全球首条!“上海造”35千伏公里级超导电缆成功投运

发表时间: 2024-01-21 作者: 行业资讯

  12月22日,世界首条35千伏公里级超导电缆示范工程在上海正式投运。这是国内新型电力系统建设领域一项重大核心技术突破,标志着我国超导输电应用迈入全球领先行列。

  35千伏公里级超导电缆示范工程位于徐汇商业核心区,联结两座220千伏变电站,总长1.2公里,额定电流2200安培,额定容量133兆伏安,采用全程排管敷设工艺,是目前世界上距离最长、输送容量最大、全商业化运行的35千伏超导电缆输电工程。

  作为国家电网与上海市共同开展的科技产业战略合作成果之一,该示范工程由国网上海电力承建运维,项目自2016年启动酝酿至全线年多时间;工程主体部分于2020年4月开工,历时一年半完工。

  超导输电是当今电力行业最具革命性的前沿技术之一。其原理是在零下196摄氏度的液氮环境中,利用超导材料的超导特性,使电力传输介质接近于零电阻,电能传输损耗趋近于零,以此来实现低电压等级的大容量输电。

  “一条35千伏超导电缆相当于传统220千伏电缆的输送容量,可以替代4-6条相同电压等级传统电缆,较以往可节省70%的地下管廊空间。”国网上海电力总工程师谢伟介绍说,“这种传输效能和空间经济性上的显著优势,使得超导电缆非常适用于将大容量电能直接输送到寸土寸金的城市中心区域。”

  近年来,跟着社会经济快速地发展,上海城市电网负荷密度迅速增加、通道资源紧张、电源点难以深入城市中心区域等矛盾日益凸显。高温超导电缆具有损耗低、容量大、体积小、无污染等优点,超导电缆的落地应用,有效解决了窄通道大容量输电的难题,有助于消除负荷热点地区的供电“卡脖子”现象,为城市电网今后的升级改造提供了一种全新的解决方案。

  当前,全世界内较长距离高温超导电缆的研究开发方兴未艾,高温超导电缆的实用化、商用化进程正在加速,已有多组长距离高温超导电缆并入实际电网运行,大多分布在在美国、日本、韩国、德国。此前已投运的最长高温超导电缆位于德国及韩国,全长约为1公里。但是从1公里到1.2公里要解决一些瓶颈才能实现。

  此次示范工程的成功投运不仅开创了公里级超导电缆在全世界城市核心区域的应用先例,同时也在核心的材料、技术和装备上实现完全自主知识产权。从最关键的超导材料,到电缆结构、核心部件,再到顶管敷设,都是上海自主创新的成果。

  项目团队成功研发大长度三相统包超导电缆及系列装备,实现超导电缆及其生产装备自主可控;在整个世界首创超导电缆全程排管冷缩补偿方法,将超导电缆从常温到低温时的材料收缩影响降至最低;通过自主研发的超导电缆敷设监控系统及专用工器具,在电缆试拉试放环节获取了敷设关键技术参数,破解了狭窄拥挤的空间内全程排管敷设大坡度、多转角等难题。据悉,项目团队还围绕超导电缆的规划设计、运行维护、继电保护、施工、试验及验收,布局了20余项国际和行业标准的申报计划,累计申请发明专利30余项。

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