On-line overvågningsenhed til transmissionsledningstårnhældning, som afspejler hældningen og deformationen af ​​transmissionstårnet i drift

Rørformet strømkabel

Rørformet strømkabel er en slags strømførende udstyr, hvis leder er et cirkulært rør af kobber eller aluminium og er pakket ind

med isolering, og isoleringen er omviklet med jordende metalafskærmningslag.På nuværende tidspunkt er det fælles spændingsniveau 6-35kV.

Sammenlignet med traditionelle strømkabler har det på grund af dets strukturelle egenskaber følgende tekniske fordele:

1) Lederen er rørformet, med stort tværsnitsareal, god varmeafledning, stor strømbærende kapacitet (strømbærende kapacitet af en enkelt

konventionelt udstyr kan nå 7000A), og god mekanisk ydeevne.

2) Dækket med solid isolering, med afskærmning og jordforbindelse, sikker, pladsbesparende og mindre vedligeholdelse;

3) Det ydre lag kan udstyres med panser og skede, med god vejrbestandighed.

Rørlederkabler er velegnede til de faste installationslinjer med stor kapacitet, kompaktitet og kort afstand i moderne strømudvikling.

Rørformet lederkabel, med dets enestående tekniske fordele såsom stor bæreevne, pladsbesparelse, stærk vejrbestandighed, sikkerhed, let

installation og vedligeholdelse, kan erstatte konventionelle strømkabler, GIL osv. i visse anvendelsesscenarier og blive et valg for tung belastning

forbindelsesdesign.

I de senere år er rørformede strømkabler blevet meget brugt i nye smarte understationer i hjemmet, storskala solcelleanlæg, vindkraft, atomkraft

kraftteknik, olie, stål, kemikalier, elektrificeret jernbane, bybanetransit og andre områder, og spændingsniveauet er også kommet ind i højspændingen

felt fra den oprindelige lave spænding.Antallet af producenter er steget fra nogle få europæiske og amerikanske producenter til dusinvis, primært i Kina.

Isoleringen af ​​husholdningsrørformede strømkabler er opdelt i epoxyimprægneret papirstøbning, silikonegummiekstrudering, EPDM-ekstrudering,

polyester film vikling og andre former.Ud fra den nuværende produktions- og driftserfaring er de største problemer, der opstår, isoleringsproblemer,

såsom den langsigtede ydeevne af faste materialer og valg af isoleringstykkelse, udviklingsmekanismen og detektering af solid isolering

defekter og forskning i mellemforbindelse og kontrol af terminalfeltstyrke.Disse problemer svarer til dem ved konventionelt ekstruderet

isolerede strømkabler.

Gasisoleret kabel (GIL)

Gas Insulated Transmission Lines (GIL) er et højspændings- og storstrømstransmissionsudstyr, der bruger SF6-gas eller SF6- og N2-blandet gas

isolering, og kabinettet og lederen er anbragt i samme akse.Lederen er lavet af aluminiumslegeringsrør, og skallen lukkes af

spole af aluminiumslegering.GIL ligner den koaksiale rørledningsbus i det gasisolerede metalindkapslede koblingsudstyr (GIS).Sammenlignet med GIS har GIL nr

brud- og lysbueslukningskrav, og dets fremstilling er relativt enkel.Den kan vælge forskellig vægtykkelse, diameter og isolering

gas, som kan opfylde forskellige krav økonomisk.Fordi SF6 er en meget stærk drivhusgas, bliver SF6-N2 og andre blandede gasser gradvist

bruges som erstatninger internationalt.

GIL har fordelene ved bekvem installation, drift og vedligeholdelse, lav fejlrate, mindre vedligeholdelsesarbejde osv. Det kan forenkle ledningsføringen af

kraftværker og transformerstationer med en designlevetid på mere end 50 år.Det har næsten 40 års driftserfaring i udlandet og den samlede globale

installationslængden har overskredet 300 km.GIL har følgende tekniske funktioner:

1) Stor kapacitetstransmission er realiseret med høj strømbærende kapacitet op til 8000A.Kapacitansen er meget mindre end konventionel høj-

spændingskabler, og reaktiv effektkompensation er ikke påkrævet, selv ved langdistancetransmission.Linjetabet er lavere end ved konventionel høj-

spændingskabler og luftledninger.

2) Høj pålidelighed af sikker drift, metalindkapslet stiv struktur og rørtætningsisolering er vedtaget, som generelt ikke påvirkes af hårdt klima

og andre miljøfaktorer sammenlignet med luftledninger.

3) Kom godt ud af det omgivende miljø på en venlig måde med meget lav elektromagnetisk påvirkning af miljøet.

GIL koster mere end luftledninger og konventionelle højspændingskabler.Generelle servicebetingelser: transmissionskredsløb med spænding på 72,5 kV og derover;

For kredsløb med stor transmissionskapacitet kan konventionelle højspændingskabler og luftledninger ikke opfylde transmissionskravene;Steder med

høje miljøkrav, såsom lodrette aksler med højt fald eller skrå aksler.

Siden 1970'erne har europæiske og amerikanske lande implementeret GIL i praksis.I 1972 blev det første AC GIL transmissionssystem i verden bygget i Hudson

Kraftværk i New Jersey (242kV, 1600A).I 1975 afsluttede Wehr Pumped Storage Power Station i Tyskland det første GIL transmissionsprojekt i Europa

(420kV, 2500A).I dette århundrede har Kina lanceret et stort antal store vandkraftprojekter, såsom Xiaowan Hydropower Station, Xiluodu

Vandkraftværk, Xiangjiaba Vandkraftværk, Laxiwa Vandkraftværk osv. Enhedskapaciteten i disse vandkraftprojekter er enorm, og de fleste af

de vedtager det underjordiske kraftcenter-layout.GIL er blevet en af ​​hovedvejene til indgående og udgående linjer, og linjespændingsgraden er 500kV

eller endda 800kV.

I september 2019 blev Sutong GIL's omfattende rørgalleriprojekt officielt sat i drift, hvilket markerede den formelle dannelse af Østkina ultrahøj

spænding AC dobbeltsløjfe netværk.Enkeltfaselængden af ​​dobbeltkredsløbet 1000kV GIL-rørledning i tunnelen er omkring 5,8 km, og den samlede længde af

dobbelt kredsløb seksfaset rørledning er omkring 35 km.Spændingsniveauet og den samlede længde er de højeste i verden.

Termoplastisk polypropylen isoleret kabel (PP)

I dag er mellem- og højspændings vekselstrømskabler grundlæggende isoleret med tværbundet polyethylen (XLPE), som har høj langtidsvirkning

temperatur på grund af dens fremragende termodynamiske egenskaber.XLPE-materiale har dog også negative effekter.Ud over at det er svært at genbruge,

tværbindingsprocessen og afgasningsprocessen resulterer også i lang kabelproduktionstid og høje omkostninger, og de tværbundne polære biprodukter som f.eks.

cumylalkohol og acetofenon vil øge dielektricitetskonstanten, hvilket vil øge kapacitansen af ​​AC-kabler og dermed øge transmissionen

tab.Hvis det bruges i DC-kabler, vil tværbindende biprodukter blive en vigtig kilde til generering af rumladninger og akkumulering under DC-spænding,

påvirker jævnstrømskablernes levetid alvorligt.

Termoplastisk polypropylen (PP) har karakteristika af fremragende isolering, høj temperaturbestandighed, plastificering og genanvendelse.Den modificerede

termoplastisk polypropylen overvinder defekterne med høj krystallinitet, lav temperaturbestandighed og dårlig fleksibilitet og har fordele ved at optimere

kabelbehandlingsteknologi, reducere omkostningerne, øge produktionshastigheden og øge kabelekstruderingslængden.Tværbindings- og afgasningsforbindelserne er

udeladt, og produktionstiden er kun omkring 20 % af den for XLPE-isolerede kabler.Efterhånden som indholdet af polære komponenter falder, vil det blive en

potentielle valg for højspændings DC kabelisolering.

I dette århundrede begyndte europæiske kabelproducenter og materialeproducenter at udvikle og kommercialisere termoplastiske PP-materialer og gradvist

anvendte dem på mellem- og højspændingsledninger.På nuværende tidspunkt er mellemspændings-PP-kablet blevet sat i drift for titusindvis af

kilometer i Europa.I de senere år er processen med at bruge modificeret PP som højspænding DC-kabler i Europa blevet betydeligt accelereret, og 320kV,

525kV og 600kV modificerede polypropylenisolerede DC-kabler har bestået typetest.Kina har også udviklet en modificeret PP-isoleret mellemspænding

AC-kabel og sæt det i projektdemonstrationsapplikation gennem typetest for at udforske produkter med højere spændingsniveauer.Standardisering og teknik

praksis er også i gang.

Højtemperatur superledende kabel

For store storbyområder eller store strømtilslutninger er transmissionstætheden og sikkerhedskravene ekstremt høje.På samme tid,

transmissionskorridoren og pladsen er begrænset.Den tekniske udvikling af superledende materialer gør superledende transmissionsteknologi til en

mulig mulighed for projekter.Ved at bruge den eksisterende kabelkanal og erstatte det eksisterende strømkabel med højtemperatur superledende kabel,

transmissionskapaciteten kan fordobles, og modsætningen mellem belastningsvækst og begrænset transmissionsplads kan godt løses.

Det superledende kabels transmissionsleder er superledende materiale, og transmissionstætheden af ​​det superledende kabel er stor

og impedansen er ekstremt lav under normale arbejdsforhold;Når kortslutningsfejlen opstår i elnettet og transmissionsstrømmen er

større end den kritiske strøm af det superledende materiale, vil det superledende materiale miste sin superledende evne, og impedansen af

det superledende kabel vil være langt større end det for den konventionelle kobberleder;Når fejlen er elimineret, vil det superledende kabel

genoptage sin superledende evne under normale arbejdsforhold.Hvis højtemperatur superledende kabel med visse struktur og teknologi

bruges til at erstatte det traditionelle kabel, kan fejlstrømsniveauet i elnettet effektivt reduceres.Det superledende kabels evne til at begrænse

fejlstrømmen er proportional med kabellængden.Derfor er den storstilede brug af det superledende krafttransmissionsnetværk, der består af

superledende kabler kan ikke kun forbedre transmissionskapaciteten af ​​elnettet, reducere transmissionstabet af elnettet, men også forbedre

dens iboende fejlstrømbegrænsende evne, Forbedre sikkerheden og pålideligheden af ​​hele elnettet.

Med hensyn til linjetab omfatter superledende kabeltab hovedsageligt leder AC-tab, varmelækagetab af isoleringsrør, kabelterminal, kølesystem,

og tab af flydende nitrogen, der overvinder cirkulationsmodstand.Under betingelse af omfattende kølesystem effektivitet, driftstab af HTS

kabel er omkring 50% ~ 60% af konventionelle kabel, når der overføres den samme kapacitet.Lav temperatur isoleret superledende kabel har god

elektromagnetisk afskærmningsfunktion, teoretisk kan den fuldstændig afskærme det elektromagnetiske felt, der genereres af kabellederen, for ikke at forårsage

elektromagnetisk forurening af miljøet.Superledende kabler kan lægges på tætte måder såsom underjordiske rør, hvilket ikke vil påvirke driften

af omgivende kraftudstyr, og fordi det bruger ikke-brændbart flydende nitrogen som kølemiddel, eliminerer det også risikoen for brand.

Siden 1990'erne har fremskridtene inden for fremstillingsteknologien af ​​højtemperatur superledende bånd fremmet forskning og udvikling af

superledende kraftoverførselsteknologi på verdensplan.USA, Europa, Japan, Kina, Sydkorea og andre lande og regioner har

udført forskning og anvendelse af højtemperatur superledende kabler.Siden 2000 har forskningen i HTS-kabler fokuseret på AC-transmission

kabler, og hovedisoleringen af ​​kabler er hovedsageligt koldisolering.På nuværende tidspunkt har højtemperatur superledende kabel stort set fuldendt

laboratorieverifikationsfasen og gradvist trådt i praktisk anvendelse.

Internationalt kan forskning og udvikling af højtemperatur superledende kabler opdeles i tre faser.Først gik det igennem

indledende udforskningstrin for højtemperatur superledende kabelteknologi.For det andet er det for forskning og udvikling af de lave

temperatur (CD) isoleret højtemperatur superledende kabel, der virkelig kan realisere kommerciel anvendelse i fremtiden.Nu er den kommet ind i

applikationsforskningsstadiet af CD-isoleret højtemperatur superledende kabel demonstrationsprojekt.I det seneste årti har USA,

Japan, Sydkorea, Kina, Tyskland og andre lande har udført en række cd-isolerede højtemperatur superledende kabler

demonstrationsapplikationsprojekter.På nuværende tidspunkt er der hovedsageligt tre typer CD-isolerede HTS-kabelstrukturer: enkeltkerne, trekernet og tre-

fase koaksial.

I Kina, Institut for Elektroteknik ved Det Kinesiske Videnskabsakademi, Yundian Inna, Shanghai Cable Research Institute, China Electric Power

Forskningsinstituttet og andre institutioner har successivt udført forskning og udvikling af superledende kabler og opnået store resultater.

Blandt dem gennemførte Shanghai Cable Research Institute typetesten af ​​det første 30m, 35kV/2000A CD-isolerede enkeltleder superledende kabel i

Kina i 2010 og afsluttede installationen, testen og driften af ​​35kV/2kA 50m superledende kabelsystem af Baosteels superledende kabel

demonstrationsprojekt i december 2012. Denne linje er det første lavtemperaturisolerede højtemperatur superledende kabel, der løber på nettet i Kina,

og det er også den cd-isolerede højtemperatur superledende kabellinje med den største belastningsstrøm i samme spændingsniveau i verden.

I oktober 2019 bestod Shanghai Cable Research Institute typetesten af ​​det første 35kV/2,2kA CD-isolerede superledende kabelsystem med tre ledere i

Kina, der lægger et solidt fundament for den efterfølgende demonstrationsprojektkonstruktion.Det superledende kabelsystem demonstrationsprojekt i Shanghai

byområde, ledet af Shanghai Cable Research Institute, er under opførelse og forventes at blive færdiggjort og sat i kraftoverførselsdrift af

slutningen af ​​2020. Der er dog stadig lang vej til fremme og anvendelse af superledende kabler i fremtiden.Mere forskning vil være

udføres i fremtiden, herunder udvikling af superledende kabelsystemer og eksperimentel forskning, systemteknisk applikationsteknologi

forskning, systemdriftspålidelighedsforskning, systemlivscyklusomkostninger osv.

Overordnede evaluerings- og udviklingsforslag

Det tekniske niveau, produktkvalitet og tekniske anvendelse af strømkabler, især højspændings- og ultrahøjspændingskabler, repræsenterer

det overordnede niveau og den industrielle kapacitet i et lands kabelindustri i et vist omfang.I løbet af den "13. femårsplan"-periode, med den hurtige udvikling

af kraftteknisk konstruktion og stærk fremme af industriel teknologisk innovation, bemærkelsesværdige tekniske fremskridt og imponerende teknik

der er opnået resultater inden for strømkabler.Evalueret ud fra aspekter af fremstillingsteknologi, produktionskapacitet og teknik

ansøgning har den nået det internationale avancerede niveau, hvoraf nogle er på det internationale førende niveau.

Ultrahøjspændingsstrømkabel til bystrømsnet og dets tekniske anvendelse

AC 500kV XLPE-isoleret strømkabel og dets tilbehør (kablet er fremstillet af Qingdao Hanjiang Cable Co., Ltd., og tilbehøret er

delvist leveret af Jiangsu Anzhao Cable Accessories Co., Ltd.), som er fremstillet af Kina for første gang, bruges i konstruktionen af

500kV-kabelprojekter i Beijing og Shanghai, og er de bykabellinjer med højeste spændingskvalitet i verden.Den er sat i drift normalt

og har ydet vigtige bidrag til den regionale sociale og økonomiske udvikling.

Ultra-højspænding AC undersøisk kabel og dets tekniske anvendelse

Zhoushan 500kV sammenkoblede krafttransmissions- og transformationsprojekt, afsluttet og sat i drift i 2019, er en tværgående sammenkobling

projekt af tværbundne polyethylen-isolerede strømkabler med det højeste spændingsniveau fremstillet og anvendt internationalt.Stor længde kabler og

tilbehør er fuldstændigt fremstillet af indenlandske virksomheder (blandt hvilke søkabler af store længder er fremstillet og leveret af Jiangsu

Zhongtian Cable Co., Ltd., Hengtong High Voltage Cable Co., Ltd. og Ningbo Dongfang Cable Co., Ltd. henholdsvis, og kabelterminaler fremstilles

og leveret af TBEA), som afspejler det tekniske niveau og produktionskapaciteten af ​​Kinas ultrahøjspændings undersøiske kabler og tilbehør.

Ultra-højspændings DC-kabel og dets tekniske anvendelse

Three Gorges Group vil bygge et offshore vindkraftproduktionsprojekt i Rudong, Jiangsu-provinsen, med en samlet transmissionskapacitet på 1100MW.

Der vil blive brugt et ± 400kV undersøisk DC kabelsystem.Længden af ​​et enkelt kabel vil nå 100 km.Kablet bliver fremstillet og leveret af

Jiangsu Zhongtian Technology Submarine Cable Company.Projektet er planlagt til at stå færdigt i 2021 for kraftoverførsel.Indtil nu den første

± 400kV DC-undersøiske kabelsystem i Kina, sammensat af kabler fremstillet af Jiangsu Zhongtian Technology Submarine Cable Co., Ltd. og kabel

tilbehør fremstillet af Changsha Electrical Technology Co., Ltd., har bestået typetests i National Wire and Cable Quality Supervision og

Testing Center/Shanghai National Cable Testing Center Co., Ltd. (herefter benævnt "National Cable Testing") og er gået ind i produktionsstadiet.

For at samarbejde med de Internationale Vinter-OL 2022 i Beijing Zhangjiakou, Zhangbei ± 500kV fleksible DC transmissionsprojekt

bygget af State Grid Corporation of China er planlagt til at bygge et ± 500kV fleksibelt DC kabel demonstrationsprojekt med en længde på omkring 500m.Kablerne

og tilbehør er planlagt fuldstændigt fremstillet af indenlandske virksomheder, herunder isolerings- og afskærmningsmaterialer til kabler.Arbejdet

er i gang.

Superledende kabel og dets tekniske anvendelse

Demonstrationsprojektet af superledende kabelsystem i Shanghai byområde, som hovedsageligt er fremstillet og konstrueret af Shanghai Cable

Forskningsinstituttet, er undervejs og forventes at være færdigt og sat i kraftoverførselsdrift ved udgangen af ​​2020. Den 1200 m tre kerne

superledende kabel (i øjeblikket det længste i verden), der kræves af projektkonstruktionen, med et spændingsniveau på 35kV/2200A og nominel strøm,

har nået det internationale avancerede niveau generelt, og dets kerneindikatorer er på internationalt førende niveau.

Ultra High Voltage Gas Isolated Cable (GIL) og dets tekniske anvendelse

Det østkinesiske UHV AC dobbeltsløjfe netværkstransmissionsprojekt blev officielt sat i drift i september 2019 i Jiangsu-provinsen, hvor Sutong

GILs omfattende rørgalleriprojekt krydser Yangtze-floden.Enkeltfaselængden af ​​de to 1000kV GIL-rørledninger i tunnelen er 5,8 km, og

den samlede længde af det dobbelte kredsløbs seksfasede transmissionsprojekt er næsten 35 km.Projektspændingsniveauet og den samlede længde er de højeste i verden.Det

ultrahøjspændingsgasisoleret kabel (GIL)-system færdiggøres i fællesskab af indenlandske produktionsvirksomheder og ingeniørkonstruktionsparter.

Ydeevnetest og evalueringsteknologi af ultrahøjspændingskabel

I de seneste år har typetest, ydeevnetest og evaluering af mange husholdnings ultrahøjspændings XLPE-isolerede kabler og tilbehør, herunder AC og

DC-kabler, landkabler og søkabler, er for det meste blevet færdiggjort i "National Kabelinspektion".Systemets detektionsteknologi og perfekt

testforholdene er på verdens avancerede niveau og har også ydet fremragende bidrag til Kinas kabelfremstillingsindustri og kraftteknik

konstruktion."National Cable Inspection" har den tekniske evne og betingelser til at detektere, teste og evaluere 500kV ultrahøjspænding XLPE

isolerede kabler (inklusive AC- og DC-kabler, landkabler og søkabler) i henhold til avancerede standarder og specifikationer i ind- og udland, og

har gennemført snesevis af detektions- og testopgaver for mange brugere i ind- og udland med en maksimal spænding på ± 550kV.

Ovenstående repræsentative ultrahøjspændingskabler og tilbehør og deres tekniske applikationer afspejler fuldt ud, at Kinas kabelindustri er på den internationale

avanceret niveau med hensyn til teknisk innovation, teknisk niveau, produktionskapacitet, test og evaluering på dette område.

Branche "Soft Ribs" og "Shortcomings"

Selvom kabelindustrien har gjort store fremskridt og enestående resultater på dette område i de seneste år, er der også enestående "svagheder"

eller "bløde ribben" i dette felt.Disse "svagheder" kræver, at vi gør en stor indsats for at råde bod på og innovere, hvilket også er retningen og målet for

løbende indsats og udvikling.En kort analyse er som følger.

(1) EHV XLPE-isolerede kabler (inklusive AC- og DC-kabler, landkabler og undersøiske kabler)

Dens enestående "bløde rib" er, at de super rene isoleringsmaterialer og super glatte afskærmningsmaterialer er fuldstændig importeret, inklusive isoleringen

og afskærmningsmaterialer til ovennævnte større projekter.Dette er en vigtig "flaskehals", som skal brydes igennem.

(2) Nøgleproduktionsudstyr, der anvendes til fremstilling af ultrahøjspænding tværbundne polyethylenisolerede kabler

På nuværende tidspunkt er de alle importeret fra udlandet, hvilket er endnu et "blødt ribben" i branchen.På nuværende tidspunkt er de store fremskridt, vi har gjort på området

ultrahøjspændingskabler er hovedsageligt "bearbejdning" snarere end "kreativ", fordi de vigtigste materialer og nøgleudstyr stadig er afhængige af udlandet.

(3) Ultrahøjspændingskabel og dets tekniske anvendelse

Ovenstående ultrahøjspændingskabler og deres tekniske applikationer repræsenterer det bedste niveau i Kinas højspændingskabelfelt, men ikke vores overordnede niveau.

Det overordnede niveau af strømkabelfeltet er ikke højt, hvilket også er en af ​​industriens vigtigste "kortkort".Der er også mange andre "short boards" og

svage led, såsom: grundforskning i højspændings- og ultrahøjspændingskabler og deres systemer, synteseteknologi og procesudstyr af superren

harpiks, ydeevnestabilitet af husholdningsmiddel- og højspændingskabelmaterialer, industriel støttekapacitet inklusive basisenheder, komponenter og

hjælpematerialer, langsigtet servicepålidelighed af kabler mv.

Disse "bløde ribben" og "svagheder" er forhindringer og forhindringer for, at Kina kan blive et stærkt kabelland, men de er også retningen for vores bestræbelser på at

overvinde forhindringer og fortsætte med at innovere.