500千伏交联聚乙烯海底电缆研制成功
时间:2018-04-26 来源:国家电网报 作者:王琳
海洋输电技术在创新中发展
——500千伏交联聚乙烯海底电缆研制成功

  

  4月13日,由浙江舟山海洋输电技术研究中心自主研发的500千伏交联聚乙烯海底电缆通过出厂试验,具备交付舟山500千伏联网输变电工程的实际使用条件。预计6~8月,海底电缆将在工程中进行现场敷设。

  浙江舟山海洋输电技术研究中心位于舟山本岛,是国内唯一一家专业从事海洋输电领域技术研究的机构。在综合楼办公室里,我们见到了舟山海洋输电技术研究中心副主任郑新龙,听他介绍关于500千伏交联聚乙烯海缆的情况。

  海底电缆的前世今生

  海洋输电主要方式为海底电力电缆和海上架空线路。正在施工建设的舟山500千伏联网输变电工程有17千米的海路需敷设海缆。这段海缆完全采用国产500千伏交联聚乙烯技术,建成后将成为世界上第一个投入商业运行的500千伏交联聚乙烯绝缘海底电缆工程,也将彻底改变我国500千伏海缆依赖进口的现状。

  郑新龙指着桌子上摆放的一段约1米长的海缆样本介绍:“这是一根交联聚乙烯海缆内核,里面露出部分为阻水铜导体,而包裹着铜导体的白色部分,就是用聚乙烯材料做成的绝缘体,这之外应该还包裹着阻水缓冲层、铅套、铜丝、沥青等一共16层材料,直径长达180毫米。虽然这段海缆只有1米长,却重达82公斤。”

  那以前的海缆是什么样?

  在一楼的海洋输电技术研究展厅,陈列着之前使用的油纸绝缘海缆,横截面没有交联绝缘电缆复杂,共12层,主要区别是绝缘体采用油纸绝缘。在外压影响下,油很容易泄漏,导致环境污染,而聚乙烯海缆具有安装维护方便、性能安全可靠的优势。

  全方位检测海底电缆性能

  电气性能试验大厅是一幢占地面积为3000多平方米,总长78米、宽40米、高27米的单层建筑,里面是一个独立的敞开式大空间,由屏蔽厅、预鉴定设备厅、控制室等部分组成。

  因为海缆试验需要在没有电磁影响的情况下进行,整个试验大厅由钢板做成,需模拟一个巨大的法拉第笼,避免电磁信号干扰。一道玻璃墙把屏蔽厅和狭长的控制室隔开,试验时,值班人员在控制室内通过电脑监控电气试验的电压、电流和电缆温度等数据。为减少干扰源,不能开空调,夏天这里像在蒸笼一样,操作人员不到两分钟就是一身大汗。

  500千伏交联聚乙烯海缆在屏蔽厅里开展电气性能方面检测,局部放电试验、热循环电压试验、操作冲击电压试验、雷电冲击电压试验和无线电干扰试验等均在此进行。施工技术研究室主任敬强说,他们遇到最难、最耗时的试验是局部放电试验,因日常电气设备的局部放电量有几百皮库,而海缆试验要求检测出的局部放电量少于5皮库,难度非常高,最终他们用时26天排查问题、完成试验。

  试验大厅外有一个户外试验场,一根170米长的海缆贯穿各个模拟区域。这里正在进行海缆带电试验,以30至40年使用期限为标准,检测国产电缆的长期运行、绝缘性、接头连接可靠性等方面性能。

  技术攻关取得创新成果

  海底电缆是实现电网国际化、区域电网互联以及海上可再生能源并网的物理基础和关键装备,舟山500千伏联网输变电工程所应用的500千伏交联聚乙烯海缆及铁塔制造属重大技术创新设备。

  从2015年开始,国网浙江省电力公司调动全省技术力量,联合中国电科院、国网电科院等单位,以及国内4家顶尖的电缆厂共同组成研发团队,开展技术攻关,在设计、制造、试验、安装敷设等领域开展11项专题研究,在软接头及本体制造技术、试验及标准体系等方面取得多项技术创新,而舟山海洋输电技术研究中心则承担了海缆的型式试验和预鉴定试验工作。

  针对目前我国无高等级现场试验设备的实际情况,舟山海洋输电技术研究中心的工作人员参加系统技术规范、标准制定,在研制过中开展了大量的技术指导、调试、检测和试用,并专门为海缆研制了一套大容量变频串联谐振电压试验系统。

  到今年12月,总投资达到46亿元的舟山500千伏联网输变电工程将建成投运。建成后可以满足“一带一路”倡议下舟山新区经济快速增长的用电需求,满足舟山国际绿色石化基地建设的用电需求。

  这一条海缆,保障了国家级群岛新区的安全可靠供电。

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