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高压电力电缆的需求和发展

  高压电力电缆顾名思义,就是能够承担高压电力输送的电力电缆,随着电压的升高,对电缆的性能有更高的要求,目前高压电缆普遍应用于长途输电过程中,高压能够保证减少电力输送过程中的损耗,高压电力电缆目前在我国需求非常火热,拥有极大的发展空间。
 
  今天主要从三个方面来讲高压电缆材料,首先是定义和历史,然后是现实的需求,最后是未来的发展。
 
  1.定义和历史
 
  什么是高压电缆材料?
 
  首先谈一下电缆的电压等级,根据IEC标准和中国的国家标准对电缆产品标准的划分,结合我国生产和使用情况,低压是(1-3)kV,低压电缆的电气性能不 用考虑,只要把它的机械性能、工艺性能设计好了,它的电气性能就自然满足;中压是(6-35)kV,主要用于配电;高压是(66-110)kV;超高压是 (220-500)kV;特高压是(750-1000)kV,高压超高压特高压主要用于输电。电缆非专业人员,不太准确的习惯将6kV-1000kV电缆 统称为高压电缆。不同的电压等级的电缆,所采用的结构,材料,制造工艺及敷设环境均有很大的不同,不能错用。
 
  电缆材料通常分导体、绝缘和护层三大类材料,我今天讲的高压电缆材料主要是高压超高压特高压电缆的绝缘料。
 
  我国在上世纪70年代开始生产中压交联聚乙烯绝缘电力电缆,其绝缘料和屏蔽料均进口,国产材料是空白。1986年以前,国内电网不敢采用高压交联电缆,也无厂家生产。电网只采用OF电缆。
 
  我们第一根高压交联电缆是广州供电局率先使用的,当时广州供电局需要110kV电缆,在国内采购不到OF电缆的情况下,采购了日本的高压XLPE电缆,因 此开创了中国使用高压交联电缆的历史。上世纪90年代中期,国内大国企开始试制高压交联电缆,绝缘料和屏蔽料均采用进口,试制出来之后拿到工程中使用,出 现了问题。
 
  从中国的电缆发展史来看,电缆工程超前制造,制造超前材料,电缆厂制造的时候又没有绝缘材料,结果是绝缘料严重滞后,不能满足电缆制造和电缆工程的需求。
 
  进入本世纪,国家电网招标采购电缆,这是按照国家招投标法规定进行的。首先高压电缆全部招标采购使用国产电缆。约5年前,超高压中的220kV电缆系统, 全部采购国产。最近几年,北京、上海500kV电缆工程,也开始采用国产电缆。特别是近期的柔直电缆工程使用的全部是国产电缆,为我国电缆企业开发新产品 带来极大的驱动力,但是以上电缆的材料还是全部使用进口的,就目前来讲还是滞后于产业发展。
 
  万马高分子,20年前采用BUSS生产线,将中压交联电缆绝缘料质量提升到了一个新台阶。约5年前,万马又采用BUSS单螺杆机过滤提纯PE基料,采用DCP后渗透工艺技术,研发出高压电缆绝缘料,为绝缘料的发展作出了突破性的贡献。
 
  尽管有进步,但还是缺乏电缆PE基料的专用超净反应合成装置。
 
  2.现实的需求
 
  国家电网2012-2014年招标采购,大量使用国产220kV电缆和(35-110)kV电缆,其使用量,推算到全国的使用量也是可观的。
 
  很多公司的工程也在使用国产高压、超高压电缆,在南通要上交流1000kV过江输电工程,由于1000kV交流电缆没有公司能够生产出来,采用GIL电 缆。目前,浙江舟山正在建设AC500kV海底电缆工程,已经决定全部采用国产电缆。在广州500kV架空环网入地,解决台风造成的架空网短路问题,其他 沿海大城市也有天气灾害应对,未来架空网会有下降到地下的需求。
 
  全球能源互联网,近期要与周边国家联网,主要采用500kV直流海底电缆,仅一个工程一回线路就需要±500kV海底电缆约730km,需要直流绝缘料 6500t,在国外这种材料约6万元一吨,国内研发出来3万元一吨,绝缘材料投资下降百分之五十,未来需要多回这样的线路。
 
  欧洲有一个叫做Tennet,Tennet是欧洲电力输送商,它计划在北海建立大型电网系统,离岸人工岛,周边大量的海上风电场。这些海上风电场发出的电 能将采用直流海底电缆输送给北海周边国家,如荷兰、英国、比利时、挪威、丹麦和德国。人工岛的位置要求,水深不能太深,必须有足够的风。苏格兰与丹麦之间 的浅滩--多格滩是不错的选择。深海的风电成本降到近海成本,这样均要大量使用直流海底电缆。
 
  中国近海风电场也需要柔性直流海底电缆系统接入电网。
 
  3.未来的发展
 
  电网大量使用高压交联电缆,要支持采用国产高压电缆绝缘料。未来的发展需要电缆最终用户点赞支持,同时也是为了用户自身利益。
 
  首先从战略上看保证材料来源安全,不影响工期;然后是降低工程投资成本;最后是尽社会责任,让政府和相关企业满意。
 
  对于高压电缆材料的发展第一个就是要超洁净,要进一步减少化学杂质、物理杂质,要进一步开发超高压电缆绝缘料,甚至特高压电缆绝缘料。要发展高可靠性的海底电缆绝缘料。
 
  加快研发高载流量柔直电缆绝缘料。目前全球只有一家公司供应柔直电缆绝缘料,工作温度为70℃,与运行温度90℃绝缘料比较,使用此柔直电流绝缘料制造的电缆,其输送容量较低。
 
  国内柔直电缆绝缘料是空白的,世界上高载流量的90℃料也无商品供货。目前要急需开发的是直流电缆绝缘料,包括±500kV、±800kV都需要。为了提高电缆系统的可靠性,高电阻率低温度系数柔直电缆绝缘料也急需开发。

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点击次数:  更新时间:2019-01-09  【打印此页】  【关闭
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