漂浮式海上風電機組動態電纜設計導則目 次總則 1術語 2基本規定 3基礎資料 4氣象 4海洋水文 4工程地質 5漂浮式基礎與系泊系統 5風電機組及風電場電氣 5其他 6電纜型式與截面選擇 7導體材質 7絕緣 7護層類型 7芯數 7導體截面 8性能指標 8電纜構型設計與分析 9一般規定 9構型設計方法 9構型分析 9專用附件 11功能附件 11構型附件 11保護附件 11電纜敷設、支持與固定 12附錄A扭轉和抗拉測試 13附錄B 彎曲剛度測試 15附錄C 沖擊測試 17附錄D 擠壓測試 19本導則用詞說明 21引用標準名錄 22條文說明 23總則求，制定本導則。66kV及以下的漂浮式海上風電機組動態電纜設計。關標準的規定。術語動態電纜 dynamiccable范圍內移動的海底電纜。靜態電纜 staticcable海底電纜。電纜構型 configuration浸沒在水中的動態電纜從漂浮式基礎連接端至海床觸地端的線型特征。最大偏移 maximumoffset漂浮式基礎在平面上偏離中心位置的最大距離，分為遠端最大偏移和近端最大偏移。cablejointbetweendynamicandstaticpart確保動態電纜和靜態電纜之間光電傳輸連續和機械承載有效過渡的裝置。水文、地質、工程相關設備、海域規劃、航道等基礎資料為設計依據。動態電纜的設計使用年限應不小于所連接的漂浮式風電機組的設計使用年限。纜過渡裝置。氣象溫度等觀測資料。氣象參證站資料應包括下列內容：參證站基本情況及歷史沿革；30年歷年年平均風速、風向、氣溫等資料；30年歷年年最大風速、風向等資料；參證站與場址范圍內測風資料同期的逐時風速、風向系列海洋水文潮汐資料應包括下列內容：工程海域附近參證站資料統計的多年平均高（低）潮位、歷史極端高（低）潮位、潮差、漲落潮歷時、潮型數和潮汐類型等；場址范圍內至少連續一年的逐時潮汐觀測資料，以及對應同期的參證站逐時潮位觀測資料；20計水位等資料。波浪資料應包括下列內容：附近海洋站多年波浪觀測統計得到的工程海域波高、波向、波周期、波型等波浪統計特征資料；場址范圍內不少于一年的逐時波浪觀測資料；各方向區間的極端高（低）潮位、設計高（低）潮位條件下的不同重現期的設計波要素。全未采集到觀測數據的時間段。應采用已有觀測數據對追算模型進行驗證。海流資料應包括下列內容：場址范圍內不少于一年的逐時海流觀測資料；工程海域冬、夏季全潮多垂線同步水文觀測資料；各方向區間的分層的可能最大流速，或各方向區間的表面的可能最大流速及沿水深變化的流速分布系數。標準《海上風力發電場設計標準》GB/T51308的規定。工程地質4.3.1 GB/T51308定。漂浮式基礎與系泊系統漂浮式基礎資料應包括下列內容：漂浮式基礎設計；漂浮式基礎預留的用于動態電纜懸掛和安裝錨固裝置的位置和型式。由漂浮式基礎和系泊系統組成的整體漂浮式系統的資料應包括下列內容：整體漂浮式系統的靜態坐標位置；漂浮式基礎在各設計工況下的平均偏移及最大偏移；漂浮式基礎的運動數據。漂浮式基礎的運動響應特征參數，可由下列方式中的一種或多種給出：各設計工況下漂浮式基礎六自由度運動時間歷程；漂浮式基礎六自由度運動傳遞函數；漂浮式基礎的荷載傳遞函數及荷載、阻力計算相關數據及計算所使用的方法和條件。風電機組及風電場電氣風電機組資料應包括下列內容：風電機組高壓側電壓等級；風電機組高壓側開關柜等相關電氣設備的額定短時耐受能力；風電機組在漂浮式基礎上的安裝位置及方式；風電機組預留的用于將動態電纜接入高壓側開關柜的路徑。風電場電氣資料應包括下列內容：風電場總平面布置圖；風電場集電線路拓撲圖；動態電纜的設計輸送容量；動態電纜熱穩定校驗計算依據；與動態電纜連接的風電機組或升壓站的基礎設計圖。其他4.6.1 4.1~4.5的內容外，還應包括下列內容：1 1:2000~1:10000全要素海圖資料；場址海域海底管線、光纜、電纜、航標、沉船和障礙物等資料；海底管線、光纜、電纜附著的海洋生物情況；場址海域船舶交通管理系統（VTS）布設情況，船舶交通流航跡圖以及場址海域附近港口，航道錨地及其附屬設施，水上交通導、助航設施等。導體材質動態電纜宜采用銅導體。導體應采用阻水設計，宜采用非緊壓絞合圓形結構。GB/T3953體》GB/T3956的規定。絕緣絕緣材料應采用無填充的抗水樹交聯聚乙烯。GB50217、《海底電力電纜輸電工程設計規范》GB/T51190的規定。護層類型鎧裝層、外護套層。半導電屏蔽層可分為導體屏蔽層和絕緣屏蔽層，并應滿足下列要求：導體屏蔽層應采用非金屬材料；導體屏蔽層的材料允許工作溫度應高于與其接觸的絕緣層，并與絕緣層牢固地粘結。連接。金屬屏蔽層可由銅帶和銅絲組成，并應在整個電纜長度上保持連續性。分相護套層宜采用以聚乙烯為基料的半導體材料。內護套層宜采用聚乙烯。鎧裝層應滿足下列要求：宜采用鍍鋅鋼絲，也可采用其他不易腐蝕或鍍有保護層的鋼絲。應有兩層或兩層以上鎧裝結構，相鄰層方向應異向絞合。芯數動態電纜宜采用三芯光電復合電纜。光纖宜綜合考慮通信和電纜狀態監測的需求。導體截面制器內、彎曲加強件內、錨固裝置內等，導體截面宜按其中散熱最差區段條件選擇。導體截面應符合現行國家標準《電力工程電纜設計標準》GB50217電纜輸電工程設計規范》GB/T的規定。性能指標最大軸向抗拉剛度、彎曲剛度、抗沖擊能力、抗擠壓承載力、疲勞性能等。A~D。一般規定動態電纜的構型可包括上升段、浮力段、下降段、尾段。動態電纜的構型在任意工況下應滿足下列要求：任意點的曲率半徑不應小于設計最小彎曲半徑；任意點承受的荷載不應超過該點彎曲半徑所對應的允許的最大安全工作荷載；不應與海床、漂浮式基礎、系泊纜或其他可能對動態電纜造成損傷的物體發生碰撞、剮蹭；當漂浮式基礎運動時，應滿足任意方向的偏移要求。構型設計方法果。設計輸入應包括設計壽命、電纜基本參數和使用要求。降段、尾段的長度、形狀、起止位置。6.3要求時，應調整構型，并重新進行分析。動態電纜構型設計成果應包括下列內容：電纜性能參數；上升段、浮力段、下降段、尾段的長度、形狀、起止位置。對構型有影響的附件的設計方案。構型分析6.3.1的各類工況的荷載組合進行分析。表6.3.1各類工況的荷載組合工況荷載組合正常工況功能荷載、環境荷載極限工況功能荷載、環境荷載偶然工況功能荷載、環境荷載、偶然荷載安裝工況功能荷載、環境荷載、安裝荷載析，并滿足下列要求：強度分析時，應確保動態電纜任意點的最小彎曲半徑不應小于設計最小彎曲半徑，任意點承受的荷載不應超過該點最小彎曲半徑所對應的允許最大安全工作荷載；剛度分析時，應確保動態電纜各截面的組合抗拉和抗彎能力、組合應力應變、組合剛度滿足設計要求；疲勞類型應包括波致疲勞、渦激振動疲勞、安裝疲勞；干涉分析時，應確保動態電纜上浮段、下降段不與海床、漂浮式基礎、系泊纜或其他可能對動態電纜造成損傷的物體發生碰撞、剮蹭；穩定性分析時，應確保動態電纜尾段在與海床接觸的部分在垂直方向上不發生上浮、下沉或側向偏移。構型可采用計算模擬或模型試驗的方法進行分析。動態電纜的設計最小彎曲半徑應滿足下列公式：

RacFRlcF

（6.3.3-1）（6.3.3-2）式中：MR——動態電纜的設計最小彎曲半徑（m；ac——極限工況下動態電纜的最小彎曲半徑（；c——偶然工況下動態電纜的最小彎曲半徑（m；F6.3.3表6.3.3設計最小彎曲半徑的安全系數工況安全系數極限工況1.5偶然工況1.25件和參數，當缺乏經驗資料時，宜進行敏感性分析。功能附件能。GB/T51190可使用雙相錨固。動態電纜敷設區域的海面上宜設置用于標記和警示的浮球。構型附件浮力塊、重力塊應采用非吸水性材料，且結構便于安裝和拆卸。床上的系泊纜連接，夾具表面應做好防腐。保護附件用年限應不小于動態電纜的設計使用年限。宜在動態電纜與海床接觸的位置設置彎曲限制器或防磨保護管。動態電纜的長度應考慮水下構型對電纜長度的影響。敷設順序。上；待風電機組安裝就位后，可直接由海底牽拉至漂浮式基礎上。當動態電纜在穿越漂浮式基礎的結構時，應盡量減少對結構性能的影響。GB50217、GB/T51190規范》GB/T的規定。附錄A 扭和抗測試測試目的本方法適用于：測量電纜的軸向剛度；驗證電纜在不同拉伸荷載下的扭轉平衡；測量電纜在不同拉伸荷載下的扭轉剛度；驗證電纜在拉伸荷載下的失效模式。試樣準備0.5m阻、絕緣電阻和光纖通斷狀態。測試程序測試前測試進行前，需要測量樣纜的導體電阻和絕緣電阻，并檢查光纖通斷狀態。測試組態A.1另一端與限制旋轉自由度的拉力機拉桿連接。纜芯從錨固端伸出，便于測試。A.1扭轉和抗拉測試示意圖在樣纜下方放置支撐，以防止樣纜受到重力作用發生彎曲，從而確保拉力機護，避免人員傷害。測試步驟測試過程中，記錄單根導體的電阻，直到測試結束。101%1小時。0.5米在降低樣纜軸向拉力的過程中，其荷載降低步驟與加載步驟一致。23輪的軸向拉力測試.410°測試后測試結束后，為驗證樣纜的完整性，需要進行以下檢查和測量：外觀檢查。絕緣電阻測量。導體電阻測量光纖通斷狀態檢查。后處理將樣纜從拉力機移除下來，檢查拉伸荷載作用效果；同時對樣纜的錨固進行解剖，以驗證其完好性，相關數據和照片應有記錄。附錄B 彎剛度試測試目的本方法適用于驗證電纜彎曲剛度的理論值。試樣準備取樣纜長度不小于5m，且無彎曲變形。測試程序測試組態C.1進行組裝，一端用兩套夾具固定在工作臺作為固定端，另機上。圖C.1彎曲剛度測試示意圖測試步驟啟動直線電機，此時樣纜的活動端將變彎曲。樣纜彎曲時的撓度通過直線電直線電機保持縮進直至電機的最小量程。四點彎曲測試形式能夠在中間段行程純彎曲行為，因此主要對中間純彎曲部(3位移計)H1、H2、H3。測試結果根據試件純彎段的曲率φ換算公式可得：8HH1H2）2L24(H

2 2H1

2

（B.3-1）1 2 2 2F，可計算得到電纜的彎矩為：MFL22

（B.3-2）

MEIzM

（B.3-3）附錄C 沖測試測試目的本方法適用于驗證電纜在不同沖擊下的結果。試樣準備取至少2.5倍節距的樣纜，兩端各預留1m用于測量導體電阻、絕緣電阻和光纖通斷狀態。測試程序測試前測試進行前，需要測量樣纜的導體電阻和絕緣電阻，并檢查光纖通斷狀態。測試組態0.5C.1所示。圖C.1沖擊測試示意圖測試步驟將樣纜標記位置③~0.75m移開沖錘，測量絕緣電阻、導體電阻和光纖通斷情況并記錄。將樣纜標記位置⑤~1m，進行沖擊；移開沖錘，測量絕緣電阻、導體電阻和光纖通斷情況并記錄。測試結果測試時，在試驗中每次沖擊過后，如果導體電阻、絕緣電阻超過標準或者光纖不通，則本次沖擊能量即為電纜的抗沖擊能力。測試后，對樣纜進行外觀檢查和解剖；如果電單元、絕緣層或護套層等任意位置發生破壞，則發生破壞位置對應的沖擊能量即為電纜的抗沖擊能力。附錄D 擠測試測試目的本方法適用于驗證電纜在安裝或維修期間是否能承受預期的擠壓荷載。試樣準備取樣纜兩段，每段至少5m，兩端各預留1m用于測量導體電阻、絕緣電阻和光纖通斷狀態。測試程序測試前測試進行前，需要測量樣纜的導體電阻和絕緣電阻，并檢查光纖通斷狀態。測試組態1放入壓潰測試設備，確保壓板位置位于樣纜的中心，移動壓板位置0D.1所示。D.1兩向擠壓測試示意圖2放入壓潰測試設備，確保壓板位置位于樣纜的中心，移動壓板位置0D.2所示。圖D.1四向擠壓測試示意圖測試步驟連接導體電阻測試設備，組成一個實時監測導體電阻的回路。1220%為5mm每分鐘，實時監測壓板位移量。1m，再重復上述步驟。測試結果當前壓力即為電纜的抗擠壓承載力。本導則用詞說明表示很嚴格，非這樣做不可的：表示嚴格，在正常情況均應這樣做的：引用標準名錄包括所有的修改單本文件。《電力工程電纜設計標準》GB50217《海底電力電纜輸電工程設計規范》GB/T51190《海上風力發電場設計標準》GB/T5130810kV（Um=12kV）kV（Um=126kV）交聯聚乙烯絕緣大長度交流海底電纜及附件》中華人民共和國能源行業標準漂浮式海上風電機組動態電纜設計導則NB/TXXXX-202X條文說明編制說明《漂浮式海上風電機組動態電纜設計導則》NB/TXXXX-202X，經國家能源局XX年XX月XX日以第XX號公告批準發布。程設計的有關技術問題，依據國家、行業現行有關標準的規定。導則規定的參考。目 次1 總則 28基本規定 29基礎資料 304.1 氣象 304.2 海洋水文 304.4 漂浮式基礎與系泊系統 30水下構型設計與校驗分析 31一般規定 316.3 水下構型校驗分析 318 電纜敷設、支持與固定 321 總則1.0.1求和方法，可作為漂浮式海上風電機組動態電纜設計的重要參考。1.0.3（DNV）《Floatingwindturbinestructures和美國石油學會（API）標準《RommnddPtieorlxiblePip（PIRP17B,