VV电力电缆

　　核心词：VV 电力 电缆 
　　超导材料的零电阻特性使其成为电流传输的理想导体。高临界温度铜氧化合物超导体的发现,是20世纪科学技术发展史上的一个重要的里程碑。

随着临界温度高于77K的高温超导线材的出现,交流高温超导电缆己成为超导电缆发展的主流。高温超导电缆可以用于对地下电缆工程改造,矿用通信电缆利用现有排管或电缆隧道,以高温超导电缆取代现有的常导电缆,按需要情况,增加传输容量。高温超导电缆另一重要应用场合是可以比普通电缆较低的运行电压下将巨大的电能传输进入城市负荷中心。近年来各国均把高温超导电缆技术开发列为首选项目或主要项目,如美国、日本、丹麦、德国、韩国、意大利、法国等积极进行高温超导电缆的研究和开发。我国第一组高温超导电力电缆系统已于2004年4月在昆明220kV普吉变电站成功并网运行,其各项指标达到或超过国际上同等项目的水平。高温超导电缆按传输的电力形式,可分为交流和直流两种;按其结构特点来划分,根据电气绝缘材料运行温度的不同,分为热绝缘超导电缆和冷绝缘超导电缆。虽着沈阳电网的发展,对电缆的需求量日益增大,且敷设地点多在市内繁华地区,由于电缆隧道发展的滞后,造成了道路反复开挖,给市内交通和市容、市貌都造成很大的影响。电缆隧道资源紧张,隧道不能满足输电要求。因此,研究超导电缆输电技术,提高隧道的空间利用率,增加电力电缆的传输能力,减少投资成本具有重要的经济。XLPE电缆与HTS电缆的参数比较如表3-1所示。由表3-1知,4回66kV截面600mm2交联电缆可用l回导体支撑皱纹不锈钢管外径为61mm的66kVCD超导电缆代替。3回220kV截面1000mm2交联电缆可用l回导体支撑皱纹不锈钢管外径为110mm的220kV三芯CD超导电缆代替。本节只考虑66kV和220kV高压输电电缆。500kV变电站出口隧道内敷设2回220kV电缆和4回66kV电缆可满足2020年输电要求,因此1回66kV超导电缆和1回220kV超导电缆可满足2020年沈阳各供电分区输电需求。在原有电缆隧道内,采用超导电缆替换原有XLPE电缆,可以提高隧道载流量,满足输电要求,节省隧道空间,避免修建新的电缆隧道。如图,目前沈阳隧道最小尺寸为2.0m×2.0m,隧道内电缆排列方式。隧道内敷设66kV电缆4回,220kV电缆2回,可为752MW的负荷供电。若用超导电缆输电,需要导体支撑皱纹不锈钢管外径为61mm的110KV三芯冷绝缘超导电缆l回和1回外径为61mm的220kV三芯CD超导电缆就能满足容量传输要求。HTS电缆三相共用一个低温容器,高温超导电缆可以明显地节约占地面积和空间。由于CD高温超导电缆不对邻相高温超导电缆产生磁场影响,因此高温超导电缆可以紧凑布线,1条2.0m×2.0m隧道可容纳2回外径为188mm的66kVCD单芯超导电缆和1回外径为204mm的220kvCD单芯超导电缆,输电容量为传统交联电缆的2倍。目前,在我国制造等级为35～110kV、1～10kA的超导电缆的成本(不包括研发,部分材料进口)为人民币1.5～2万元/千安.米。在形成批量生产并材料实现完全国产化(需3～5年时间)后,可降低为0.8～1.0万元/千安·米。l回导体支撑皱纹不锈钢管外径为61mm的66kV三芯冷绝缘超导电缆和1回外径为61mm的66kV三芯冷绝缘超导电缆的总造价为8万元/米。交联聚乙烯常规电缆的价格0.06～0.08万元/千安·米。66kV电缆4回,220kV电缆2回交联电缆的总造价是0.5万元/米。安装高温超导电缆的费用要高一些,但是考虑到超导电缆的敷设可以节省隧道空间,减少隧道的条数,避免道路反复开挖,以及节能、环保等方面的优势,发展超导电缆是有巨大经济意义的。
　　1、VV电力电缆:隧道内66kV交联电缆4回600mm2
　　通过式及载流量公式得,隧道内600mm2的66kV交联电缆4回和截面1000mm2的220kV交联电缆2回的总损耗约为360W/m。采用超导电缆时,通过式算得线路总损耗(不含液氮制冷机功率损耗)约为22W/m。如将制冷系统等全部损耗考虑在内,采用超导电缆可以减少电网线损50%左右。对超导电缆和传统XLPE电缆在传输容量、占用空间、节能降耗和投入成本等方面进行了比较和分析,提出在电缆隧道规划中,采用超导电缆替换原有电缆,可提高隧道的空间利用率,避免道路反复开挖,增加电力电缆的传输能力,降低输电损耗,减少投资成本。
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