Тековна состојба и анализа на развојот на напојувачкиот кабел и додатоците

Уред за следење на линија за навалување на столбот на далноводот, кој го рефлектира навалувањето и деформацијата на далноводната кула во работа

Кабел за напојување со тубуларен проводник

Кабел за напојување со тубуларен проводник е еден вид опрема за пренос на струја чиј проводник е бакарна или алуминиумска метална кружна цевка и е обвиткана

со изолација, а изолацијата е обвиткана со заземјувачки метален заштитен слој.Во моментов, заедничкото напонско ниво е 6-35 kV.

 

Во споредба со традиционалните енергетски кабли, поради неговите структурни карактеристики, тој ги има следните технички предности:

1) Спроводникот е цевчест, со голема пресечна површина, добра дисипација на топлина, голем капацитет за носење струја (тековната носивост на еден

конвенционалната опрема може да достигне 7000А) и добри механички перформанси.

2) Покриен со цврста изолација, со оклоп и заземјување, безбедно, заштеда на простор и мало одржување;

3) Надворешниот слој може да биде опремен со оклоп и обвивка, со добра отпорност на временските услови.

 

Тубуларните проводнички кабли се погодни за фиксни инсталациони линии со голем капацитет, компактност и кратко растојание во современиот развој на електрична енергија.

Тубуларен проводен кабел, со своите извонредни технички предности како што се голем капацитет за носење, заштеда на простор, силна отпорност на временски услови, безбедност, лесен

инсталација и одржување, може да ги замени конвенционалните енергетски кабли, GIL, итн. во одредени сценарија на апликација и да стане избор за тежок товар

дизајн на поврзување.

 

Во последниве години, каблите за напојување со цевки со проводници се широко користени во домашните нови паметни трафостаници, фотоволтаични големи размери, енергија од ветер, нуклеарна енергија

електротехниката, нафтата, челикот, хемијата, електрифицираната железница, урбаниот железнички транзит и други области, а нивото на напон исто така влезе во високонапонски

поле од почетниот низок напон.Бројот на производители се зголеми од неколку европски и американски производители на десетици, главно во Кина.

 

Изолацијата на домашните тубуларни проводнички кабли за напојување е поделена на лиење хартија со епоксидна импрегнирана, истиснување на силиконска гума, истиснување EPDM,

Намотување на полиестерски филм и други форми.Од досегашното искуство во производството и работењето, главните проблеми на кои се среќаваат се проблемите со изолацијата,

како што се долгорочните перформанси на цврсти материјали и изборот на дебелина на изолацијата, механизмот за развој и откривање на цврста изолација

дефекти, како и истражување за средно поврзување и контрола на јачината на полето на терминалот.Овие проблеми се слични на оние на конвенционалните екструдирани

изолирани енергетски кабли.

 

Кабел изолиран со гас (GIL)

Гас изолирани далноводи (GIL) е опрема за пренос на енергија со висок напон и голема струја која користи гас SF6 или мешан гас SF6 и N2

изолација, а куќиштето и проводникот се наредени во иста оска.Проводникот е направен од цевка од алуминиумска легура, а обвивката е затворена со

калем од алуминиумска легура.GIL е сличен на магистралата на коаксијалниот цевковод во металната централа (GIS) изолирана со гас.Во споредба со ГИС, ГИЛ нема

барања за кршење и гаснење на лакот, а неговото производство е релативно едноставно.Може да избере различна дебелина на ѕидот, дијаметар и изолација

гас, кој може економски да исполни различни барања.Бидејќи SF6 е многу силен стакленички гас, SF6-N2 и другите мешани гасови се постепено

се користи како замена на меѓународно ниво.

 

GIL ги има предностите на удобна инсталација, работа и одржување, ниска стапка на неуспех, помала работа за одржување итн. Може да го поедностави поврзувањето на

електрани и трафостаници, со проектен работен век од повеќе од 50 години.Има речиси 40 години работно искуство во странство, а вкупно глобално

должината на инсталацијата надмина 300 км.GIL ги има следните технички карактеристики:

1) Преносот со голем капацитет се реализира со висока струјна носивост до 8000А.Капацитетот е многу помал од оној на конвенционалните високи

напонски кабли, а компензацијата на реактивна моќност не е потребна дури и за пренос на долги растојанија.Загубата на линијата е помала од онаа на конвенционалните високи

напонски кабли и надземни водови.

2) Усвоени се висока доверливост на безбедно работење, метална цврста структура и изолација за запечатување на цевки, кои генерално не се засегнати од суровата клима

и други фактори на животната средина во споредба со надземните водови.

3) Пријателски се согласувате со околината, со многу мало електромагнетно влијание врз животната средина.

 

GIL чини повеќе од надземните водови и конвенционалните високонапонски кабли.Општи услови за сервисирање: преносно коло со напон од 72,5 kV и повеќе;

За кола со голем преносен капацитет, конвенционалните високонапонски кабли и надземни водови не можат да ги исполнат барањата за пренос;Места со

високи еколошки барања, како што се вертикални шахти со голем пад или наклонети шахти.

 

Од 1970-тите, европските и американските земји го применуваат ГИЛ во пракса.Во 1972 година, првиот AC GIL преносен систем во светот беше изграден во Хадсон

Електрана во Њу Џерси (242 kV, 1600 А).Во 1975 година, Wehr Pumped Storage Power Station во Германија го заврши првиот проект за пренос на GIL во Европа

(420 kV, 2500 А).Во овој век, Кина започна голем број големи хидроенергетски проекти, како што се хидроцентралата Xiaowan, Xiluodu

Хидроцентрала, хидроцентрала Ксијанџиаба, хидроцентрала Лаксива итн. Капацитетот на единицата на овие хидроенергетски проекти е огромен, а повеќето

тие го прифаќаат распоредот на подземната централа.GIL стана еден од главните начини на влезни и излезни линии, а степенот на напон на линијата е 500 kV

или дури 800 kV.

 

Во септември 2019 година, проектот за сеопфатна галерија на цевки Сутонг ГИЛ беше официјално пуштен во употреба, означувајќи го формалното формирање на ултра-висока Источна Кина

напон AC двојна мрежа.Еднофазната должина на двоколо 1000 kV GIL цевковод во тунелот е околу 5,8 км, а вкупната должина на

двоен коло шестфазен цевковод е околу 35 километри.Нивото на напон и вкупната должина се највисоки во светот.

 

Термопластичен полипропиленски изолиран кабел (PP)

Во денешно време, средно и високонапонските наизменична струја кабли се во основа изолирани со вкрстено поврзан полиетилен (XLPE), кој има висока долготрајна работа

температура поради одличните термодинамички својства.Сепак, XLPE материјалот носи и негативни ефекти.Покрај тоа што е тешко да се рециклира,

процесот на вкрстено поврзување и процесот на дегасирање, исто така, резултираат со долго време на производство на кабли и висока цена, а вкрстено поврзаните поларни нуспроизводи како што се

кумил алкохолот и ацетофенонот ќе ја зголемат диелектричната константа, што ќе го зголеми капацитетот на каблите за наизменична струја, со што ќе се зголеми преносот

загуба.Ако се користат во DC кабли, вкрстено поврзување нуспроизводи ќе станат важен извор на генерирање и акумулација на вселенски полнеж под еднонасочен напон.

сериозно влијае на животниот век на DC каблите.

 

Термопластичниот полипропилен (PP) има карактеристики на одлична изолација, отпорност на високи температури, пластифицирање и рециклирање.Изменетото

термопластичниот полипропилен ги надминува дефектите на висока кристалинност, отпорност на ниски температури и слаба флексибилност и има предности во оптимизирањето

технологија за обработка на кабли, намалување на трошоците, зголемување на стапката на производство и зголемување на должината на истиснување на кабелот.Врските за вкрстување и дегасирање се

испуштено, а времето на производство е само околу 20% од она на каблите со изолација од XLPE.Како што се намалува содржината на поларните компоненти, таа ќе стане а

потенцијален избор за изолација на високонапонски DC кабел.

 

Во овој век, европските производители на кабли и производители на материјали почнаа да развиваат и комерцијализираат термопластични ПП материјали и постепено

ги примени на средно и високонапонски кабелски водови.Во моментов, среднонапонскиот PP кабел е ставен во функција за десетици илјади

километри во Европа.Во последниве години, процесот на користење на модифицирана PP како високонапонски DC кабли во Европа е значително забрзан, а 320 kV,

DC каблите со модифицирана полипропиленска изолација од 525 kV и 600 kV ги поминаа тестовите за тип.Кина, исто така, разви модифициран среден напон изолиран од ПП

AC кабел и ставете го во апликација за демонстрација на проектот преку тест за тип за да ги истражите производите со повисоки напонски нивоа.Стандардизација и инженерство

во тек е и пракса.

 

Високотемпературен суперспроводлив кабел

За големи метрополи или прилики за големи тековни приклучоци, густината на преносот и барањата за безбедност се исклучително високи.Во исто време,

преносниот коридор и просторот се ограничени.Техничкиот напредок на суперспроводливите материјали ја прави суперспроводливата технологија за пренос a

можна опција за проекти.Со користење на постоечкиот кабелски канал и замена на постоечкиот кабел за напојување со високотемпературен суперспроводлив кабел,

преносниот капацитет може да се удвои, а противречноста помеѓу растот на оптоварувањето и ограничениот простор за пренос може добро да се реши.

 

Преносниот проводник на суперспроводливиот кабел е суперспроводлив материјал, а густината на преносот на суперспроводливиот кабел е голема

а импедансата е исклучително ниска при нормални работни услови;Кога ќе се појави дефект на краток спој во електричната мрежа и струјата на преносот е

поголема од критичната струја на суперспроводливиот материјал, суперспроводливиот материјал ќе ја изгуби својата суперспроводлива способност и импедансата на

суперспроводливиот кабел ќе биде многу поголем од оној на конвенционалниот бакарен проводник;Кога ќе се отстрани дефектот, суперспроводливиот кабел ќе

ја обнови својата суперспроводлива способност при нормални работни услови.Ако висока температура суперпроводен кабел со одредена структура и технологија

се користи за замена на традиционалниот кабел, нивото на струја на дефект на електричната мрежа може ефективно да се намали.Способноста на суперспроводливиот кабел да се ограничи

струјата на дефектот е пропорционална на должината на кабелот.Затоа, големата употреба на суперспроводлива мрежа за пренос на енергија составена од

суперспроводливите кабли не само што можат да го подобрат преносниот капацитет на електричната мрежа, да ја намалат загубата на пренос на електричната мрежа, туку и да ја подобрат

неговата вродена способност за ограничување на струјата на дефектот, ја подобрува безбедноста и доверливоста на целата електрична мрежа.

 

Во однос на загубата на линијата, загубата на суперспроводен кабел главно вклучува загуба на наизменична струја на проводникот, загуба од истекување на топлина на изолационата цевка, кабелски терминал, систем за ладење,

и губење на течен азот совладување на отпорот на циркулација.Под услов на сеопфатна ефикасност на системот за ладење, губењето на работата на HTS

кабелот е околу 50%~60% од оној на конвенционалниот кабел кога се пренесува истиот капацитет.Ниска температура изолиран суперспроводлив кабел има добри

функцијата на електромагнетна заштита, теоретски може целосно да го заштити електромагнетното поле генерирано од кабелскиот проводник, за да не предизвика

електромагнетно загадување на животната средина.Суперспроводливите кабли може да се постават на густи начини како што се подземни цевки, што нема да влијае на работата

на околната енергетска опрема, и бидејќи користи незапалив течен азот како средство за ладење, исто така го елиминира ризикот од пожар.

 

Од 1990-тите, напредокот во технологијата за подготовка на суперспроводливи ленти со висока температура го промовираше истражувањето и развојот на

суперспроводлива технологија за пренос на енергија ширум светот.САД, Европа, Јапонија, Кина, Јужна Кореја и други земји и региони имаат

спроведе истражување и примена на високотемпературни суперспроводливи кабли.Од 2000 година, истражувањето на HTS каблите се фокусираше на AC пренос

кабли, а главната изолација на каблите е главно ладна изолација.Во моментов, високотемпературниот суперпроводен кабел во основа го има завршено

фаза на лабораториска верификација и постепено влезе во практична примена.

 

На меѓународно ниво, истражувањето и развојот на суперспроводливи кабли со висока температура може да се подели во три фази.Прво, помина низ

прелиминарна фаза на истражување за технологијата на суперспроводливиот кабел со висока температура.Второ, тоа е за истражување и развој на ниските

Температурен (CD) изолиран високотемпературен суперспроводлив кабел кој навистина може да реализира комерцијална примена во иднина.Сега, влезе во

фаза на истражување на апликацијата на проект за демонстрација на суперспроводлив кабел со висока температура изолирана од ЦД.Во изминатата деценија, Соединетите Американски Држави,

Јапонија, Јужна Кореја, Кина, Германија и други земји изведоа голем број на високотемпературни суперспроводливи кабли изолирани од ЦД

демонстративни апликативни проекти.Во моментов, постојат главно три типа HTS кабелски структури со CD изолирани: едножилни, три јадра и три-

фаза коаксијален.

 

Во Кина, Институтот за електротехника на Кинеската академија на науките, Јундиан Инна, Институт за истражување на кабли во Шангај, кинеска електрична енергија

Истражувачкиот институт и други институции последователно извршија истражување и развој на суперспроводливи кабли и постигнаа големи достигнувања.

Меѓу нив, Шангајскиот институт за истражување на кабли го заврши тестот за тип на првиот 30m, 35kV/2000A ЦД изолиран едножилен суперпроводен кабел во

Кина во 2010 година и ја заврши инсталацијата, тестирањето и работата на суперспроводливиот кабелски систем 35kV/2kA 50m на суперспроводливиот кабел на Baosteel

демонстративен проект во декември 2012 година. Оваа линија е првиот суперспроводлив кабел со висока температура изолиран со ниска температура што работи на мрежата во Кина,

а исто така е и високотемпературна суперспроводлива кабелска линија со ЦД изолација со најголема струја на оптоварување на истото напонско ниво во светот.

 

Во октомври 2019 година, Шангајскиот институт за истражување на кабли го помина тестот за тип на првиот 35kV/2,2kA ЦД изолиран со три јадра суперспроводлив кабелски систем во

Кина, поставувајќи цврста основа за последователната демонстративна изградба на проектот.Проектот за демонстрација на суперспроводен кабелски систем во Шангај

урбаната област, предводена од Шангајскиот Кабелски истражувачки институт, е во изградба и се очекува да биде завршена и ставена во функција за пренос на електрична енергија до

крајот на 2020 година. Сепак, има уште долг пат до промоција и примена на суперспроводливи кабли во иднина.Ќе има повеќе истражувања

спроведено во иднина, вклучително и развој на суперспроводен кабелски систем и експериментално истражување, технологија за примена на системско инженерство

истражување, истражување на доверливоста на работата на системот, трошоци за животниот циклус на системот итн.

 

Севкупна евалуација и предлози за развој

Техничкото ниво, квалитетот на производот и инженерската примена на енергетските кабли, особено високонапонските и ултрависоконапонските кабли за напојување, претставуваат

целокупното ниво и индустрискиот капацитет на кабелската индустрија на една земја до одреден степен.Во периодот на „13. петгодишен план“, со брзиот развој

на енергетска конструкција и силна промоција на иновации во индустриската технологија, извонреден технички напредок и импресивен инженеринг

постигнати се достигнувања во областа на енергетските кабли.Оценето од аспекти на технологијата на производство, производниот капацитет и инженерството

примена, достигна меѓународно напредно ниво, од кои некои се на меѓународно водечко ниво.

 

Кабел за напојување со ултра висок напон за урбана електрична мрежа и неговата инженерска примена

Кабелот за напојување со изолација од AC 500 kV XLPE и неговите додатоци (кабелот е произведен од Qingdao Hanjiang Cable Co., Ltd., а додатоците се

делумно обезбедени од Jiangsu Anzhao Cable Accessories Co., Ltd.), кои се произведени од Кина за прв пат, се користат во изградбата на

500 kV проекти за кабел во Пекинг и Шангај и се урбани кабелски линии со највисок напон во светот.Истата е пуштена во употреба нормално

и даде значаен придонес за регионалниот социјален и економски развој.

 

Подморски кабел со ултра висок напон и неговата инженерска примена

Проектот за меѓусебно поврзан пренос и трансформација на енергија Zhoushan 500 kV, завршен и пуштен во употреба во 2019 година, е меѓуморска интерконекција

проект на вкрстено поврзани полиетиленски изолирани енергетски кабли со највисоко напонско ниво произведени и применети на меѓународно ниво.Кабли со голема должина и

додатоците се целосно произведени од домашни претпријатија (меѓу кои, подморските кабли со голема должина се произведени и обезбедени од Jiangsu

Zhongtian Cable Co., Ltd., Hengtong High Voltage Cable Co., Ltd. и Ningbo Dongfang Cable Co., Ltd., соодветно, и се произведуваат кабелски терминали

и обезбедени од TBEA), што го одразува техничкото ниво и производствениот капацитет на кинеските подморнички кабли и додатоци со ултра висок напон.

 

Ултра висок напон DC кабел и неговата инженерска примена

Three Gorges Group ќе изгради проект за производство на енергија од ветер на брегот во Рудонг, провинцијата Џиангсу, со вкупен преносен капацитет од 1100 MW.

Ќе се користи подморски DC кабелски систем ± 400 kV.Должината на еден кабел ќе достигне 100 километри.Кабелот ќе биде произведен и обезбеден од

Jiangsu Zhongtian технологија подморница кабел компанија.Проектот се планира да заврши во 2021 година за пренос на електрична енергија.До сега, првиот

± 400 kV подморски DC кабелски систем во Кина, составен од кабли произведени од Jiangsu Zhongtian Technology Submarine Cable Co., Ltd. и кабел

додатоците произведени од Changsha Electrical Technology Co., Ltd., поминаа тестови за тип во Националниот надзор за квалитет на жици и кабли и

Центар за тестирање/Шангајски Национален центар за тестирање на кабли Co., Ltd. (во понатамошниот текст „Национално тестирање на кабли“), и влезе во фазата на производство.

 

Со цел да се соработува со Меѓународните зимски олимписки игри 2022 година во Пекинг Џангјаку, проектот за флексибилен DC пренос на Zhangbei ± 500 kV

изградена од Државната грид корпорација на Кина се планира да се изгради проект за демонстрација на флексибилен DC кабел од ± 500 kV со должина од околу 500 метри.Каблите

а додатоците се планира да бидат целосно произведени од домашни претпријатија, вклучувајќи изолациски и заштитни материјали за кабли.Работата

е во тек.

 

Суперпроводен кабел и неговата инженерска примена

Демонстративен проект на суперспроводлив кабелски систем во урбана област Шангај, кој главно е произведен и конструиран од Шангај Кабел

Истражувачкиот институт е во тек и се очекува да биде завршен и пуштен во функција на пренос на енергија до крајот на 2020 година.

суперспроводлив кабел (моментално најдолгиот во светот) потребен за изградбата на проектот, со напонско ниво од 35 kV/2200A и номинална струја,

го достигна меѓународното напредно ниво воопшто, а неговите основни индикатори се на меѓународно водечко ниво.

 

Кабел со гас со ултра висок напон (GIL) и неговата инженерска примена

Проектот за пренос на мрежа со двојна јамка на источна Кина UHV AC беше официјално пуштен во употреба во септември 2019 година во провинцијата Џиангсу, каде што Сутонг

Сеопфатниот проект за галерија на цевки GIL ја преминува реката Јангце.Еднофазната должина на двата 1000 kV GIL цевководи во тунелот е 5,8 километри, а

вкупната должина на проектот за шестфазен пренос на двојно коло е скоро 35 километри.Нивото на напонот на проектот и вкупната должина се највисоки во светот.На

Системот за кабли со изолација од ултра висок напон (GIL) е заеднички завршен од домашните производствени претпријатија и инженерските градежни страни.

 

Технологија за тестирање и евалуација на перформансите на ултра висок напонски кабел

Во последниве години, тестирањето на типот, тестот за изведба и евалуацијата на многу домашни ултра-високонапонски XLPE изолирани кабли и додатоци, вклучувајќи AC и

Каблите за еднонасочна струја, копнените кабли и подморските кабли, главно се завршени во „Националната инспекција на каблите“.Технологијата за откривање на системот и совршена

условите за тестирање се на напредно ниво во светот, а исто така имаат направено извонреден придонес во кинеската индустрија за производство на кабли и енергетскиот инженеринг

градба.„Националната кабловска инспекција“ има техничка способност и услови за откривање, тестирање и оценување на ултра висок напон XLPE од 500 kV

изолирани кабли (вклучувајќи AC и DC кабли, копнени кабли и подморски кабли) според напредни стандарди и спецификации дома и во странство, и

има завршено десетици задачи за откривање и тестирање за многу корисници дома и во странство, со максимален напон од ± 550 kV.

 

Горенаведените репрезентативни ултрависоконапонски кабли и додатоци и нивните инженерски апликации целосно одразуваат дека кинеската кабловска индустрија е на меѓународна

напредно ниво во однос на техничките иновации, техничкото ниво, производствениот капацитет, тестирањето и евалуацијата во оваа област.

 

Индустрија „меки ребра“ и „недостатоци“

Иако кабелската индустрија постигна голем напредок и извонредни достигнувања на ова поле во последниве години, има и извонредни „слабости“

или „меки ребра“ на ова поле.Овие „слабости“ бараат од нас да вложиме големи напори за да ги надоместиме и иновираме, што е и насока и цел на

континуирани напори и развој.Кратка анализа е како што следува.

 

(1) EHV XLPE изолирани кабли (вклучувајќи AC и DC кабли, копнени кабли и подморски кабли)

Неговото извонредно „меко ребро“ е тоа што супер чистите изолациски материјали и супер мазните заштитни материјали се целосно увезени, вклучувајќи ја и изолацијата

и заштитни материјали за горенаведените големи проекти.Ова е важно „тесно грло“ кое мора да се пробие.

(2) Клучна производствена опрема што се користи за производство на ултра-високонапонски вкрстено поврзани полиетиленски кабли изолирани

Во моментов сите се увезуваат од странство, што е уште едно „меко ребро“ на индустријата.Во моментов, големиот напредок што го постигнавме во областа на

ултра-високонапонските кабли главно се „обработуваат“ наместо „креативни“, бидејќи главните материјали и клучната опрема сè уште се потпираат на странски земји.

(3) Кабел со ултра висок напон и неговата инженерска примена

Горенаведените ултра-високонапонски кабли и нивните инженерски апликации го претставуваат најдоброто ниво во областа на високонапонските кабли во Кина, но не и нашето севкупно ниво.

 

Целокупното ниво на полето на енергетскиот кабел не е високо, што е исто така една од главните „кратки табли“ на индустријата.Има и многу други „кратки табли“ и

слаби врски, како што се: основни истражувања за високонапонски и ултра-напонски кабли и нивните системи, технологија за синтеза и процесна опрема за супер чисти

смола, стабилност на перформансите на домашните материјали за кабли со среден и висок напон, индустриски потпорен капацитет вклучувајќи основни уреди, компоненти и

помошни материјали, долгорочна услуга доверливост на кабли, итн.

 

Овие „меки ребра“ и „слабости“ се пречки и пречки за Кина да стане силна кабелска земја, но тие се и насока на нашите напори да

надминете ги пречките и продолжете да иновирате.


Време на објавување: Декември-06-2022 година