超導(dǎo)電纜助力解決超大城市供電難題
來源：科技日報 時間：2023-09-14 13:57
記者9月13日從中國能源建設(shè)集團獲悉，由深圳供電局牽頭、中國能源建設(shè)集團廣東省電力設(shè)計研究院（以下簡稱廣東院）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，隨著城市電力負(fù)荷需求持續(xù)增長，輸電線路走廊趨于飽和、電網(wǎng)建設(shè)用地難等系列問題日益凸顯，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)荷測試等10余項試驗，主編國際首部針對超導(dǎo)電纜線路的設(shè)計標(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)、保護裝置等關(guān)鍵部件組成，可實現(xiàn)低電壓等級的大容量輸電，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400米，輸電容量高達43兆伏安，相當(dāng)于5根同等級常規(guī)電纜傳輸?shù)碾娏?，可同時驅(qū)動4列時速為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，可有效降低終端漏熱、提升絕緣性能，實現(xiàn)超導(dǎo)電纜至常規(guī)配電系統(tǒng)的可靠過渡。
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)備制冷機微小空間下高效換熱、氣固耦合傳熱、耐磨驅(qū)動機構(gòu)、在線熱插拔等技術(shù)難點，且便于維護，為超導(dǎo)系統(tǒng)提供了零下200攝氏度的穩(wěn)定運行環(huán)境。此外，失超（失去超導(dǎo)特性）保護裝置可在超導(dǎo)電纜出現(xiàn)失超故障后加速跳閘并進行自恢復(fù)控制，從而實現(xiàn)對超導(dǎo)電纜的全面保護。（劉園園）
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