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我国首条自研三相同轴超导电缆在深圳投入使用:一条顶五条,输电损耗大幅降低

来源: 编辑:作者:在水 时间:2021-09-30
导读: 这条电缆是国际上首次在超高负荷密度区域建成使用的超导电缆,直径仅 17.5 厘米,全长 400 米,穿越国内“含金量”和电力负荷密度极高的 CBD—— 深圳中央商务区。

9 月 29 日消息 据南方电网官方发布,9 月 28 日,我国首条自主研制的新型超导电缆在深圳投入使用,这也是全球首个应用于超大型城市中心区的超导电缆,标志着我国已全面掌握新型超导电缆设计、制造、建设的关键核心技术。

这条电缆是国际上首次在超高负荷密度区域建成使用的超导电缆,直径仅 17.5 厘米,全长 400 米,穿越国内“含金量”和电力负荷密度极高的 CBD—— 深圳中央商务区。

什么是新型超导电缆

高温超导输电技术被誉为下一代电力传输战略性技术,具有线损低、传输容量大、走廊占地小、环境友好等优点,该技术发挥超导材料的导电特性让电力在低压输送过程中的损耗几乎为零。

超导电缆传输容量远大于常规电缆,一条 10 千伏三相同轴高温超导交流电缆的电能输送能力比一条常规 110 千伏电缆还大,但输电损耗仅是常规电缆的 1/4 到 1/5,非常适用于高负荷密度区域供电。

▲ 10 千伏三相同轴高温超导交流电缆分解示意图

本次研制投产的超导电缆,采用三相同轴构型,为结构型式最紧凑、带材用量最少、研发难度最大的超导电缆。

▲ 超导电缆分解示意图

  • 输电容量高达 43 兆伏安,等同 5 条常规 10 千伏电缆的传输能力。

  • 相当于可同时满足 4 列 8 编组时速 350 公里的高铁复兴号的用电需求。

获悉,所谓“高温”超导,是指用超导体代替常规铜铝导体来输电,而这种超导体需要在接近零下 200 摄氏度(相比绝对零度高出 70 摄氏度左右,故称“高温”)的液氮环境下才能充分发挥超导材料的导电特性,使得电力传输介质接近于零电阻,电能传输接近于零损耗。

下面是视频介绍:

为解决超导电缆低温制冷装备“卡脖子”问题,该项目团队全国首次成功研制全国产化大冷量 GM 制冷机。并实现了制冷机在线“即插即用”,可让超导电缆在零下 200 摄氏度的液氮环境下长期维持高可靠运行。

项目攻关团队通过自主创新,在超导电缆系统总体设计制造、国产大冷量 GM 制冷机研制等多项关键技术取得重大突破,实现关键装备 100% 国产化,填补了国内技术空白。

一条 10 千伏超导电缆,在满足供电需求的同时,可减少城市电网中高压电缆的使用,简化电网结构,减少 110 千伏变电站的建设,可节省 500 平方米土地。

超导带材成本占整个超导电缆造价约 50%,三相同轴超导电缆比其他构型超导电缆节省近一半超导带材。

与常规技术相比,此次投产的高温超导示范项目已基本上达到了经济上的平衡点。

下一步,南方电网公司还将进一步加大投入力度,积极推动配网超导应用的科研和示范工程的建设。

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责任编辑:作者:在水

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