Anàlisi de la situació actual i desenvolupament del cable d'alimentació i accessoris

Dispositiu de control en línia per a la inclinació de la torre de la línia de transmissió, que reflecteix la inclinació i la deformació de la torre de transmissió en funcionament

Cable d'alimentació tubular conductor

El cable d'alimentació de conductor tubular és un tipus d'equip que transporta corrent el conductor és un tub circular de coure o alumini i està embolicat

amb aïllament, i l'aïllament s'embolica amb una capa de protecció metàl·lica de terra.Actualment, el nivell de tensió comú és de 6-35 kV.

 

En comparació amb els cables d'alimentació tradicionals, per les seves característiques estructurals, té els següents avantatges tècnics:

1) El conductor és tubular, amb gran àrea de secció, bona dissipació de calor, gran capacitat de transport de corrent (la capacitat de càrrega de corrent d'un sol

els equips convencionals poden arribar als 7000A) i un bon rendiment mecànic.

2) Cobert amb aïllament sòlid, amb blindatge i connexió a terra, segur, estalvi d'espai i petit manteniment;

3) La capa exterior es pot equipar amb armadura i funda, amb bona resistència a la intempèrie.

 

Els cables conductors tubulars són adequats per a les línies d'instal·lació fixes amb gran capacitat, compacitat i curta distància en el desenvolupament d'energia moderna.

Cable conductor tubular, amb els seus excel·lents avantatges tècnics com ara gran capacitat de càrrega, estalvi d'espai, forta resistència a la intempèrie, seguretat, fàcil

instal·lació i manteniment, pot substituir els cables d'alimentació convencionals, GIL, etc. en determinats escenaris d'aplicació i convertir-se en una opció per a càrregues pesades

disseny de connexió.

 

En els darrers anys, els cables d'alimentació de conductor tubular s'han utilitzat àmpliament en noves subestacions intel·ligents domèstiques, fotovoltaica a gran escala, energia eòlica, nuclear

enginyeria elèctrica, petroli, acer, química, ferrocarril electrificat, trànsit ferroviari urbà i altres camps, i el nivell de tensió també ha entrat a l'alta tensió

camp de la baixa tensió inicial.El nombre de fabricants ha augmentat d'uns pocs fabricants europeus i americans a desenes, principalment a la Xina.

 

L'aïllament dels cables d'alimentació conductors tubulars domèstics es divideix en fosa de paper impregnat d'epoxi, extrusió de cautxú de silicona, extrusió EPDM,

bobinat de pel·lícula de polièster i altres formes.A partir de l'experiència actual de producció i operació, els principals problemes trobats són els problemes d'aïllament,

com ara el rendiment a llarg termini dels materials sòlids i la selecció del gruix de l'aïllament, el mecanisme de desenvolupament i la detecció d'aïllament sòlid

defectes, i la investigació sobre la connexió intermèdia i el control de la intensitat del camp terminal.Aquests problemes són similars als de l'extrusió convencional

cables d'alimentació aïllats.

 

Cable aïllat de gas (GIL)

Les línies de transmissió aïllades amb gas (GIL) són un equip de transmissió de potència d'alta tensió i gran corrent que utilitza gas SF6 o gas mixt SF6 i N2.

aïllament, i el tancament i el conductor estan disposats en el mateix eix.El conductor està fet d'un tub d'aliatge d'alumini i la carcassa està tancada

bobina d'aliatge d'alumini.GIL és similar al bus de canonades coaxials de l'aparell de commutació tancat de metall aïllat amb gas (GIS).En comparació amb GIS, GIL no té

requisits de trencament i extinció de l'arc, i la seva fabricació és relativament senzilla.Pot triar diferents gruixos de paret, diàmetre i aïllament

gas, que pot satisfer diferents requisits econòmicament.Com que l'SF6 és un gas d'efecte hivernacle molt fort, l'SF6-N2 i altres gasos barrejats ho són gradualment

utilitzat com a substituts a nivell internacional.

 

GIL té els avantatges d'una instal·lació, operació i manteniment convenients, baixa taxa de fallades, menys treball de manteniment, etc. Pot simplificar el cablejat de

centrals i subestacions elèctriques, amb una vida útil de disseny de més de 50 anys.Té gairebé 40 anys d'experiència operativa a l'estranger i global

La longitud de la instal·lació ha superat els 300 km.GIL té les següents característiques tècniques:

1) La transmissió de gran capacitat es realitza amb una gran capacitat de càrrega de corrent fins a 8000A.La capacitat és molt més petita que la de les altes

cables de tensió i la compensació de potència reactiva no és necessària fins i tot per a la transmissió a llarga distància.La pèrdua de la línia és inferior a la de la línia alta convencional.

cables de tensió i línies aèries.

2) S'adopten una alta fiabilitat d'un funcionament segur, una estructura rígida tancada metàl·lica i un aïllament de segellat de canonades, que generalment no es veuen afectats pel clima dur

i altres factors ambientals en comparació amb les línies aèries.

3) Portar-se bé amb l'entorn d'una manera amigable, amb un impacte electromagnètic molt baix sobre el medi ambient.

 

GIL costa més que les línies aèries i els cables convencionals d'alta tensió.Condicions generals de servei: circuit de transmissió amb tensió de 72,5 kV i superior;

Per a circuits amb gran capacitat de transmissió, els cables convencionals d'alta tensió i les línies aèries no poden complir els requisits de transmissió;Llocs amb

requisits ambientals elevats, com ara eixos verticals de gran caiguda o eixos inclinats.

 

Des dels anys 70, els països europeus i americans han posat en pràctica GIL.El 1972 es va construir a Hudson el primer sistema de transmissió AC GIL del món

Central elèctrica a Nova Jersey (242kV, 1600A).El 1975, Wehr Pumped Storage Power Station a Alemanya va completar el primer projecte de transmissió GIL a Europa

(420kV, 2500A).En aquest segle, la Xina ha llançat un gran nombre de projectes hidroelèctrics a gran escala, com ara l'estació hidroelèctrica de Xiaowan, Xiluodu.

Central hidroelèctrica, central hidroelèctrica de Xiangjiaba, central hidroelèctrica de Laxiwa, etc. La capacitat unitària d'aquests projectes hidroelèctrics és enorme i la majoria de

adopten el disseny de la central elèctrica subterrània.GIL s'ha convertit en una de les principals vies de línies d'entrada i sortida, i el grau de tensió de la línia és de 500 kV

o fins i tot 800kV.

 

El setembre de 2019, el projecte de galeria integral de canonades de Sutong GIL es va posar oficialment en funcionament, marcant la formació formal de la Xina oriental ultra alta.

xarxa de doble bucle de voltatge CA.La longitud monofàsica de la canonada GIL de doble circuit de 1000 kV al túnel és d'uns 5,8 km i la longitud total de la

La canonada de sis fases de doble circuit té uns 35 km.El nivell de tensió i la longitud total són els més alts del món.

 

Cable aïllat de polipropilè termoplàstic (PP)

Avui en dia, els cables d'alimentació de CA de mitjana i alta tensió estan bàsicament aïllats amb polietilè reticulat (XLPE), que té un alt funcionament a llarg termini.

temperatura a causa de les seves excel·lents propietats termodinàmiques.Tanmateix, el material XLPE també té efectes negatius.A més de ser difícil de reciclar,

el procés de reticulació i el procés de desgasificació també donen lloc a un llarg temps de producció de cables i un alt cost, i els subproductes polars reticulats com ara

L'alcohol cumílic i l'acetofenona augmentaran la constant dielèctrica, la qual cosa augmentarà la capacitat dels cables de CA, augmentant així la transmissió

pèrdua.Si s'utilitzen en cables de corrent continu, els subproductes d'enllaç creuat es convertiran en una font important de generació i acumulació de càrrega espacial sota tensió de corrent continu,

afectant greument la vida útil dels cables de CC.

 

El polipropilè termoplàstic (PP) té les característiques d'un excel·lent aïllament, resistència a altes temperatures, plastificació i reciclatge.El modificat

El polipropilè termoplàstic supera els defectes d'alta cristalinitat, resistència a baixa temperatura i poca flexibilitat, i té avantatges en l'optimització

tecnologia de processament de cables, reduint costos, augmentant la taxa de producció i augmentant la longitud d'extrusió del cable.Els enllaços de reticulació i desgasificació són

s'omet, i el temps de producció és només al voltant del 20% del dels cables aïllats XLPE.A mesura que el contingut de components polars disminueix, es convertirà en a

opció potencial per a l'aïllament del cable de CC d'alta tensió.

 

En aquest segle, els fabricants de cables i els fabricants de materials europeus van començar a desenvolupar i comercialitzar materials de PP termoplàstics i gradualment

aplicar-los a línies de cables elèctrics de mitjana i alta tensió.Actualment, el cable PP de mitjana tensió s'ha posat en funcionament durant desenes de milers

quilòmetres a Europa.En els darrers anys, el procés d'utilització de PP modificat com a cables de CC d'alta tensió a Europa s'ha accelerat significativament, i 320 kV,

Els cables de CC aïllats de polipropilè modificat de 525 kV i 600 kV han superat les proves de tipus.La Xina també ha desenvolupat una tensió mitjana aïllada de PP modificat

cable de CA i posar-lo a l'aplicació de demostració del projecte mitjançant una prova de tipus per explorar productes amb nivells de tensió més alts.Normalització i enginyeria

les pràctiques també estan en curs.

 

Cable superconductor d'alta temperatura

Per a grans àrees metropolitanes o grans ocasions de connexió actual, la densitat de transmissió i els requisits de seguretat són extremadament alts.Al mateix temps,

el corredor de transmissió i l'espai són limitats.El progrés tècnic dels materials superconductors fa que la tecnologia de transmissió superconductora a

opció possible per als projectes.Mitjançant l'ús del canal de cable existent i substituint el cable d'alimentació existent per un cable superconductor d'alta temperatura, el

La capacitat de transmissió es pot duplicar i es pot resoldre bé la contradicció entre el creixement de la càrrega i l'espai de transmissió limitat.

 

El conductor de transmissió del cable superconductor és un material superconductor i la densitat de transmissió del cable superconductor és gran

i la impedància és extremadament baixa en condicions de treball normals;Quan es produeix l'error de curtcircuit a la xarxa elèctrica i el corrent de transmissió és

superior al corrent crític del material superconductor, el material superconductor perdrà la seva capacitat superconductora i la impedància de

el cable superconductor serà molt més gran que el del conductor de coure convencional;Quan s'elimina la falla, el cable superconductor ho farà

reprendre la seva capacitat superconductora en condicions normals de treball.Si el cable superconductor d'alta temperatura amb certa estructura i tecnologia

s'utilitza per substituir el cable tradicional, el nivell de corrent de falla de la xarxa elèctrica es pot reduir de manera efectiva.La capacitat del cable superconductor de limitar

el corrent de falla és proporcional a la longitud del cable.Per tant, l'ús a gran escala de la xarxa de transmissió d'energia superconductora composta per

Els cables superconductors no només poden millorar la capacitat de transmissió de la xarxa elèctrica, reduir la pèrdua de transmissió de la xarxa elèctrica, sinó també millorar

la seva capacitat de limitació de corrent de falla inherent, millora la seguretat i la fiabilitat de tota la xarxa elèctrica.

 

Pel que fa a la pèrdua de línia, la pèrdua de cable superconductor inclou principalment la pèrdua de CA del conductor, la pèrdua de fuites de calor de la canonada d'aïllament, la terminal del cable, el sistema de refrigeració,

i pèrdua de nitrogen líquid superant la resistència circulant.Sota la condició d'eficiència integral del sistema de refrigeració, la pèrdua d'operació de HTS

El cable és al voltant del 50% ~ 60% del cable convencional quan transmet la mateixa capacitat.El cable superconductor aïllat a baixa temperatura té una bona qualitat

funció de blindatge electromagnètic, teòricament pot blindar completament el camp electromagnètic generat pel conductor del cable, per no provocar

contaminació electromagnètica al medi ambient.Els cables superconductors es poden col·locar de manera densa, com ara canonades subterrànies, que no afectaran el funcionament.

d'equips d'alimentació circumdants, i com que utilitza nitrogen líquid no inflamable com a refrigerant, també elimina el risc d'incendi.

 

Des de la dècada de 1990, el progrés en la tecnologia de preparació de cintes superconductores d'alta temperatura ha promogut la investigació i el desenvolupament de

tecnologia de transmissió de potència superconductora a tot el món.Els Estats Units, Europa, Japó, Xina, Corea del Sud i altres països i regions tenen

realitzat recerca i aplicació de cables superconductors d'alta temperatura.Des de l'any 2000, la investigació sobre cables HTS s'ha centrat en la transmissió de CA

cables, i l'aïllament principal dels cables és principalment l'aïllament en fred.Actualment, el cable superconductor d'alta temperatura bàsicament ha completat

fase de verificació de laboratori i progressivament entrant en aplicació pràctica.

 

A nivell internacional, la recerca i el desenvolupament de cables superconductors d'alta temperatura es poden dividir en tres etapes.Primer, va passar per la

fase d'exploració preliminar per a la tecnologia de cable superconductor d'alta temperatura.En segon lloc, és per a la investigació i desenvolupament dels baixos

cable superconductor d'alta temperatura aïllat de temperatura (CD) que realment pot realitzar una aplicació comercial en el futur.Ara, ha entrat al

fase d'investigació d'aplicacions del projecte de demostració de cable superconductor d'alta temperatura aïllat CD.En l'última dècada, els Estats Units,

Japó, Corea del Sud, Xina, Alemanya i altres països han dut a terme una sèrie de cables superconductors d'alta temperatura aïllats amb CD

projectes d'aplicació de demostració.Actualment, hi ha principalment tres tipus d'estructures de cable HTS aïllades per CD: un sol nucli, tres nuclis i tres nuclis.

fase coaxial.

 

A la Xina, l'Institut d'Enginyeria Elèctrica de l'Acadèmia Xinesa de Ciències, Yundian Inna, l'Institut d'Investigació de Cables de Xangai, l'energia elèctrica de la Xina

L'Institut de Recerca i altres institucions han realitzat successivament la investigació i el desenvolupament de cables superconductors i han aconseguit grans èxits.

Entre ells, l'Institut de Recerca de Cables de Xangai va completar la prova de tipus del primer cable superconductor d'un sol nucli aïllat CD de 30 m, 35 kV/2000A a

Xina el 2010, i va completar la instal·lació, prova i funcionament del sistema de cable superconductor de 35 kV/2 kA de 50 m del cable superconductor de Baosteel

projecte de demostració el desembre de 2012. Aquesta línia és el primer cable superconductor d'alta temperatura aïllat a baixa temperatura que passa a la xarxa a la Xina,

i també és la línia de cable superconductor d'alta temperatura aïllada CD amb el corrent de càrrega més gran al mateix nivell de tensió del món.

 

L'octubre de 2019, l'Institut de Recerca de Cables de Xangai va aprovar la prova de tipus del primer sistema de cable superconductor de tres nuclis aïllat amb CD de 35 kV/2,2 kA a

Xina, establint una base sòlida per a la construcció del projecte de demostració posterior.El projecte de demostració del sistema de cable superconductor a Xangai

L'àrea urbana, dirigida per l'Institut d'Investigació de Cables de Xangai, està en construcció i s'espera que estigui enllestida i posada en funcionament per a la transmissió d'energia.

finals del 2020. No obstant això, encara queda molt camí per recórrer per a la promoció i aplicació de cables superconductors en el futur.Hi haurà més investigació

realitzat en el futur, inclòs el desenvolupament del sistema de cable superconductor i la investigació experimental, la tecnologia d'aplicació d'enginyeria de sistemes

investigació, investigació de la fiabilitat del funcionament del sistema, cost del cicle de vida del sistema, etc.

 

Avaluació global i suggeriments de desenvolupament

El nivell tècnic, la qualitat del producte i l'aplicació d'enginyeria dels cables d'alimentació, especialment els cables d'alimentació d'alta tensió i ultraalta tensió, representen

el nivell general i la capacitat industrial de la indústria del cable d'un país fins a cert punt.Durant el període del “13è Pla Quinquennal”, amb el ràpid desenvolupament

de la construcció d'enginyeria elèctrica i la forta promoció de la innovació tecnològica industrial, un progrés tècnic notable i una enginyeria impressionant

s'han aconseguit èxits en el camp dels cables d'alimentació.Avaluat des dels aspectes de tecnologia de fabricació, capacitat de fabricació i enginyeria

aplicació, ha assolit el nivell avançat internacional, alguns dels quals es troben en el nivell líder internacional.

 

Cable elèctric d'ultra alta tensió per a xarxa elèctrica urbana i la seva aplicació d'enginyeria

El cable d'alimentació aïllat AC 500kV XLPE i els seus accessoris (el cable està fabricat per Qingdao Hanjiang Cable Co., Ltd., i els accessoris són

proporcionats parcialment per Jiangsu Anzhao Cable Accessories Co., Ltd.), que són fabricats per la Xina per primera vegada, s'utilitzen en la construcció de

Projectes de cable de 500 kV a Pequín i Xangai, i són les línies de cable urbà de grau de tensió més alt del món.S'ha posat en funcionament amb normalitat

i ha fet importants contribucions al desenvolupament social i econòmic regional.

 

Cable submarí de CA d'ultra alta tensió i la seva aplicació d'enginyeria

El projecte de transmissió i transformació d'energia interconnectada de 500 kV de Zhoushan, finalitzat i posat en funcionament el 2019, és una interconnexió a través del mar.

projecte de cables d'alimentació aïllats de polietilè reticulat amb el més alt nivell de tensió fabricats i aplicats a nivell internacional.Cables de gran longitud i

Els accessoris són completament fabricats per empreses nacionals (entre les quals, Jiangsu fa i proporciona cables submarins de gran longitud).

Zhongtian Cable Co., Ltd., Hengtong High Voltage Cable Co., Ltd. i Ningbo Dongfang Cable Co., Ltd., respectivament, i es fabriquen terminals de cable

i proporcionat per TBEA), que reflecteix el nivell tècnic i la capacitat de fabricació dels cables i accessoris submarins d'ultra alta tensió de la Xina.

 

Cable de CC d'ultra alta tensió i la seva aplicació d'enginyeria

Three Gorges Group construirà un projecte de generació d'energia eòlica marina a Rudong, província de Jiangsu, amb una capacitat de transmissió total de 1100 MW.

S'utilitzarà un sistema de cable DC submarí de ± 400 kV.La longitud d'un sol cable arribarà als 100 km.El cable serà fabricat i subministrat per

Jiangsu Zhongtian Technology Submarine Cable Company.Es preveu que el projecte finalitzi el 2021 per a la transmissió d'energia.Fins ara, el primer

Sistema de cable DC submarí de ± 400 kV a la Xina, compost per cables fabricats per Jiangsu Zhongtian Technology Submarine Cable Co., Ltd. i cable

accessoris fabricats per Changsha Electrical Technology Co., Ltd., ha passat proves de tipus a la Supervisió de la qualitat nacional de filferro i cable i

Centre de proves/Centre nacional de proves de cables de Shanghai Co., Ltd. (d'ara endavant, "Proves de cables nacionals"), i ha entrat a l'etapa de producció.

 

Per cooperar amb els Jocs Olímpics Internacionals d'Hivern de 2022 a Beijing Zhangjiakou, el projecte de transmissió de CC flexible Zhangbei ± 500 kV

construït per la State Grid Corporation de la Xina està previst construir un projecte de demostració de cable de CC flexible de ± 500 kV amb una longitud d'uns 500 m.Els cables

i els accessoris es preveu que siguin totalment fabricats per empreses nacionals, inclosos els materials d'aïllament i blindatge per als cables.El treball

està en curs.

 

Cable superconductor i la seva aplicació d'enginyeria

El projecte de demostració del sistema de cable superconductor a l'àrea urbana de Xangai, principalment fabricat i construït per Shanghai Cable

Research Institute, està en marxa, i s'espera que estigui enllestit i en funcionament a finals de 2020. Els tres nuclis de 1200 m.

cable superconductor (actualment el més llarg del món) requerit per la construcció del projecte, amb un nivell de tensió de 35kV/2200A i corrent nominal,

ha assolit el nivell avançat internacional en general, i els seus indicadors bàsics es troben a nivell internacional líder.

 

Cable aïllat amb gas d'ultra alt voltatge (GIL) i la seva aplicació d'enginyeria

El projecte de transmissió de xarxa de doble bucle UHV AC de la Xina Oriental es va posar en funcionament oficialment el setembre de 2019 a la província de Jiangsu, on el Sutong

El projecte integral de galeria de canonades GIL creua el riu Yangtze.La longitud monofàsica de les dues canonades GIL de 1.000 kV del túnel és de 5,8 km i la

La longitud total del projecte de transmissió de sis fases de doble circuit és de gairebé 35 km.El nivell de tensió del projecte i la longitud total són els més alts del món.El

El sistema de cable aïllat de gas d'ultra alta tensió (GIL) es completa conjuntament per empreses de fabricació nacionals i empreses de construcció d'enginyeria.

 

Tecnologia d'avaluació i proves de rendiment del cable d'ultra alta tensió

En els darrers anys, la prova de tipus, la prova de rendiment i l'avaluació de molts cables i accessoris aïllats XLPE d'ultra alt voltatge domèstic, inclosos AC i

Els cables de corrent continu, els cables terrestres i els cables submarins s'han completat principalment a la "Inspecció nacional de cables".La tecnologia de detecció del sistema i perfecte

Les condicions de prova es troben al nivell avançat del món i també han fet contribucions destacades a la indústria de fabricació de cables i a l'enginyeria elèctrica de la Xina.

construcció.La "Inspecció Nacional de Cables" té la capacitat tècnica i les condicions per detectar, provar i avaluar XLPE d'ultra alt voltatge de grau 500 kV

cables aïllats (inclosos cables de CA i CC, cables terrestres i cables submarins) segons estàndards i especificacions avançades a casa i a l'estranger, i

ha completat desenes de tasques de detecció i prova per a molts usuaris a casa i a l'estranger, amb la tensió màxima de ± 550kV.

 

Els cables i accessoris d'ultra alta tensió representatius anteriors i les seves aplicacions d'enginyeria reflecteixen plenament que la indústria del cable de la Xina es troba a l'àmbit internacional.

nivell avançat en termes d'innovació tècnica, nivell tècnic, capacitat de fabricació, assaig i avaluació en aquest camp.

 

"Costelles toves" i "Defectes" de la indústria

Tot i que la indústria del cable ha fet grans progressos i èxits destacats en aquest camp en els darrers anys, també hi ha "debilitats" destacades.

o "costelles toves" en aquest camp.Aquestes "debilitats" ens obliguen a fer grans esforços per compensar i innovar, que també és la direcció i l'objectiu de

esforços i desenvolupament continus.Una breu anàlisi és la següent.

 

(1) Cables aïllats EHV XLPE (inclosos cables de CA i CC, cables terrestres i cables submarins)

La seva "costilla suau" excepcional és que els materials d'aïllament súper nets i els materials de protecció súper suaus s'importen completament, inclòs l'aïllament

i materials de blindatge per als grans projectes anteriors.Aquest és un "coll d'ampolla" important que s'ha de trencar.

(2) Equips de producció clau utilitzats en la fabricació de cables aïllats de polietilè reticulat d'ultra alta tensió

En l'actualitat, tots s'importen de l'estranger, que és una altra "costelleta suau" de la indústria.En l'actualitat, el gran avenç que hem fet en el camp de

Els cables d'ultra alta tensió són principalment "processants" en lloc de "creativs", perquè els materials principals i els equips clau encara depenen de països estrangers.

(3) Cable d'ultra alta tensió i la seva aplicació d'enginyeria

Els cables d'ultra alta tensió anteriors i les seves aplicacions d'enginyeria representen el millor nivell en el camp dels cables d'alta tensió de la Xina, però no el nostre nivell general.

 

El nivell general del camp del cable d'alimentació no és alt, que també és una de les principals "taules curtes" de la indústria.També hi ha moltes altres "taules curtes" i

enllaços febles, com ara: investigació bàsica sobre cables d'alta tensió i ultraalta tensió i els seus sistemes, tecnologia de síntesi i equips de procés de super net

resina, estabilitat de rendiment dels materials domèstics de cables de mitjana i alta tensió, capacitat de suport industrial, incloent dispositius bàsics, components i

materials auxiliars, fiabilitat de servei a llarg termini dels cables, etc.

 

Aquestes "costelles suaus" i "debilitats" són obstacles i obstacles perquè la Xina es converteixi en un país fort del cable, però també són la direcció dels nostres esforços per

superar obstacles i continuar innovant.


Hora de publicació: 06-12-2022