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超導(dǎo)電纜助力解決超大城市供電難題

科技日?qǐng)?bào)發(fā)布時(shí)間:2023-09-18 12:46:26  作者:劉園園

  記者13日從中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)獲悉,由深圳供電局牽頭、中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院(以下簡(jiǎn)稱廣東院)作為關(guān)鍵核心技術(shù)輸出單位參與研發(fā)的10千伏三相同軸超導(dǎo)電纜系統(tǒng),為有效破解超大城市電力供應(yīng)難題提供了助力。

  近年來(lái),隨著城市電力負(fù)荷需求持續(xù)增長(zhǎng),輸電線路走廊趨于飽和、電網(wǎng)建設(shè)用地難等系列問(wèn)題日益凸顯,全球范圍內(nèi)超大型城市中心區(qū)供電面臨挑戰(zhàn)。

  據(jù)廣東院相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹,為了攻克這一世界級(jí)難題,在南方電網(wǎng)深圳供電局牽頭組織下,廣東院2017年成立了專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)課題組,此后深入開展超導(dǎo)輸電關(guān)鍵技術(shù)研究,參與超導(dǎo)系統(tǒng)整定、冷熱循環(huán)、大負(fù)荷測(cè)試等10余項(xiàng)試驗(yàn),主編國(guó)際首部針對(duì)超導(dǎo)電纜線路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),并總承包建設(shè)10千伏濱河至星河超導(dǎo)電纜示范工程。依托該示范工程,廣東院作為關(guān)鍵核心技術(shù)輸出單位,參與研發(fā)10千伏三相同軸超導(dǎo)電纜系統(tǒng),并助力該項(xiàng)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化落地。

  “該超導(dǎo)系統(tǒng)采用新一代高溫超導(dǎo)輸電技術(shù),主要由超導(dǎo)電纜本體、終端、制冷系統(tǒng)、保護(hù)裝置等關(guān)鍵部件組成,可實(shí)現(xiàn)低電壓等級(jí)的大容量輸電,為全球解決超大型城市電力供應(yīng)難題提供了新方案,經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益顯著。”廣東院相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人表示。

  據(jù)介紹,超導(dǎo)電纜本體直徑僅17.5厘米,全長(zhǎng)400米,輸電容量高達(dá)43兆伏安,相當(dāng)于5根同等級(jí)常規(guī)電纜傳輸?shù)碾娏Γ赏瑫r(shí)驅(qū)動(dòng)4列時(shí)速為350公里的高鐵飛馳。超導(dǎo)電纜終端采用真空多層絕熱、高壓隔離絕緣等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可有效降低終端漏熱、提升絕緣性能,實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)電纜至常規(guī)配電系統(tǒng)的可靠過(guò)渡。

  超導(dǎo)電纜制冷系統(tǒng)采用液氮作為冷卻劑,攻克了核心設(shè)備制冷機(jī)微小空間下高效換熱、氣固耦合傳熱、耐磨驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、在線熱插拔等技術(shù)難點(diǎn),且便于維護(hù),為超導(dǎo)系統(tǒng)提供了零下200攝氏度的穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)境。此外,失超(失去超導(dǎo)特性)保護(hù)裝置可在超導(dǎo)電纜出現(xiàn)失超故障后加速跳閘并進(jìn)行自恢復(fù)控制,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)超導(dǎo)電纜的全面保護(hù)。(記者劉園園)


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