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新型 节能导线让特高压输电更经济

日期:2019-03-04 03:34
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摘要:
新型 节能导线让特高压输电更经济
江苏电网500千伏双回斗山—常熟南输电线路工程,线路全长27千米,输送容量210万千瓦。通过 使用新型节能导线减少输电损耗,全线共节电80万千瓦时,节能效果显著。这种 新型导线究竟具备怎样的节能优势,又是 如何进行技术攻关的?

 

  在输 电线路工程建设中,国际 上普遍采用普通钢芯铝绞线作为架空输电导线,至今已有百余年历史。如何 提高导线强度又提高导电率,一直 是国内外专家研究的课题。

  2012年,华东 电网有限公司成功推出了钢芯高导电铝型线绞线和高导电钢芯铝绞线。这两 种新型导线既可提高线路的输送功率、降低线路损耗、提高 导线输送电流、减小运行噪声,又具 有更佳的电气及机械性能,尤其 是导线具有优良的减少结冰霜的特性。

  推广应用需算笔账

  高导 电钢芯铝型线绞线和高导电钢芯铝绞线,在特 高压输电线路中批量采用,能够有效降低线损、导线表面场强、无线 电干扰和可听噪声,降低电网运行成本,提高能源输送效率。

  锦屏—苏南±800千伏 特高压直流输电工程线路全长2100千米,输送容量720万千瓦。工程 应用了两种普通导线,若以 钢芯高导电率硬铝绞线、铝合金芯铝绞线替代,正常功率下,全年输电5000小时可减少电能损耗4.54万千瓦时/千米,全线共减少电能损耗9532万千瓦时,大大 提高跨区输电的经济效益。若以每节约1千瓦时电,可减排0.997千克二氧化碳计算,锦苏 特高压直流输电工程每年多输送9532万千瓦时电量,就可减排二氧化碳95034吨。

  三峡—上海±500千伏 直流输电工程线路全长1048.6千米,输送容量300万千瓦,若按 中强度全铝合金导线替代普通导线计算,正常功率下,若一年输送小时数为4000小时,可节电7.98万千瓦时/千米,全线每年可节电8372万千瓦时。

  电能 的大量节约相当于增加了一定数量的发电装机,有效 缓解用电需求增长带来的环境压力。

  打造 资源节约型绿色电网

  从2008年起,东电 网有限公司针对区域电网的建设特点与实际,开始 关注并着手这一课题的研究。

  2010年年初,华东 电网有限公司与华东电力设计院、无锡 华能电缆有限公司联合开发复合材料软铝导线。然而,**批新 型铝导线试制出来后并不尽如人意。导线暴露出材质软、造价高、施工工艺复杂等问题。一方面,由于 复合材料导线采用的是软铝,其适 用性和可靠性方面存在的本质缺陷很难克服;另一方面,此种 铝绞线导电率虽然提升到了63%、但价格昂贵,使得 工程建设投资额增幅较大。

  认识 到这种导线的缺陷后,华东电网有限公司、华东 电力设计院和无锡华能电缆公司的有关专家和技术人员继续攻关,确定了更为具体的研**题,并联 合东南大学材料学院共同成立专题研发班子,班子分三个小组,每个小组分工不同。华东 电网有限公司小组确定在区域电网内、不同 电压等级线路工程的建设和新型导线的目标、要求;华东 电力设计院则按照线路工程的建设蓝图,提供不同设计参数,并根 据具体情况提出改进方案以达到设计*优;而无 锡华能电缆公司则根据研制任务书提出的要求及该产品的关键技术与难点,着重从调整铝液配方、提高工艺水平入手。

  在研发过程中,为进 一步降低铝线拉拔过程中的导电率损失,三方 工程技术人员联合东南大学对铝线拉拔过程中的应力、变形、缺陷 损伤等进行计算机模拟分析,*终确 定了合适的压缩率,并对 模具的角度进行了**、有效的控制与修整,以保 证在拉拔过程中铝线内部的缺陷点*少,对导电率的影响也*小。经过 一年多的实践探索和技术攻关,高导 电钢芯铝绞线终于研制成功。

  2010年8月,该项 目产品通过了上海电缆研究所的全性能检测,各项 指标都达到标准要求并通过中电联的新产品鉴定。鉴定表明:高导 电钢芯铝绞线导电率高,为国内开创,达到国际先进水平。

  2012年,华东 电网有限公司在此基础上又成功推出了钢芯高导电铝型线绞线和高导电钢芯铝绞线。这两 种新型导线既可提高线路的输送功率、降低线路损耗、提高 导线输送电流、减小运行噪声,又具 有更佳的电气及机械性能,尤其 是导线具有优良的减少结冰霜的特性。

  高导 电钢芯铝型线绞线和高导电钢芯铝绞线,在特 高压输电线路中批量采用,能够有效降低线损、导线表面场强、无线 电干扰和可听噪声,降低电网运行成本,提高能源输送效率。

  高导 电率硬铝导线节能前景广阔

  普通 钢芯铝绞线作为传输导线在国际上已经使用了100多年。我国 对低能耗导线的研究,开始于20世纪**十年代。通过 对电工铝导体与稀土优化铝的不断深入研究,将硬铝导电率提高了3%。

  据有关方面统计,2010年,我国 输电线路损电量为1710亿千瓦时;到2015年,若20%输电 线路采用高导电率硬铝导线技术,总损耗可减少10.26亿千瓦时。因此,高导 电率硬铝导线对我国电网升级改造,提高输送效率,减少 线路损耗及运行成本,有至关重要的作用。

  高导 电率硬铝导线优势很多,一是节能:相对 于常规导线导电率,高导 电率硬铝导线的导电率提高了约3%,降低电阻损耗。二是降低杆塔投资:由于 导线风荷载降低约10%,塔重可降低约0.5%。三是压缩走廊宽度:500千伏 同塔双回路采用等截面型线时,走廊宽度可减少0.5米。四是 改善导线防振和防腐性能:因导线绞合紧密,雨水灰尘不易进入,有利 于内部防腐油脂保持长期稳定。五是运行可靠性强:能相 对降低电晕放电产生的噪声和线路损耗。