Устройство за онлайн наблюдение за наклона на кулата на преносната линия, което отразява наклона и деформацията на кулата на преносната линия в експлоатация

Захранващ кабел с тръбен проводник

Захранващият кабел с тръбен проводник е вид оборудване, носещо ток, чийто проводник е медна или алуминиева метална кръгла тръба и е обвит

с изолация, а изолацията е обвита със заземен метален екраниращ слой.В момента общото ниво на напрежение е 6-35kV.

В сравнение с традиционните силови кабели, поради структурните си характеристики, той има следните технически предимства:

1) Проводникът е тръбен, с голяма площ на сечението, добро разсейване на топлината, голям капацитет на ток (токовият капацитет на единичен

конвенционалното оборудване може да достигне 7000A) и добра механична производителност.

2) Покрити с твърда изолация, с екраниране и заземяване, безопасно, спестяване на място и малка поддръжка;

3) Външният слой може да бъде оборудван с броня и обвивка, с добра устойчивост на атмосферни влияния.

Тръбните проводникови кабели са подходящи за стационарни инсталационни линии с голям капацитет, компактност и кратко разстояние в съвременното енергийно развитие.

Тръбен проводников кабел с неговите изключителни технически предимства като голяма товароносимост, спестяване на място, силна устойчивост на атмосферни влияния, безопасност, лесен

монтаж и поддръжка, може да замени конвенционалните захранващи кабели, GIL и т.н. в определени сценарии на приложение и да се превърне в избор за голямо натоварване

дизайн на връзката.

През последните години захранващите кабели с тръбни проводници са широко използвани в нови интелигентни подстанции, широкомащабни фотоволтаични, вятърни, ядрени

енергетика, петрол, стомана, химикали, електрифицирана железопътна линия, градски железопътен транспорт и други области, а нивото на напрежение също е влязло във високо напрежение

поле от първоначалното ниско напрежение.Броят на производителите се е увеличил от няколко европейски и американски производители до десетки, главно в Китай.

Изолацията на битови тръбни проводникови захранващи кабели е разделена на импрегнирана с епоксидна смола хартия, екструдиране на силиконова гума, екструдиране на EPDM,

навиване на полиестерно фолио и други форми.От текущия производствен и експлоатационен опит основните проблеми, които се срещат, са проблеми с изолацията,

като дълготрайното представяне на твърдите материали и избора на дебелина на изолацията, механизма на развитие и откриването на твърда изолация

дефекти и изследването на междинната връзка и контрола на силата на полето на терминала.Тези проблеми са подобни на тези на конвенционалните екструдирани

изолирани захранващи кабели.

Газоизолиран кабел (GIL)

Газоизолирани преносни линии (GIL) е оборудване за пренос на енергия с високо напрежение и голям ток, което използва газ SF6 или смесен газ SF6 и N2

изолация, а корпусът и проводникът са разположени на една и съща ос.Проводникът е изработен от тръба от алуминиева сплав, а корпусът е затворен

намотка от алуминиева сплав.GIL е подобна на коаксиалната тръбопроводна шина в газоизолираната метална разпределителна уредба (GIS).В сравнение с GIS, GIL няма

изисквания за прекъсване и гасене на дъгата, а производството му е сравнително просто.Може да избира различна дебелина на стената, диаметър и изолация

газ, който може да отговори на различни изисквания икономически.Тъй като SF6 е много силен парников газ, SF6-N2 и други смесени газове постепенно се отделят

използвани като заместители в международен план.

GIL има предимствата на удобна инсталация, работа и поддръжка, нисък процент на повреда, по-малко работа по поддръжката и т.н. Може да опрости окабеляването на

електроцентрали и подстанции с проектен срок на експлоатация над 50 години.Има близо 40 години опит в работата в чужбина и целия свят

инсталационната дължина е надхвърлила 300 км.GIL има следните технически характеристики:

1) Предаването с голям капацитет се реализира с висок капацитет на ток до 8000A.Капацитетът е много по-малък от този на конвенционалните високочестотни

кабели за напрежение, а компенсацията на реактивната мощност не е необходима дори при предаване на дълги разстояния.Линейната загуба е по-ниска от тази на конвенционалните високочестотни

кабели за напрежение и въздушни линии.

2) Приема се висока надеждност на безопасна работа, метална затворена твърда конструкция и изолация за уплътняване на тръбите, които обикновено не се влияят от суров климат

и други фактори на околната среда в сравнение с въздушните линии.

3) Разберете се със заобикалящата среда по приятелски начин, с много ниско електромагнитно въздействие върху околната среда.

GIL струва повече от въздушните линии и конвенционалните кабели за високо напрежение.Общи условия на обслужване: преносна верига с напрежение 72,5 kV и повече;

За вериги с голям капацитет на предаване, конвенционалните кабели за високо напрежение и въздушни линии не могат да отговорят на изискванията за предаване;Места с

високи екологични изисквания, като например вертикални шахти с голямо падане или наклонени шахти.

От 70-те години на миналия век европейските и американските страни прилагат GIL на практика.През 1972 г. в Хъдсън е построена първата AC GIL трансмисионна система в света

Електроцентрала в Ню Джърси (242kV, 1600A).През 1975 г. Wehr Pumped Storage Power Station в Германия завършва първия проект за пренос на GIL в Европа

(420kV, 2500A).През този век Китай стартира голям брой мащабни водноелектрически проекти, като хидроелектрическата станция Xiaowan, Xiluodu

Хидроелектрическа станция, Хидроелектрическа станция Xiangjiaba, Хидроелектрическа станция Laxiwa и др. Единичният капацитет на тези водноелектрически проекти е огромен и повечето от

те приемат оформлението на подземната електроцентрала.GIL се превърна в един от основните начини за входящи и изходящи линии, а степента на напрежение на линията е 500kV

или дори 800kV.

През септември 2019 г. проектът за цялостна тръбна галерия Sutong GIL беше официално пуснат в експлоатация, отбелязвайки официалното формиране на ултрависоко в Източен Китай

напрежение AC двуконтурна мрежа.Еднофазната дължина на двуверижния тръбопровод 1000 kV GIL в тунела е около 5,8 km, а общата дължина на

двуконтурен шестфазен тръбопровод е около 35 км.Нивото на напрежение и общата дължина са най-високите в света.

Кабел с изолация от термопластичен полипропилен (PP)

В наши дни захранващите кабели за променлив ток със средно и високо напрежение са основно изолирани с омрежен полиетилен (XLPE), който има висока дълготрайна работа

температура поради отличните си термодинамични свойства.Въпреки това, материалът XLPE носи и отрицателни ефекти.Освен че е труден за рециклиране,

процесът на омрежване и процесът на обезгазяване също водят до дълго време за производство на кабели и висока цена, а омрежените полярни странични продукти като напр.

кумиловият алкохол и ацетофенонът ще увеличат диелектричната константа, което ще увеличи капацитета на AC кабелите, като по този начин ще увеличи предаването

загуба.Ако се използва в DC кабели, омрежващите странични продукти ще се превърнат във важен източник на генериране и натрупване на пространствен заряд под постоянно напрежение,

сериозно засяга живота на DC кабелите.

Термопластичният полипропилен (PP) има характеристиките на отлична изолация, устойчивост на висока температура, пластифициране и рециклиране.Модифицираният

термопластичният полипропилен преодолява дефектите на висока кристалност, устойчивост на ниска температура и слаба гъвкавост и има предимства при оптимизиране

технология за обработка на кабели, намаляване на разходите, увеличаване на скоростта на производство и увеличаване на дължината на екструдиране на кабела.Омрежващите и обезгазяващите връзки са

пропуснати, а времето за производство е само около 20% от това на кабелите с изолация от XLPE.Тъй като съдържанието на полярни компоненти намалява, то ще се превърне в a

потенциален избор за изолация на високоволтов DC кабел.

През този век европейските производители на кабели и производители на материали започнаха да разработват и комерсиализират термопластични PP материали и постепенно

ги приложи към кабелни линии за средно и високо напрежение.В момента PP кабелът за средно напрежение е пуснат в експлоатация за десетки хиляди

километра в Европа.През последните години процесът на използване на модифициран PP като високоволтови DC кабели в Европа беше значително ускорен и 320kV,

525kV и 600kV модифицирани полипропиленово изолирани кабели за постоянен ток са преминали типови тестове.Китай също така е разработил модифициран PP изолиран средно напрежение

AC кабел и го поставете в приложение за демонстрация на проект чрез типов тест, за да изследвате продукти с по-високи нива на напрежение.Стандартизация и инженерство

тренировките също са в ход.

Високотемпературен свръхпроводящ кабел

За големи градски райони или големи текущи връзки изискванията за плътност на предаване и безопасност са изключително високи.По същото време,

предавателният коридор и пространството са ограничени.Техническият прогрес на свръхпроводящите материали прави технологията за свръхпроводящо предаване a

възможен вариант за проекти.Чрез използване на съществуващия кабелен канал и замяна на съществуващия захранващ кабел с високотемпературен свръхпроводящ кабел

капацитетът на предаване може да бъде удвоен и противоречието между нарастването на натоварването и ограниченото пространство за предаване може да бъде добре разрешено.

Предавателният проводник на свръхпроводящия кабел е свръхпроводящ материал и плътността на предаване на свръхпроводящия кабел е голяма

и импедансът е изключително нисък при нормални условия на работа;Когато възникне повреда на късо съединение в електрическата мрежа и преносният ток е

по-голям от критичния ток на свръхпроводящия материал, свръхпроводящият материал ще загуби своята свръхпроводяща способност и импедансът на

свръхпроводящият кабел ще бъде много по-голям от този на конвенционалния меден проводник;Когато повредата бъде отстранена, свръхпроводящият кабел ще

възобнови своята свръхпроводяща способност при нормални работни условия.Ако високотемпературният свръхпроводящ кабел има определена структура и технология

се използва за замяна на традиционния кабел, нивото на тока на повреда в електрическата мрежа може да бъде ефективно намалено.Способността на свръхпроводящия кабел да ограничава

токът на повреда е пропорционален на дължината на кабела.Следователно, широкомащабното използване на свръхпроводящата мрежа за пренос на енергия се състои от

свръхпроводящите кабели могат не само да подобрят капацитета за предаване на електрическата мрежа, да намалят загубите при предаване на електрическата мрежа, но също така да подобрят

присъщата му способност за ограничаване на тока на повреда, подобряване на безопасността и надеждността на цялата електрическа мрежа.

По отношение на загубата на линия, загубата на свръхпроводящ кабел включва главно загуба на променлив ток на проводник, загуба на топлина от изтичане на изолационна тръба, кабелна клема, хладилна система,

и загуба на течен азот при преодоляване на циркулационното съпротивление.При условие на цялостна ефективност на хладилната система, загубата на работа на HTS

кабел е около 50%~60% от този на конвенционалния кабел при предаване на същия капацитет.Нискотемпературният изолиран свръхпроводящ кабел е добър

функция за електромагнитно екраниране, теоретично тя може напълно да екранира електромагнитното поле, генерирано от кабелния проводник, така че да не причинява

електромагнитно замърсяване на околната среда.Свръхпроводящите кабели могат да бъдат положени по гъсти начини, като например подземни тръби, което няма да повлияе на работата

на заобикалящото захранващо оборудване и тъй като използва незапалим течен азот като хладилен агент, също елиминира риска от пожар.

От 90-те години напредъкът в технологията за получаване на високотемпературни свръхпроводящи ленти насърчи изследванията и развитието на

свръхпроводяща технология за пренос на енергия в световен мащаб.Съединените щати, Европа, Япония, Китай, Южна Корея и други страни и региони имат

извършва изследване и приложение на високотемпературни свръхпроводящи кабели.От 2000 г. изследванията на HTS кабелите се фокусират върху AC предаването

кабели, а основната изолация на кабелите е предимно студена изолация.В момента високотемпературният свръхпроводящ кабел е завършил основно

етап на лабораторна проверка и постепенно навлиза в практическо приложение.

В международен план изследванията и развитието на високотемпературни свръхпроводящи кабели могат да бъдат разделени на три етапа.Първо, премина през

предварителен етап на проучване за високотемпературна свръхпроводяща кабелна технология.Второ, това е за изследване и развитие на ниските

температурно (CD) изолиран високотемпературен свръхпроводящ кабел, който наистина може да реализира търговско приложение в бъдеще.Сега е навлязло в

етап на изследване на приложението на демонстрационен проект за високотемпературен свръхпроводящ кабел с CD изолация.През последното десетилетие Съединените щати,

Япония, Южна Корея, Китай, Германия и други страни са извършили редица CD изолирани високотемпературни свръхпроводящи кабели

демонстрационни приложни проекти.Понастоящем има основно три типа HTS кабелни структури с CD изолация: едножилни, трижилни и три-

фаза коаксиален.

В Китай, Институтът по електротехника на Китайската академия на науките, Yundian Inna, Шанхайски кабелен изследователски институт, Китайска електрическа енергия

Изследователски институт и други институции последователно извършват изследвания и разработки на свръхпроводящи кабели и постигат големи постижения.

Сред тях, Shanghai Cable Research Institute завърши типовия тест на първия 30m, 35kV/2000A CD изолиран едножилен свръхпроводящ кабел през

Китай през 2010 г. и завърши инсталирането, тестването и експлоатацията на 35kV/2kA 50m свръхпроводяща кабелна система на свръхпроводящия кабел на Baosteel

демонстрационен проект през декември 2012 г. Тази линия е първият нискотемпературен изолиран високотемпературен свръхпроводящ кабел, който работи в мрежата в Китай,

и също така е CD изолирана високотемпературна свръхпроводяща кабелна линия с най-големия ток на натоварване при същото ниво на напрежение в света.

През октомври 2019 г. Shanghai Cable Research Institute премина типов тест на първата 35kV/2.2kA CD изолирана трижилна свръхпроводяща кабелна система в

Китай, поставяйки солидна основа за последващото изграждане на демонстрационен проект.Демонстрационният проект на свръхпроводяща кабелна система в Шанхай

градска зона, ръководена от Шанхайския изследователски институт за кабели, е в процес на изграждане и се очаква да бъде завършена и пусната в експлоатация на електропренос от

края на 2020 г. Въпреки това все още има да се извърви дълъг път за насърчаване и прилагане на свръхпроводящи кабели в бъдеще.Ще има още изследвания

извършени в бъдеще, включително разработване на свръхпроводящи кабелни системи и експериментални изследвания, технология за приложение на системно инженерство

изследване, изследване на надеждността на работата на системата, разходи за жизнения цикъл на системата и др.

Обща оценка и предложения за развитие

Техническото ниво, качеството на продукта и инженерното приложение на захранващите кабели, особено захранващите кабели за високо напрежение и свръхвисоко напрежение, представляват

общото ниво и индустриален капацитет на кабелната индустрия на дадена страна до определена степен.По време на периода на „13-та петилетка“, с бързо развитие

на енергийното строителство и силното насърчаване на индустриалните технологични иновации, забележителен технически прогрес и впечатляващо инженерство

са постигнати постижения в областта на силовите кабели.Оценява се от аспектите на производствената технология, производствения капацитет и инженерството

приложение, то е достигнало международно напреднало ниво, някои от които са на международно водещо ниво.

Захранващ кабел за свръхвисоко напрежение за градска електрическа мрежа и неговото инженерно приложение

AC 500kV XLPE изолиран захранващ кабел и неговите аксесоари (кабелът е произведен от Qingdao Hanjiang Cable Co., Ltd., а аксесоарите са

частично предоставени от Jiangsu Anzhao Cable Accessories Co., Ltd.), които се произвеждат от Китай за първи път, се използват в конструкцията на

500kV кабелни проекти в Пекин и Шанхай и са градските кабелни линии с най-високо напрежение в света.Въведен е нормално в експлоатация

и има важен принос за регионалното социално и икономическо развитие.

Подводен кабел за променлив ток с ултрависоко напрежение и неговото инженерно приложение

Проектът за взаимно свързано пренос и трансформация на електроенергия Zhoushan 500kV, завършен и пуснат в експлоатация през 2019 г., е междусистемна връзка по море

проект за захранващи кабели с омрежена полиетиленова изолация с най-високо ниво на напрежение, произведени и прилагани в международен план.Кабели с голяма дължина и

аксесоарите са изцяло произведени от местни предприятия (сред които подводни кабели с голяма дължина се произвеждат и предоставят от Jiangsu

Zhongtian Cable Co., Ltd., Hengtong High Voltage Cable Co., Ltd. и Ningbo Dongfang Cable Co., Ltd., съответно, и кабелни терминали се произвеждат

и предоставено от TBEA), което отразява техническото ниво и производствения капацитет на китайските подводни кабели за свръхвисоко напрежение и аксесоари.

DC кабел с ултрависоко напрежение и неговото инженерно приложение

Three Gorges Group ще изгради проект за производство на офшорна вятърна енергия в Rudong, провинция Jiangsu, с общ преносен капацитет от 1100MW.

Ще се използва подводна DC кабелна система ± 400kV.Дължината на един кабел ще достигне 100 км.Кабелът ще бъде произведен и доставен от

Jiangsu Zhongtian Technology Submarine Cable Company.Проектът се планира да бъде завършен през 2021 г. за пренос на електроенергия.До сега, първият

± 400kV подводна DC кабелна система в Китай, съставена от кабели, произведени от Jiangsu Zhongtian Technology Submarine Cable Co., Ltd. и кабел

аксесоари, произведени от Changsha Electrical Technology Co., Ltd., са преминали типови тестове в Националния надзор на качеството на проводниците и кабелите и

Център за тестване/Шанхайски национален център за тестване на кабели Co., Ltd. (наричан по-нататък „Национално тестване на кабели“) и е навлязъл в производствения етап.

За да си сътрудничи с Международните зимни олимпийски игри през 2022 г. в Пекин Zhangjiakou, проектът за гъвкаво постояннотоково предаване на Zhangbei ± 500kV

построен от Държавната мрежова корпорация на Китай, се планира да изгради демонстрационен проект за гъвкав DC кабел ± 500kV с дължина около 500m.Кабелите

и аксесоарите се планират да бъдат изцяло произведени от местни предприятия, включително изолационни и екраниращи материали за кабели.Работата

е в ход.

Свръхпроводящ кабел и неговото инженерно приложение

Демонстрационният проект на свръхпроводяща кабелна система в градската зона на Шанхай, която се произвежда и изгражда основно от Shanghai Cable

Изследователски институт, е в ход и се очаква да бъде завършен и пуснат в експлоатация за пренос на електроенергия до края на 2020 г. 1200m три ядра

свръхпроводящ кабел (понастоящем най-дългият в света), изискван от конструкцията на проекта, с ниво на напрежение 35kV/2200A и номинален ток,

е достигнал международно напреднало ниво като цяло и основните му показатели са на международно водещо ниво.

Кабел с газова изолация с ултрависоко напрежение (GIL) и неговото инженерно приложение

Проектът за двуконтурно мрежово предаване на UHV AC в Източен Китай беше официално пуснат в експлоатация през септември 2019 г. в провинция Дзянсу, където Sutong

Проектът за цялостна тръбна галерия на GIL пресича река Яндзъ.Еднофазната дължина на двата 1000kV GIL тръбопровода в тунела е 5,8 km, а

Общата дължина на проекта за шестфазно предаване с двойна верига е близо 35 км.Нивото на напрежение и общата дължина на проекта са най-високите в света.The

Системата с газова изолация на свръхвисоко напрежение (GIL) е съвместно завършена от местни производствени предприятия и инженерни строителни партии.

Технология за тестване и оценка на производителността на кабел със свръхвисоко напрежение

През последните години типовият тест, тестът за производителност и оценката на много домашни кабели и аксесоари с изолация от XLPE с ултрависоко напрежение, включително AC и

DC кабелите, наземните кабели и подводните кабели са завършени предимно в „Националната кабелна инспекция“.Технологията за откриване на системата е перфектна

условията за изпитване са на най-високото световно ниво и също имат изключителен принос към индустрията за производство на кабели и енергетиката в Китай

строителство.„Националната кабелна инспекция“ има техническата възможност и условия да открива, тества и оценява XLPE с ултрависоко напрежение от клас 500 kV

изолирани кабели (включително AC и DC кабели, наземни кабели и подводни кабели) в съответствие с усъвършенствани стандарти и спецификации в страната и чужбина, и

е изпълнил десетки задачи за откриване и тестване за много потребители в страната и чужбина, с максимално напрежение от ± 550kV.

Горепосочените представителни кабели и аксесоари за ултрависоко напрежение и техните инженерни приложения отразяват напълно, че китайската кабелна индустрия е на международно ниво

напреднало ниво по отношение на технически иновации, техническо ниво, производствен капацитет, тестване и оценка в тази област.

Индустрия „Меки ребра“ и „Недостатъци“

Въпреки че кабелната индустрия постигна голям напредък и изключителни постижения в тази област през последните години, има и изключителни „слабости“

или „меки ребра“ в това поле.Тези „слабости“ изискват от нас да положим големи усилия, за да компенсираме и да правим иновации, което също е посоката и целта на

непрекъснати усилия и развитие.Кратък анализ е следният.

(1) EHV XLPE изолирани кабели (включително AC и DC кабели, наземни кабели и подводни кабели)

Неговото изключително „меко ребро“ е, че супер чистите изолационни материали и супер гладките екраниращи материали са изцяло внесени, включително изолацията

и екраниращи материали за горните големи проекти.Това е важно „тясно място“, през което трябва да се преодолее.

(2) Ключово производствено оборудване, използвано при производството на кабели с омрежена полиетиленова изолация с ултрависоко напрежение

В момента всички те се внасят от чужбина, което е още едно „меко ребро” на бранша.В момента големият напредък, който сме постигнали в областта на

кабелите с ултрависоко напрежение са предимно „обработващи“, а не „творчески“, тъй като основните материали и ключовото оборудване все още разчитат на чужди държави.

(3) Кабел за свръхвисоко напрежение и неговото инженерно приложение

Горните кабели за свръхвисоко напрежение и техните инженерни приложения представляват най-доброто ниво в областта на кабелите за високо напрежение в Китай, но не и нашето общо ниво.

Общото ниво на областта на захранващите кабели не е високо, което също е една от основните „къси платки“ в индустрията.Има и много други „къси дъски“ и

слаби звена, като: фундаментални изследвания на кабели за високо напрежение и ултрависоко напрежение и техните системи, технология за синтез и технологично оборудване на супер чисти

смола, стабилност на производителността на домашни кабелни материали за средно и високо напрежение, промишлен поддържащ капацитет, включително основни устройства, компоненти и

спомагателни материали, дълготрайна експлоатационна надеждност на кабелите и др.

Тези „меки ребра“ и „слабости“ са препятствия и пречки пред Китай да се превърне в силна кабелна страна, но те са и посоката на нашите усилия за

преодолява препятствията и продължава да прави иновации.