应用数字化防护 保障海底电缆安全

　　“启帆7号”专业海缆检修船。吴家辰 摄

　　4月10日，新一代电子围栏自主预警驱离系统装置在浙江舟山马目侧浅滩区进行安装调试，预计月底正式投入使用。

　　舟山群岛背靠长江三角洲，面向太平洋，是长江流域和长江三角洲对外交流的海上门户和通道。地理位置造就了舟山独特的电网架构：大陆向舟山及舟山岛际间供电主要依靠海底电缆。因此，舟山的海底电缆总长度1470.64千米，居全国城市之最。

　　外力破坏是海底电缆损坏的主要原因之一，其中船只起锚造成的损坏又占绝大多数。为了保障海底电缆运行稳定可靠，舟山供电公司瞄准“永不锚损”海底电缆运行目标，打造全流程立体式海缆防护体系，一系列数字化海缆保护成果应运而生。

　　海上电子围栏筑起海缆保护屏障

　　“浙普渔41368号触发告警信息，前方浅滩区下有海底电缆，请驶出电子围栏区域，由瓜连山北侧绕行。”4月14日，220千伏马目—鱼山海底电缆附近，电子围栏预警系统主动发出预警信号，准备锚泊的船只随即离开浅滩区。

　　如果能及时提示船只驶离海缆禁锚区，就可以很大程度上避免船锚引起的外力破坏故障发生。2020年起，舟山供电公司沿着这个思路，创新研发海上电子围栏预警系统，推动此类外力破坏管控模式从被动报警处置向主动预警驱离转变。

　　舟山供电公司选择在船舶起锚等外力破坏发生较多的220千伏舟山马目—鱼山三回海缆马目侧浅滩区试点建设电子围栏预警系统，设置了4座电子围栏虚拟航标。当有船航行接近此区域时，船舶自动识别系统（AIS）会给该船发送4座电子围栏虚拟航标信息，标识海缆禁锚区。

　　同时，系统还可以综合分析船舶吃水情况、天文潮汐等因素，按照预先设定的报警规则，通过高频次的甚高频语音自动播报、AIS短报文提醒等措施，及时提醒可能驶入浅滩区的船舶离开，避免电缆因船舶起锚受到外力破坏从而发生故障，保障海底电缆安全运行。

　　磁矢量装置快速定位海缆故障

　　2020年3月25日，磁矢量海缆故障检测装置在舟山海域完成试验，成功获取海底电缆定位及其磁场数据，具备投入实际应用的能力。目前，该装置已在舟山全域推广使用。

　　磁矢量海缆故障检测装置长1米左右，通过数据缆线与勘测船相连。当勘测船在海面上拖动该装置航行时，装置会持续采集海底电缆发出的磁场信号，并将电磁场数据传至勘测船控制室的终端。之后，通过算法自动计算，勘测船就可获得海缆电流数据、位置信息，精准定位海缆异常故障点。

　　“简单来说，就是装置隔着几十米的海水和两米左右的海缆埋深，给海底电缆做‘核磁共振’，根据磁场数据的突变精准找到海缆异常点位。其中运用的水下量子传感等技术在国际上都是非常先进的。”相关技术负责人张磊介绍。

　　海缆抢修面临的第一个难题就是故障定位。广阔的海域、复杂的环境以及水文变化给海缆抢修带来了极大的困难。而磁矢量海缆故障检测装置能够为海缆故障抢修赢得宝贵时间。“目前国际上海缆平均修复时长在42天左右，海缆故障定位往往要一周以上。利用磁矢量海缆故障检测装置，寻找海缆故障点能缩短一半左右的时间，大幅提升海缆检修效率。”张磊说。

　　与将传统检测装置用线圈作为传感器相比，磁矢量海缆故障检测装置的传感器是矢量磁力仪，能够实时感知装置与电缆的相对方位。根据装置感知结果，船只可以修正路线，相当于多了个“智能导航”。

　　未来，磁矢量海缆故障检测装置还可以在海缆日常运维中发挥作用，帮助供电员工获取海底电缆的运行数据、评估海缆运行状态，便于定期维护。

　　专业海缆检修船填补装备空白

　　3月29日，国内首艘专业海缆检修船“启帆7号”正式交付使用，填补了我国在海缆检修重点装备领域的空白。

　　随着新型电力系统加快建设，海上风电发展如火如荼，风机产生的绿色电能通过海缆源源不断送到千家万户。

　　如何保障越来越多的海底电力“血管”畅通？舟山供电公司研发专业海缆检修船，提升海缆检修的专业化水平。

　　此前，海缆检修主要是依托锚艇、挖泥船等传统船只进行作业，船只吨位小、设备单一，遇到复杂情况需要多艘不同功能的船只一起作业，多船协调难度大。应用大吨位的海缆敷设船则作业成本相对较高。

　　“启帆7号”长74米、重2009吨，可以在9级大风中作业。它还拥有许多检修“秘密武器”，可以独立完成检修作业，无须其他船只辅助：主要用于海缆打捞回收作业的鼓轮机可以提高海缆回收工作效率，故障扫测功能仪可以通过雷达感应探知故障点，液压刀可在水下对海缆直接进行切割作业，具有自主知识产权的船载净化房和U型检修通道能够为海缆维修提供可靠、干净的环境，动力定位系统可以根据现场施工需求精准调整船只位置，四点锚泊定位系统则保证船只在海上作业期间不发生偏移。针对海缆可能遇到的各种“病症”，它都能快速“对症下药”，大大提升检修效率，缩短检修时间。