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新型节能导线让特高压输电更经济
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发布时间:2012-03-22 浏览数:3607 新闻来源:中国能源网

    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,节能效果显着。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,尤其是导线具有极佳的减少结冰霜的特性T
   

    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。

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   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,第一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E,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发课题,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最优;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,着重从调整铝九浞健⑻岣吖ひ账平入手。

 

    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,最终确定了合适的压缩率,并对模具的角度进行了精确、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最少,对导电率的影响也最小。经过一年多的实践探索和技术攻关,高导电钢芯铝绞贾沼谘兄瞥晒Α


 

    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记蟛⑼ü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,为国内首创,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几中靖叩嫉缏列拖呓氏吆透叩嫉绺中韭两氏摺U饬街中滦偷枷呒瓤商岣呦呗返氖渌凸β省⒔档拖呗匪鸷摹⑻岣叩枷呤渌偷缌鳌⒓跣≡诵性肷,又具有更佳的电气及机械性能,尤其是导线具有极佳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4率。

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    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世纪八九十年代。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。

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