NO337300B1 - Subsea-høyspenningsdistribusjonssystem - Google Patents

Subsea-høyspenningsdistribusjonssystem Download PDF

Info

Publication number
NO337300B1
NO337300B1 NO20130522A NO20130522A NO337300B1 NO 337300 B1 NO337300 B1 NO 337300B1 NO 20130522 A NO20130522 A NO 20130522A NO 20130522 A NO20130522 A NO 20130522A NO 337300 B1 NO337300 B1 NO 337300B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
subsea
power distribution
distribution device
chamber
switch actuator
Prior art date
Application number
NO20130522A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20130522A1 (no
Inventor
Torbjørn Strømsvik
Ragnar Eretveit
Ola Jemtland
Original Assignee
Fmc Kongsberg Subsea As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=50489105&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO337300(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Fmc Kongsberg Subsea As filed Critical Fmc Kongsberg Subsea As
Priority to NO20130522A priority Critical patent/NO337300B1/no
Priority to BR112015026264-3A priority patent/BR112015026264B1/pt
Priority to US14/785,311 priority patent/US10164430B2/en
Priority to SG11201508503SA priority patent/SG11201508503SA/en
Priority to RU2015146205A priority patent/RU2664507C2/ru
Priority to PCT/EP2014/057609 priority patent/WO2014170320A1/en
Priority to AU2014255838A priority patent/AU2014255838A1/en
Priority to EP14717776.0A priority patent/EP2987213B1/en
Priority to CA2902847A priority patent/CA2902847C/en
Publication of NO20130522A1 publication Critical patent/NO20130522A1/no
Publication of NO337300B1 publication Critical patent/NO337300B1/no
Priority to AU2018211290A priority patent/AU2018211290A1/en
Priority to AU2020239685A priority patent/AU2020239685A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B7/00—Enclosed substations, e.g. compact substations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02—Surface sealing or packing
    • E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/035—Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H01F27/10—Liquid cooling
    • H01F27/12—Oil cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G9/00—Installations of electric cables or lines in or on the ground or water
    • H02G9/02—Installations of electric cables or lines in or on the ground or water laid directly in or on the ground, river-bed or sea-bottom; Coverings therefor, e.g. tile
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/04—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/16—Electric power substations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/20—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution using protection elements, arrangements or systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

TEKNISK FELT
Foreliggende oppfinnelse angår distribusjon av elektrisk effekt til subsea-utstyr.
Mer spesielt angår oppfinnelsen en subsea-effektdistribusjonsinnretning, som omfatter et vanntett hus som inneholder en transformator, idet transformatoren har en primærvikling og en flerhet av sekundærviklinger; inngangsterminaler, elektrisk forbundet til primærviklingen, innrettet til å bli forbundet til en ekstern effektforsyning; og utgangsterminaler, elektrisk forbundet med sekundærviklingene, innrettet til å være forbundet til effektforbrukende subsea-innretninger.
Oppfinnelsen vedrører også et tilsvarende subsea-effektdistribusjonssystem og
-fremgangsmåte.
BAKGRUNN
I offshoreinstallasj oner er det en økende bruk av elektrisk drevet subseautstyr, som for eksempel subsea-produksjonsinstallasjoner. Slikt subseautstyr kan omfatte bl.a. kompressorer, pumper, og ethvert annet elektrisk drevet subseautstyr.
Den elektriske effekten som skal distribueres til slikt subseautstyr kan leveres fra land, for eksempel et landkraftverk, eller fra et offshore effektgenererende anlegg, f.eks. på et skip eller plattform.
Slikt subseautstyr kan ha høye effektbehov, og elektrisk effekt må vanligvis overføres over lange avstander. For å tilveiebringe en effektiv effektoverføring over lange avstander, benyttes høyspenning for fjern-effektforsyning.
Den høyspente effektforsyningen er forbundet til en subsea-effektdistribusjonsanordning som innbefatter en transformator som har en effektforsyning med lavere spenning, som er forbundet til effektforbrukende subsea-innretninger. Transformatoren kan inneholdes i et vanntett hus. Transformatoren kan være en multi-vikling-transformator, som har en primærvikling og en flerhet av sekundærviklinger. Primærviklingen er elektrisk forbundet med inngangsterminaler som er innrettet til å bli forbundet til den eksterne høyspenningseffektforsyningen. Sekundærviklingene er elektrisk forbundet til utgangsterminalene, som er videre innrettet til å bli forbundet til de effektforbrukende subsea-innretninger.
En ulempe med et slikt arrangement er at sekundærtransformatorviklingene ikke har noen beskyttelse mot en svikt i en av de kretser som er forbundet til en sekundærvikling, f.eks. en jordfeil, overbelastning eller kortslutning i en av de effektforbrukende subsea-innretningene.
En slik svikt kan derfor resultere i nedstengelse eller frakobling av hele transformatoren. Dette har betydelige driftsmessige konsekvenser, for eksempel tap av driftstid og kostnader, og bør unngås når det er mulig.
US-2004/0051615 vedrører et undersjøisk effektdistribusjonssystem. Systemet innbefatter et første kammer som inneholder en transformator, et andre kammer som inneholder et effektdistribusjonssystem med samleskinner for distribusjon av elektrisk effekt til individuelle forbrukende enheter som er forbundet til samleskinnen via konnektorer. Grensesnittet mellom det første og andre kammer innbefatter en fleksibel membran som tillater olje i det første kammeret å utvide seg inn i det andre kammeret, og omvendt. Det andre kammeret er forbundet til et ytre volumekspansjonskammer som tillater trykkompensasjon.
WO-2007/055594 vedrører et arrangement for ekstern «black start» av et undersjøisk effektsystem. Systemet omfatter bl.a. en undersjøisk effektdistribusjonsinnretning som inneholder en transformator med flere sekundærviklinger.
SAMMENFATNING
Ulemper og/eller mangler ved bakgrunnteknikken er blitt overvunnet ved en anordning og et system som har blitt fremsatt i de vedlagte krav.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Den foreliggende oppfinnelse vil bli omtalt i nærmere detalj i det følgende, med henvisning til tegningene, hvor
Figur 1 er et skjematisk blokkdiagram som illustrerer aspekter ved en subsea-effektdistribusjonsinnretning. Figur 2 er et skjematisk blokkdiagram som illustrerer visse ytterligere aspekter ved en subsea-effektdistribusjonsinnretning. Figur 3 er et skjematisk blokkdiagram som illustrerer visse ytterligere aspekter ved en subsea-effektdistribusjonsinnretning.
DETALJERT BESKRIVELSE
Figur 1 er et skjematisk blokkdiagram som illustrerer aspekter ved en subsea-effektdistribusjonsinnretning.
Subsea-distribusjonsinnretningen omfatter et vanntett hus 101 som inneholder i det minste en transformator 102. Også vist er ytterligere transformatorer 103, 104, som også kan være innbefattet i det vanntette hus 101. Som det vil forstås, kan et hvilket som helst passende antall transformatorer, for eksempel 1, 2, 3 eller 4 transformatorer, være innbefattet i effektdistribusjonsinnretningen. Hver ekstra transformator 103, kan 104 f.eks. være lik, liknende, eller forskjellig fra transformatoren 102.
Transformatoren 102 har en primærvikling og en flerhet av sekundærviklinger, dvs. en multivikling-transformator. For illustrasjonens enkelhet er primærviklingen ikke vist i figur 1. Flerheten av sekundærviklinger, som i dette eksemplet omfatter fire sekundærviklinger, er illustrert inne i transformatoren 102.
Hver sekundærvikling mater én effektforbrukende innretning. Som anvendt her, skal uttrykket effektforbrukende innretning forstås å bety enten en enkelt effektforbrukende innretning eller et strømdistribusjonskretssegment som kan omfatte en flerhet av effektforbrukende innretninger.
Selv om det ikke er illustrert i figur 1, omfatter subsea-distribusjonsinnretningen 100 inngangsterminaler som er elektrisk forbundet til primærviklingen. Disse inngangsterminaler er også innrettet til å bli forbundet til en ekstern effektforsyning.
Den eksterne effektforsyningen kan ha høy forsyningsspenning, vanligvis 50-150 kV, for eksempel 90kV. Den høyspente effekten kan overføres over lange avstander, for eksempel fra land, f. eks. et landstrømanlegg, eller fra et offshore kraftanlegg, f.eks. på et skip eller en plattform, til subsea-stedet.
Effektdistribusjons innretningen 100 omfatter videre utgangsterminaler som er elektrisk forbundet til de sekundære viklingene og innrettet til å forbindes til de effektforbrukende subsea-innretningene.
Sekundærviklingene kan typisk levere en spenning i størrelsesorden 10 til 40 kV, eller mer spesielt, i området fra 20 til 36 kV, f.eks. 24kV.
Videre er brytere er innrettet til å bryte forbindelsen mellom hver sekundærvikling og en tilsvarende utgangsterminal. Bryterne, inkludert de viste brytere 113 og 123, er anordnet i det vanntette hus.
Anordningen av bryterne innrettet til å bryte forbindelsen mellom hver sekundærvikling og en tilsvarende utgangsterminal unngår komplette produksjons-stans i tilfelle av en elektrisk feil i en sekundær krets, for eksempel en overbelastning, kortslutning eller jordfeil i en subsea-effektforbrukende innretning. Hver bryter gjør det mulig å isolere hver enkelt sekundærkrets for å frakoble bare den kretsen som har en feil. Når en sekundærkrets skal kobles til eller fra, vil slike isolerende brytere gi mulighet for å utføre en slik kretsisoleringsoperasjon uten frakobling av hele subsea-transformatoren.
Bryterne som brukes i effektdistribusjonsinnretning kan f.eks. være konstruert for å operere i et spenningsområde på 10 til 40 kV, eller mer spesielt i området fra 20 til 36 kV, f.eks, 24 kV. Fordelaktig benyttes dielektrisk isolerende fluid (olje) til å fylle brytergapet, noe som innebærer at en bryter beregnet for en bestemt spenning når den opereres i luft, kan operere med vesentlig høyere (for eksempel ca. tre ganger høyere) spenning når isolerende fluid (olje) benyttes.
Som et forenklet, illustrerende eksempel, vist i figur 1, er en sekundærvikling 111 i transformatoren 102 forbundet gjennom en leder 112 til en bryter 113. En ytterligere forbindelse er forbundet mellom bryteren 113 og utgangsterminalen 114, som er innrettet til å være forbundet til en effektforbrukende subsea-innretning. Likeledes er en annen sekundærvikling 121 i transformatoren 102 forbundet gjennom en leder 122 til en bryter 123. En ytterligere forbindelse er forbundet mellom bryteren 123 og utgangsterminalen 124, som også er innrettet til å forbindes til en effektforbrukende subsea-innretning.
Fordelaktig er hver bryter, f.eks. bryteren 123, plassert så nær som mulig til sekundærviklingen for transformatoren, for derved å minimalisere risikoen for en feil mellom sekundærviklingen og bryteren, siden en slik feil ikke kan isoleres ved hjelp av bryteren.
Fortrinnsvis er hver sekundærvikling av transformatoren, som for eksempel transformatoren 102, forsynt med en korresponderende bryter.
Hver bryter omfatter en bryteraktuator, som aktuerer koblingsfunksjonen for bryteren. For eksempel aktueres bryteren 113 av bryteraktuatoren 115. Fortrinnsvis, som vist, aktueres to andre, tilsvarende opererte brytere av den samme bryteraktuatoren 115.
Likeledes aktueres bryteren 123 aktiveres av en annen bryteraktuator 125. Fortrinnsvis, som vist, aktueres to andre, tilsvarende opererte brytere av den samme bryteraktuatoren 125.
I et særlig fordelaktig aspekt er det vanntette huset 101 konfigurert med et første kammer 131 og et andre kammer 141. Det andre kammer 141 er separat fra det første kammer 131. Videre, i denne konfigurasjonen, er transformatoren anordnet i det første kammer 131, mens bryterne er anordnet i det andre kammer 141.
Det første kammer 131 og det andre kammer 141 er fordelaktig oljefylte. Fordelaktig er oljen som benyttes en dielektrisk isolerende olje av en type kjent som transformatorfluid. Et eksempel er kjent som MIDEL 7131.
De første 131 og andre 141 kammerne kan være konfigurert som separate deler eller som deler av en inndelt kapsling. Kammerne, herunder den inndelte kapsling, skal være utformet og innrettet til å tåle subseamiljøforhold, det vil si vanntrykk, salt, temperaturvariasjoner, etc. For dette formål kan kamrene være laget av et sterkt stålhus med kjøleribber for varmeveksling. Kabinettet kan med fordel inneholde en toppdeksel og egnede foringsbokser. Passende forseglinger, innelukkinger, penetratorer og konnektorer til sjøvann for subseamiljøet kan velges slik det er hensiktsmessig av fagmannen.
I et aspekt er bryteraktuatoren (eller bryteraktuatorene) inneholdt det vanntette huset. Derfor, som vist, er bryteraktuatorene 115 og 125 inneholdt i det vanntette huset 101.
Mer spesifikt, i den konfigurasjon hvor det vanntette hus 101 har et første kammer 131 og et andre kammer 141, er bryteraktuatoren fordelaktig inneholdt inne i det andre kammer 141. I denne konfigurasjonen er elektriske penetratorer nødvendig mellom det første og det andre kammer.
I et alternativt aspekt er bryteraktuatoren anordnet eksternt i forhold til det vanntette hus. I dette tilfellet kan det være nødvendig å anordne en mekanisk aksel gjennom skallet for det vanntette hus. Dette fører imidlertid til visse ulemper med hensyn til å oppnå en varig og pålitelig tetning mellom akselen og skallet for det vanntette hus. Dette problemet har blitt løst ved å anordne en magnetisk kopling mellom aktuatorens elektriske motor, anordnet utenfor det vanntette huset, og en bevegelig mekanisme for bryteren.
I et hvilken som helst av de ovennevnte aspekter kan bryteraktuatoren være forbundet til, og innrettet til å bli styrt av, en styreenhet som er anordnet separat fra det vanntette hus.
Bryteraktuatoren kan med fordel være en elektrisk bryteraktuator, f.eks. innbefattende en motor, mekanisk drivutstyr, en effektforsyning slik som et batteri, og en styreenhet. Den elektriske bryteraktuatoren kan være konfigurert til å være feilsikker. Batteriet kan være et internt batteri, et eksternt batteri, eller en kombinasjon.
Alternativt kan bryteraktuatoren være en hydraulisk eller elektro-hydraulisk bryteraktuator.
Figurene 2 og 3 er skjematiske blokkdiagrammer som illustrerer visse andre aspekter ved en subsea-effektdistribusjonsinnretning.
Subsea-effektdistribusjonsinnretningen 200 omfatter et vanntett hus på samme måte som anordningen 100 beskrevet ovenfor med referanse til figur 1, selv om dette huset ikke har vært illustrert i figurene 2 og 3. Det vanntette huset rommer en transformator som har en primærvikling, skjematisk vist ved 210, og en flerhet av sekundærviklinger, nemlig de fire sekundærviklinger 211, 221, 231 og 241. Inngangsterminaler (skjematisk vist som en linje) er elektrisk forbundet til primærviklingen 210 og innrettet til å bli forbundet til en ekstern effektforsyning. I figur 2 er en bryter 250 er vist å være forbundet i forsyningsledningen mellom den eksterne strømforsyning og primærviklingen 250. Subsea-effektdistribusjonsinnretningen 200 omfatter videre utgangsterminaler, som er elektrisk forbundet til sekundærviklingene og innrettet til å forbindes til effektforbrukende subsea-innretninger, illustrert ved 216, 226, 236 og 246. Brytere, illustrert i figur 2 ved henholdsvis 211, 221, 231 og 241, er innrettet til å bryte forbindelsen mellom hver sekundærvikling og en tilsvarende utgangsterminal, som fører til en tilsvarende effektforbrukende subsea-innretning. Bryterne er anordnet i det vanntette hus, på tilsvarende måte som beskrevet og illustrert for effektdistribusjonsinnretningen 100 illustrert i figur 1.
I tillegg kan subsea-effektdistribusjonsinnretningen 200 omfatte hvilke som helst av de valgfrie trekk, eller en hvilken som helst kombinasjon av de valgfrie trekk, som allerede er beskrevet ovenfor for effektdistribusjonsinnretningen 100 vist i figur 1.
Figur 3 viser en tilsvarende utforming som det som er vist i figur 2. Hver effektforbrukende subsea-innretning kan omfatte en ytterligere effektbryter i selve innretningen, eller mer spesifikt, som antydet i figur 3, i en separat bryterenhet festet til eller innbefattet i det samme hus som den korresponderende effektforbrukende subsea-innretningen. Strømbryterne innbefattet i den effektforbrukende innretningen kan for eksempel være en strømbryter i en Variable Speed Device (VSD).
Subsea-effektdistribusjonsinnretningen fremlagt ovenfor, med en hvilken som helst kombinasjon av aspekter og eventuelle eller valgfrie trekk, kan være innbefattet i et subsea-effektdistribusjonssystem. Subsea-effektdistribusjonssystemet omfatter en ekstern effektforsyning, med en høy spenning på typisk 50-150 kV, for eksempel 90kV. Høyspenningseffekten kan overføres over lange avstander, for eksempel fra land, f.eks. et landbasert kraftverk, eller fra et offshore-kraftgenererende anlegg, f.eks. på et skip eller en plattform, til subsea-stedet.
Subsea-effektdistribusjonssystemet omfatter videre en subsea-effektdistribusjonsinnretning som beskrevet ovenfor, f.eks. som vist og beskrevet med henvisning til figurene 1, 2, 3 og 4, og en flerhet av effektforbrukende subsea-innretninger, slik som kompressorer, pumper, etc.
Subsea-effektdistribusjonssystemet omfatter også primære elektriske forbindelser som forbinder den eksterne effektforsyning og inngangsterminalene for subsea-effektdistribusjonsinnretningen.
Subsea-effektdistribusjonssystemet omfatter også sekundære elektriske forbindelser som forbinder utgangsterminalene for subsea-effektdistribusjonsinnretningen og effektforbrukende subsea-innretninger.
Det vil forstås av fagmannen at den fremlagte subsea-effektdistribusjonsinnretningen og subsea-effektdistribusjonssystemet kan anvende tre-fase AC- eller en-fase AC-forsyningsspenning/strøm, -kretser og -elementer.
Den beskrevne subsea-effektdistribusjonsinnretningen og subsea-effektdistribusjonssystemet kan ha i det minste noen av de følgende fordeler: En jordfeil eller en annen elektrisk feil i en sekundærkrets behøver ikke ha noen innvirkning på de andre sekundære kretser.
Muligheten for å isolere en krets med feil, slik at denne feilen ikke påvirker transformatoroperasjonen, og
Installasjon eller fjerning av effektforbrukende subsea-innretninger kan gjøres med de resterende deler av subsea-effektdistribusjonssystemet i drift, for eksempel under vedlikehold og/eller reparasjon.
Nedstengning eller frakobling av hele transformatoren ville ha betydelige operasjonelle ulemper, f.eks. tap av operativ tid, og kostnader. Den fremlagte subsea-effektdistribusjonsinnretningen og -systemet overvinner slike mangler ved relaterte løsninger i bakgrunnsteknikken.

Claims (14)

1. Subsea-AC-effektdistribusjonsinnretning (100), omfattende et vanntett hus (101) inneholdende minst en transformator (102), idet transformatoren har en primærvikling og en flerhet av sekundærviklinger; inngangsterminaler, elektrisk forbundet til primærviklingen, og innrettet til å bli forbundet til en ekstern AC-effektforsyning; utgangsterminaler, elektrisk forbundet til sekundærviklingene og innrettet til å bli forbundet til effektforbrukende subsea-innretninger; hvor brytere (113, 123) er innrettet til å bryte forbindelsene mellom hver sekundærvikling og en korresponderende utgangsterminal, og bryterne er anordnet inne i det vanntette huset (101).
2. Subsea-effektdistribusjonsinnretning som angitt i krav 1, hvor hver sekundærvikling (111) er forsynt med en korresponderende bryter (113).
3. Subsea-effektdistribusjonsinnretning ifølge et av kravene 1-2, hvor hver bryter innbefatter en bryteraktuator (115).
4. Subsea-effektdistribusjonsinnretning som angitt i krav 3, hvor det vanntette hus (101) er utformet med et første kammer (131) og et andre kammer (141) som er separat fra det første kammer (131), idet transformatoren (102) er anordnet inne i det første kammer (131)og bryterne er anordnet i det andre kammer (141).
5. Subsea-effektdistribusjonsinnretning som angitt i krav 4, hvor det første kammer (131) og det andre kammer (141) er oljefylt.
6. Subsea-effektdistribusjonsinnretning som angitt i krav 5, hvor bryteraktuatoren (115) er inneholdt i det vanntette hus (101).
7. Subsea-effektdistribusjonsinnretning som angitt i krav 6, hvor bryteraktuatoren (115) er inneholdt i det andre kammer (141).
8. Subsea-effektdistribusjonsinnretning som angitt i krav 5, hvor bryteraktuatoren (115) er anordnet eksternt i forhold til det vanntette hus (101).
9. Subsea-effektdistribusjonsinnretning som angitt i krav 8, hvor bryteraktuatoren (115) aktuerer bryteren ved hjelp av en mekanisk aksel som forløper gjennom en del av det vanntette hus (101).
10. Subsea-effektdistribusjonsinnretning som angitt i krav 8, hvor bryteraktuatoren (115) aktuerer bryteren ved hjelp av en magnetisk kobling over en del av det vanntette hus (101).
11. Subsea-effektdistribusjonsinnretning ifølge et av kravene 3-10, hvor bryteraktuatoren (115) er forbundet til og innrettet til å bli styrt av en styreenhet som er anordnet separat fra det vanntette hus (101).
12. Subsea-effektdistribusjonsinnretning ifølge et av kravene 3-11, hvor bryteraktuatoren (115) er en elektrisk bryteraktuator.
13. Subsea-effektdistribusjonsinnretning ifølge et av kravene 3-11, hvor bryteraktuatoren (115) er en hydraulisk bryteraktuator.
14. Subsea-AC-effektdistribusjonssystem, omfattende en ekstern AC-strømforsyning, en subsea-AC-effektdistribusjonsinnretning (100) som angitt i et av kravene 1-13, en flerhet av effektforbrukende subsea-innretninger, og primære elektriske forbindelser som forbinder den eksterne effektforsyning og inngangsterminalene for subsea-effektdistribusjonsinnretningen, og sekundære elektriske forbindelser som forbinder utgangsterminalene for subsea-effektdistribusjonsinnretningen og de effektforbrukende subsea-innretninger.
NO20130522A 2013-04-17 2013-04-17 Subsea-høyspenningsdistribusjonssystem NO337300B1 (no)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20130522A NO337300B1 (no) 2013-04-17 2013-04-17 Subsea-høyspenningsdistribusjonssystem
CA2902847A CA2902847C (en) 2013-04-17 2014-04-15 Subsea power distribution device and system
RU2015146205A RU2664507C2 (ru) 2013-04-17 2014-04-15 Подводное устройство и система для распределения электропитания
US14/785,311 US10164430B2 (en) 2013-04-17 2014-04-15 Subsea power distribution device and system
SG11201508503SA SG11201508503SA (en) 2013-04-17 2014-04-15 Subsea power distribution device and system
BR112015026264-3A BR112015026264B1 (pt) 2013-04-17 2014-04-15 Dispositivo e sistema de distribuição de potência submarina
PCT/EP2014/057609 WO2014170320A1 (en) 2013-04-17 2014-04-15 Subsea power distribution device and system
AU2014255838A AU2014255838A1 (en) 2013-04-17 2014-04-15 Subsea power distribution device and system
EP14717776.0A EP2987213B1 (en) 2013-04-17 2014-04-15 Subsea power distribution device and system
AU2018211290A AU2018211290A1 (en) 2013-04-17 2018-08-02 Subsea power distribution device and system
AU2020239685A AU2020239685A1 (en) 2013-04-17 2020-09-23 Subsea power distribution device and system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20130522A NO337300B1 (no) 2013-04-17 2013-04-17 Subsea-høyspenningsdistribusjonssystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20130522A1 NO20130522A1 (no) 2014-10-20
NO337300B1 true NO337300B1 (no) 2016-03-07

Family

ID=50489105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20130522A NO337300B1 (no) 2013-04-17 2013-04-17 Subsea-høyspenningsdistribusjonssystem

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10164430B2 (no)
EP (1) EP2987213B1 (no)
AU (3) AU2014255838A1 (no)
BR (1) BR112015026264B1 (no)
CA (1) CA2902847C (no)
NO (1) NO337300B1 (no)
RU (1) RU2664507C2 (no)
SG (1) SG11201508503SA (no)
WO (1) WO2014170320A1 (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO337678B1 (no) 2014-05-26 2016-06-06 Fmc Kongsberg Subsea As Undersjøisk effektdistribusjonsinnretning og - system.
NO343424B1 (en) * 2015-08-26 2019-03-04 Fmc Kongsberg Subsea As Combined Subsea Transformer and compensating HV Reactor
US11083101B2 (en) * 2015-12-22 2021-08-03 Siemens Energy AS Data switch for underwater use
NO342871B1 (en) 2016-07-11 2018-08-20 Vetco Gray Scandinavia As Control system and method for an electric actuator with fail-safe functionality
EP3339084B1 (en) * 2016-12-23 2021-08-18 ABB Schweiz AG Electric vehicle charging station with transformer comprising multiple secondary windings
EP3352320A1 (en) * 2017-01-18 2018-07-25 ABB Schweiz AG Mechanical arrangement of subsea switchgear
NO344304B1 (en) * 2017-12-12 2019-10-28 Fmc Kongsberg Subsea As Subsea actuator for actuating a subsea rotating component, as well as a method of operating an actuator
NO20190801A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-28 Fsubsea As System for subsea pressure booster power supply and distribution
GB2621368A (en) * 2022-08-10 2024-02-14 Siemens Energy AS Subsea power switching unit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1815842A (en) * 1927-11-01 1931-07-21 Gen Electric Electric transformer and system of distribution
US6420976B1 (en) * 1997-12-10 2002-07-16 Abb Seatec Limited Underwater hydrocarbon production systems
WO2003106813A1 (en) * 2002-06-17 2003-12-24 Kværner Oilfield Products As Integrated communications and power system
US20040051615A1 (en) * 2000-11-14 2004-03-18 Gunnar Hafskjold System for distribution of electric power
WO2007055594A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-18 Norsk Hydro Produksjon A.S Arrangement for external black start of subsea power system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4240122A (en) 1979-03-26 1980-12-16 Mcgraw-Edison Company Protective device
GB2335215B (en) * 1998-03-13 2002-07-24 Abb Seatec Ltd Extraction of fluids from wells
DE10005176A1 (de) * 2000-02-05 2001-08-09 Abb Patent Gmbh Inhärent kurzschlußfestes Stromverteilungssystem
US7615893B2 (en) * 2000-05-11 2009-11-10 Cameron International Corporation Electric control and supply system
GB0105856D0 (en) 2001-03-09 2001-04-25 Alpha Thames Ltd Power connection to and/or control of wellhead trees
DK1963616T4 (en) * 2005-12-19 2016-04-11 Siemens Ag Electrical power system for a subsea system
NO327370B1 (no) 2007-07-03 2009-06-15 Vetco Gray Scandinavia As Innretning tilpasset for en undersjoisk applikasjon
EP2293407A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-09 Converteam Technology Ltd Power transmission and distribution systems
GB2500495B (en) 2010-09-13 2018-10-31 Aker Solutions As Stable subsea electric power transmission to run subsea high speed motors

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1815842A (en) * 1927-11-01 1931-07-21 Gen Electric Electric transformer and system of distribution
US6420976B1 (en) * 1997-12-10 2002-07-16 Abb Seatec Limited Underwater hydrocarbon production systems
US20040051615A1 (en) * 2000-11-14 2004-03-18 Gunnar Hafskjold System for distribution of electric power
WO2003106813A1 (en) * 2002-06-17 2003-12-24 Kværner Oilfield Products As Integrated communications and power system
WO2007055594A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-18 Norsk Hydro Produksjon A.S Arrangement for external black start of subsea power system

Also Published As

Publication number Publication date
AU2020239685A1 (en) 2020-10-15
CA2902847A1 (en) 2014-10-23
BR112015026264A2 (pt) 2017-07-25
CA2902847C (en) 2020-12-15
NO20130522A1 (no) 2014-10-20
RU2015146205A (ru) 2017-05-22
AU2018211290A1 (en) 2018-08-23
RU2664507C2 (ru) 2018-08-20
AU2014255838A1 (en) 2015-10-08
US20160072284A1 (en) 2016-03-10
EP2987213B1 (en) 2022-04-27
BR112015026264B1 (pt) 2022-03-29
EP2987213A1 (en) 2016-02-24
WO2014170320A1 (en) 2014-10-23
SG11201508503SA (en) 2015-11-27
US10164430B2 (en) 2018-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO337300B1 (no) Subsea-høyspenningsdistribusjonssystem
NO20140650A1 (no) Undersjøisk effektdistribusjonsinnretning og - system.
EP2989701B1 (en) Subsea switchgear
US9281666B2 (en) Subsea electrical distribution system having redundant circuit breaker control and method for providing same
US9742163B2 (en) Subsea switchgear
NO313068B1 (no) Undersjoisk transformator - distribusjonssystem med et forste og et andre kammer
US9627862B2 (en) Methods and systems for subsea direct current power distribution
NO325437B1 (no) Arrangement for ekstern dodstart av undersjoisk kraftsystem
US9379544B2 (en) Subsea electrical distribution system operable to supply power to subsea load from plurality of sources
BRPI1005205A2 (pt) mÉtodo para fornecer energia elÉtrica auxiliar e instalaÇço de poÇo subaquÁtica
NO326036B1 (no) Arrangement for kontrollert oppstart av stromforsyning til en undervannsinstallasjon
AU2014274578B2 (en) Methods and systems for subsea boosting with direct current and alternating current power systems
BR112018003411B1 (pt) Dispositivo e sistema de alimentação de corrente alternada submarino
BR112018076903B1 (pt) Instalação de distribuição de energia elétrica submarina, rede de distribuição de energia elétrica submarina e unidade de armazenamento de energia centralizada
US20150188314A1 (en) Methods and systems for subsea direct current power distribution

Legal Events

Date Code Title Description
PDF Filing an opposition

Opponent name: ABB SCHWEIZ AG, BROWN BOVERI STRASSE 6, CH-5400

Effective date: 20161207

BDEC Board of appeal decision

Free format text: 1 KLAGEN FORKASTES. 2 PATENT NR. 337300, OPPRETTHOLDES

Filing date: 20170904

Effective date: 20180306