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超高压直流电缆输电能力创新高

北极星输配电网  来源:中国电力报  作者:秦虹  2017/9/4 8:55:22  我要投稿  

北极星输配电网讯:继成功研制±160千伏、±200千伏和±320千伏直流电缆及500千伏交流海底电缆后,7月29日,中天科技集团(简称“中天科技”)又一项重量级科研成果发布,世界最大输送容量、我国第一根±525千伏交联聚乙烯绝缘柔性直流电缆系统在该公司研制成功。

这一突破性创新,标志着我国超高压直流电缆技术与欧洲、日本等发达国家处于同一先进水平。抢占了超高压电缆技术制高点,同时创造了中国超高压直流电缆输电能力的世界新高。

超高压电缆技术跻身世界先进水平

在超高压、特高压电网传输领域,柔性直流输电方式是目前世界上发达国家普遍追求,高电压、大容量的电缆产品已经成为这种输电方式的发展诉求。作为业内的龙头企业,中天科技紧抓这一市场趋势。

据中天科技研究院院长兼海缆研究所所长谢书鸿介绍说,公司决策层于2015年年底决定启动±525千伏直流电缆系统研制工作,与上海交通大学、上海电缆研究所、全球能源互联网研究院、长缆电工等建立产学研用研发机制,组成教授、博士、硕士的高层次研发团队。经过一年半的刻苦攻关,终于在材料测试、电缆及附件系统设计、性能结构、制造工艺和试验调试等方面取得了一系列关键技术的突破。

今年7月,该产品顺利通过国家电线电缆质量监督检验中心的全性能型式试验。试验期间,德国电力公司多次派出专家来中国进行方案交流、试验检查。±525千伏直流电缆系统型式试验的成功,就是中德联合研发计划的最好成果,也得到了德国电力专家的“点赞”。

那么,±525千伏直流电缆系统的优越性表现在哪些方面?国网电力科学研究院副总工程师教授级高工杨黎明分析指出,中天科技此次开发的±525千伏柔性直流电缆代表国内挤包绝缘直流电缆的最高水平,具有四大优势:

一是自主开发研制成功目前世界上最大的截面达3000平方毫米的型线阻水导体,这又开辟了一种新型电缆导体技术,电压等级最高达525千伏,属国内最高;

二是输电容量可达2700兆瓦,比目前运行的±320千伏直流电缆容量提升了135%,输电容量创世界一流;

三是实现“电力传输+光纤通信+同步测温”光电一体化功能;

四是新型金属屏蔽结构的工艺突破,使得本次研发的±525千伏直流电缆外径比相同电压等级和规格的皱纹铝套型电缆减小了10%。

刷新纪录、打破国外垄断、与国际厂家同台竞争,已经成为中天科技人不断创新的动力。

南方电网科学研究院高级技术专家、国家“千人计划专家”傅明利介绍,目前,只有瑞典、意大利、挪威、日本等少数几个国家的电缆行业巨头掌握了±525千伏直流电缆系统技术,但产品研制成功后也还没有完整的系统应用到实际工程中。随着欧洲、美国等电力公司海上风电的发展,以及以柔性直流输电为骨干超级电网的规划,为高压直流电缆提供了巨大的市场前景。而中天科技亦是唯一受德国电力公司邀请,参与其规划的首条上千千米的±525千伏直流电缆线路工程联合研发的中国厂家。

奠定全球能源互联网关键技术基础

近年来,全球能源互联网作为“一带一路”建设的重要内容,已经从倡议走向实施的新阶段。加快全球能源互联网建设,是电力行业推动能源革命,服务“一带一路”建设的重要任务和实践。

“目前,柔性直流输电技术已经成为全球能源互联网关键技术,相较于传统的交流输电方式,在线路造价、输电损耗、功率控制、系统稳定、运行安全和多端接入等方面具有明显的优势。±525千伏直流电缆系统产品的应用可实现上千千米的大容量远距离输电,是远海风电场清洁能源、超高压输电网、孤岛电力多端互联、洲际能源互联等电力建设的最理想方式。因此,可以相信高压直流电缆及海缆应用前景非常广阔。”谢书鸿表示。

中天科技海缆有限公司总经理薛建凌表示,在我国提出建设全球能源互联网的倡议后,作为全球能源互联网建设的四大电网支撑技术之一,超高压直流电缆 (海缆)技术研究受到国家科技部和国家电网公司、南方电网公司的高度重视。

高压直流电缆及其附件是当今世界电缆制造行业最前沿的技术。直流电缆的质量控制是影响整个柔性直流输电工程可靠性的关键一环。

因此,“±500千伏直流电缆关键技术研究”被确定为2016年度国家重点研发计划,“±500千伏柔性直流海缆设计及制造关键技术研究”被国家电网公司确立为重大科技项目。

中天科技作为以上两个国家级科研计划的重要研发单位,本次成功研发±525千伏直流电缆系统,为我国±500千伏直流电缆(海缆)的应用奠定了坚实的基础,同时为全球能源互联网电网传输提供了装备与技术支持。

上海电缆研究所首席专家教授级高工毛庆传进一步指出,我国目前已建成的高压直流海(电)缆项目有三项,全部由中天科技包揽。此次成功开发±525千伏直流电缆,是在实现我国高压直流电缆从±160千伏到±200千伏,再到±320千伏“三级跳”之后的又一次自我超越,再次彰显了中天科技在我国高压直流电缆领航者地位。

“两提升、两延伸”方针的最佳实践

中天科技的500千伏交流海底电缆、±525千伏直流电缆的相继研发成功,受到了业内专家的一致认可,进一步夯实了中天科技在国内高压直流电缆领域的“引领地位”,并将持续突破500千伏高压交流电缆的技术与市场。长远来看,中天科技屡次突破“一带一路”的全球能源互联网建设的关键技术,支撑了我国在大容量、远距离柔性直流输电的自主研发能力。

从公司发展来看,也是践行“两提升、两延伸”指导方针的最佳实践。中天科技董事长薛济萍在2017年年初提出 “两延伸”指导方针,将产业向高端延伸,将市场向海外延伸,要求充分利用强大的产学研用合作机制全力做好此项研发。该公司借助国际、国家级研发计划,瞄准世界柔性直流输电先进理念和尖端技术,凭借着超前的、国际化眼光在国内第一个开展并完成了该产品的研发。

未来,中天科技将持续引领国内高压直流电缆“牛鼻子”。通过参加国际、国家的重点研发计划及市场需求的自主立项科技项目,中天科技在高压直流电缆的研制方面已经形成系统设计、材料研究、高端装备、关键工艺、工厂软接头、附件研究与配套、系统试验研究、工程施工总包等产学研用成熟的高端人才团队,为我国直流输电建设添砖加瓦。

原标题:关注丨超高压直流电缆输电能力创新高

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