海底电缆选型所需的前置条件包括平台间所需传输的电量,传输距离,海底电缆载流量值、电阻、电抗等参数信息.海底電缆选型需确定的信息包括海底电缆的电压等级、横截面积、以及海底电缆的长度.
首先需要计算海底电缆的载流量值,通过平台间所需传输电量计算海底电缆载流量.有功功率计算公式为,
（公式1）
由公式1推导出载流量计算公式2,
（公式2）
式中：I——海底电缆载流量,单位A；
P——平台间所需传输电量,单位kW；
U——海底电缆电压等级,单位kV；
cosφ——功率因数,前期开发项目中,通常取值0.8.
依据由公式2计算得出的海底电缆载流量,对比海底电缆厂家技术手册,选出合适的海底电缆型号.
举例说明,通过公式2计算得出的海底电缆载流量为400A ,通过表1展示的海底电缆典型电气参数信息,横截面积大于240mm?的海底电缆满足载流量要求.综合考虑经济性因素,首先选取最小截面积的海缆——240mm?进行下一步校核.若下一步校核不满足要求,则需增大海底电缆截面积,重新校核,直到满足要求.
2.海底电缆电压降计算
在前期开发项目中,海底电缆的选型不仅要满足计算得出的载流量的要求外,还要满足电压降的要求.当通过载流量确定好海底电缆的横截面积后,就要对所选择的海底电缆进行电压降的计算,计算方法如下,
（公式3）
式中： ——海底电缆电压降,单位V；
I——计算得出的海底电缆载流量,单位A；
P——平台间所需传输电量,单位kW；
R——海底电缆电阻,单位Ω/km；
X——海底电缆电抗,单位Ω/km；
L——海底电缆长度,单位km；
cosθ——功率因数,前期开发项目中,通常取值0.8.
通过海底电缆电压降以及海底电缆电压值,计算得出海底电缆电压降百分比,计算公式如下,
（公式4）
式中： ——海底电缆电压降百分比；
——海底电缆电压降,单位V；
U——海底电缆额定电压,单位V；
在海上油气田前期开发项目中,值不能超过5%,否则就需增加海底电缆横截面积,或者将海底电缆电压等级升高.
举例说明,通过计算得出的载流量400A,初步选取横截面积为240mm?的海底电缆,对应查找表1中240mm?海底电缆的电气参数,计算电压降.当电压为10.5kV,传输距离大于6km时,电压降百分比超过5%,因此需要对海底电缆重新选型,增加横截面积或升高电压等级.
3.结束语
在海上油气田前期开发项目中,海底电缆的选型,不仅影响着海上油气田电气网络的安全稳定,同时其作为前期开发项目经济评价输入条件,也直接反应到项目的经济评价结果上,尤其是在项目快速评价阶段,影响更加明显.本文通过举例详细介绍了海底电缆选型的具体计算方法,为后续相关项目的开展提供了参考及经验.
参考文献
[1]《海洋石油工程设计指南》编委会编著.海洋石油工程电气、仪控、通信设计[M].北京：石油工业出版社,2007.6
[2]吴锋,胡辉,胡鹏,邹道标,李大全.海上油气田电力组网技术研究与实践[J].中国海上油气,2010,22（1）：54-58.
[3]王士政.电网调度自动化与配网自动化技术[M].北京：中国水利水电出版社,2003.
作者简介
高阳（1986.02-）,女,电气工程师,现主要从事海上油气田电力系统设计及研究.
概括总结:上文是一篇关于对写作海底电缆和油气田和选型论文范文与课题研究的大学硕士、计算方法本科毕业论文计算方法论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助.
计算方法引用文献:
[1] 计算方法论文范文 计算方法类专升本论文范文2万字
[2] 计算方法论文范文 计算方法大学毕业论文范文2万字
[3] 混合式教学和数值计算方法论文范例 混合式教学和数值计算方法方面毕业论文提纲范文2万字
