我国首套高温超导电缆并网运行情况

高温超导电缆具有传输容量大、损耗低、无污染、占地空间小等优点,有助于解决城市电网中日益增长的电力需求问题.近年来高温超导电缆技术在中国取得了巨大的发展,文中介绍了已于2004年5月在云南普吉变电站并网运行的我国首套高温超导电缆系统的运行情况,包括电缆系统参数、电缆本体、终端、冷却系统、监测与保护系统等.这套高温超导电缆系统的成功并网运行意味着中国的高温超导电缆技术已向工业化生产迈出了重要的一步.     

超导电缆系统的运行与维护

介绍了已投入运行的国内首条低温绝缘高温超导电缆系统的日常运行情况,结合日常运行维护管理经验,简述了超导电缆系统的特点、运行要求和维护管理。     

光学电流互感器对继电保护系统的影响研究

为使中国第一组并网运行的高温超导电缆稳定可靠地运行,一套高温超导电缆监测与保护系统经开发已投入使用.该系统的上层管理软件为其提供了全面的监测、记录和管理功能.在简要介绍高温超导电缆监测与保护系统的基础上,系统地说明了这一管理软件的整体功能、框架结构设计、通信实现方法、各类数据记录分析和定值管理.由于采用了面向对象的模块化程序设计方法,该软件具有界面友好、层次清晰、扩展性强、运行稳定等特点.     

我国第一组实用超导电缆实现并网运行

2004年7月10日,我国第一组超导电缆系统在云南昆明正式运行。世界上第一组并网运行的高温超导电缆是由美国南 线公司研制的30m/三相/30 kV 1 250 A高温超导电缆,于1999年底并网运行;第二组并网运行的高温超导电缆是丹麦NKT 公司研制的30 m/三相/2 kA高温超导电缆,于2001年5月挂网试运行。此次在昆明投运的这组实用超导电缆系统为户外分     

高温超导电缆技术探讨与应用

如今，人们对电能品质、对环境和用电量都提出了更高的要求，但由于传统导体具有电阻及损耗．这使得当电力输送功率增大时，不得不采用提高电压和加大导线截面的方法。这意味着大大增加了技术难度和成本。将高温超导技术应用于电力系统，使电力传输过程中无电阻损耗或接近零损耗，节能意义重大；并且能以较低的电压传送更大的功率．从而达到高效、节能、环保等相关要求。介绍了市场上已经出现并可用来制造高温超导电缆的几种超导线材及其高温超导电缆技术，分析了不同种类的超导电缆的结构和特点，总结了计算高温超导电缆导体层电流分配和高温超导电缆运行损耗的方法、高温超导电缆的发展状况，展望了高温超导电缆在未来电力系统中的应用。     

75米长高温超导电缆通过了系统检测

由中国科学院电工研究所与甘肃长通电缆科技股份有限公司、中国科学院理化技术研究所联合研究开发的国家十五”863”重大项目———75米、10.5千伏/1.5千安三相交流高温超导电缆顺利完成系统集成,日前通过了系统检测和调试,即将投入并网试验运行。75米长高温超导电缆是继完成我国第一个10米、10.5千伏/1.5千安三相交流高温超导电缆项目的研制后,我国科技人员在高温超导电缆领域的又一重大突破。它是目前世界上正在并网试验运行的最长的高温超导电缆。高温超导电缆在长度上有一个经济临界点,当高温超导电缆长度不到50米时,其损耗等于甚至大于…     

21世纪电力传输新材料高温超导电缆综述与展望

本文简要回顾了超导现象的发现及超导性研究和超导材料发展的历史 ,介绍了高温超导电缆的基本技术和国内外发展情况 ,对高温超导电缆的制造成本和运行费用进行了评估 ,并探讨了高温超导电缆在我国的应用前景 ,同时展望了高温超导电缆的应用给未来的输电系统可能带来的革命性变化     

高温超导电缆优化设计现状与发展

介绍了高温超导电缆本体的基本结构,比较了国际上具有代表性的各个超导输电电缆的设计方案及其运行特性,探讨了优化算法在超导电缆导体层电流均布和电磁场优化设计中的应用.最后总结了电缆设计中的关键问题,并展望了高温超导电缆优化设计的发展方向.     

信息

我国第一组实用超导电缆实现并网运行　　 2 0 0 4年 7月 1 0日 ,我国第一组超导电缆系统在云南昆明正式运行。世界上第一组并网运行的高温超导电缆是由美国南线公司研制的 3 0m/三相 / 3 0kV 1 2 5 0A高温超导电缆 ,于 1 999年底并网运行 ;第二组并网运行的高温超导电缆是丹麦NKT公司研制的 3 0m/三相 / 2kA高温超导电缆 ,于 2 0 0 1年 5月挂网试运行。此次在昆明投运的这组实用超导电缆系统为户外分相交流电力电缆 ,长度为 3 3 .5m ,额定电压 3 5kV ,额定电流 2kA ,主绝缘为常规绝缘材料———交联聚乙烯 ,符合 3 5kV级IEC标准 ,电缆…     

超导电缆液氮减压制冷研究

制冷系统是实现高温超导电缆运行的最基本保障,制冷系统传热效率直接关系到超导电缆运行的稳定性和经济性,随着高温超导技术的不断进步,超导临界温度已升至液氮温区,液氮具有自然资源丰富、成本低廉等特点,使高温超导电缆工业化应用成为可能,液氮减压制冷技术已经成为高温超导技术的重要研究方向。本文介绍了超导电缆制冷系统,包括制冷机直接制冷方式和液氮减压过冷方式的工作结构,对液氮减压制冷方式进行计算分析和成本核算,探讨了液氮减压制冷在超导电缆低温传热研究中尚需解决的关键问题。     

75m三相交流高温超导电缆的研制

成功研制的75m长10.5kV/1.5kA三相交流高温超导电缆是目前世界上少数几组并入实际电网试验运行的三相交流高温超导电缆之一。超导电缆芯采用均流方法设计，在自主开发的专用绕线机上绕制；低温杜瓦管采用柔性波纹管和真空绝热结构；电缆的绝缘设计和加工实现了与常规电缆电绝缘工艺的兼容；低温制冷系统采用减压降温方式；在线监测系统采用光－电转换技术实现高电压隔离。该超导电缆的交流载流能力大于3500A，自2004年12月起，已累计在配电网中运行达7000h。     

高温超导电缆监测与保护装置的研制

介绍了高温超导电缆监测与保护装置的研制情况。该装置采用AT96总线结构,以APCI工控机和数字信号处理器芯片为核心,硬件结构紧凑,可靠性高;综合采用了基于非电气量信号和电气量信号的保护策略,可以有效地保证超导电缆的安全运行;可以对超导电缆的运行状态进行全面的在线监测、记录与分析,为超导电缆的商业化运行积累了经验。该装置已通过静态和动态测试,目前已在云南普吉变电站投入运行。     

高温超导电缆在电力系统中的应用

从高温交流超导电缆的结构和特点出发,介绍了高温超导电缆在电力系统中的应用前景,并讨论了高温超导电缆失超对电力系统造成的影响、高温超导电缆失超检测等相关问题.     

三芯高温超导电缆室温及液氮温度机械性能研究

为研究三芯高温超导电缆在室温及运行温度(通常为液氮温度77 K)下的机械性能,对一根长度约为10 m的三芯超导电缆试样进行室温及液氮温度(77 K)下的机械拉伸试验,以及降温收缩试验.通过试验,得到了相应温度下的拉伸模量和降温收缩时电缆的收缩率,并将试验结果与铜衬芯及单芯超导电缆试样的相应试验结果进行比较.结果表明,三...     

引发输电技术革命的高温超导电缆

阐述了高温超导电缆具有可增加电网输送容量、降低损耗、降低输电成本、提高系统运行稳定性、节约能源和保护环境等优点,论述了发展超导电力技术是21世纪电力工业的高科技储备,以提高技术储备水平,提高效率和环境保护为目标,依靠我国自己的力量,加强自主开发,引进、消化、吸收国外成熟技术,实现跨越式发展,提高我国电力工业水平。     

Successful testing of 345-kV XLPE cables and premolded joints atIREQ

Extruded polymeric cables and accessories are an alternative to self-contained fluid filled (SCFF) cables for extra-high-voltage (EHV) systems. Crosslinked polyethylene (XLPE) insulated cables have many advantages over the traditional fluid-filled pressurized cable system with the elimination of the hydraulic system and the associated equipment and complications during the installation and operation/maintenance of such systems. Other advantages of the extruded cable system arise from the new accessory technologies and the use of splices and terminations that are prefabricated and pretested in the factory and require less time to install on site. Concerns over the long term reliability of high voltage cable systems, in particular the accessories and the lack of service experience above 300 kV led to the decision of Hydro-Quebec to carry out a prequalification (long-term) test program to assess the reliability of the cable materials and to verify the cable and accessory installation methods to be employed. The cables were installed in duct banks and manholes simulating actual installation conditions used in Hydro-Quebec underground cable network. This paper describes the program and results of the prequalification tests of 345-kV XLPE cables and accessories performed at Hydro-Quebec's Research Institute (IREQ) in partnership with three international cable manufacturers, Alcatel, Fujikura and Pirelli     

Development of a 69kV High-Pressure Gas-Filled Pipe-Type Cable System for an Arctic Environment

A high-pressure gas-filled (HPGF) pipe-type cable system rated 69kV has been developed for operation at Prudhoe Bay, Alaska, which is at the North Slope above the Arctic Circle. A minimum ground ambient of -10°C is applicable to the major portion of the circuit which is buried. The cables installed in pipes across a 46 m (150 foot) long bridge, the terminal riser cables and the cable terminals experience a minimum air ambient of -48°C. The cable design for each of these ambient temperatures required special consideration with regard to the insulation structure and impregnant to be employed for the paper insulation. This paper describes the investigation of materials, cable models and prototype cables to achieve the physical and electrical properties required for the application. For the buried cable, a polybutene impregnant having a viscosity lower than normally employed for HPGF cable was used. For the cables exposed to the lower ambient air temperature, a phenylmethyl polysiloxane silicone fluid was selected as the impregnant. A transition joint between the polybutene and silicone impregnated cables was developed. Standard gas-filled terminals were modified for service at the low ambient air temperature. The successful completion of this R&D project has provided a rugged, reliable high voltage cable system suitable for transmitting power in an arctic environment.     

高温超导电力电缆发展综述

介绍了高温超导电力电缆的研究现状,同时介绍了高温超导电力电缆的特点、结构和技术关键,分析了采用高温超导电力电缆的效益。     

Development of extruded ethylene propylene rubber insulated superconducting cable

A superconducting power cable is one of the promising ways of underground transmission of huge electric power in the future. The authors have long proposed the idea of the extruded polymer insulation for superconducting cables. The prominent features of the design are to exploit the excellent electrical properties of polymer in the cryogenic temperatures and to separate the helium coolant from the electrical insulation. Although the extruded cross-linked polyethylene cable has proved ability at the liquid nitrogen temperature, the cable insulation cracked due to mechanical stress during cooling to the liquid helium temperature. To overcome this problem, ethylene propylene rubber (EPR) was selected as a new insulating material considering the good results of mechanical and electrical tests of EPR samples at cryogenic temperatures. An extruded EPR insulated superconducting cable 15 m in length was fabricated and a cooling test down to the liquid helium temperature and a voltage test at the liquid helium temperature were carried out with fair success. This is a breakthrough in terms of the electrical insulation design of cryogenic cables.     

用于-55℃超低温的超低损耗OPGW的研究

青藏±400kV直流联网工程OPGW光缆线路是中国第1条高海拔、超低温地区长距离架空通信线路、根据青藏工程的技术和应用难点,必须研制具有超低光衰减、超低温度附加衰减性能的OPGW光缆、通过试验选择超低损耗光纤和耐受超低温度的光纤油膏等新材料,通过新工艺设计光纤余长和应力应变特性,研制成功满足青藏工程要求的OPGW光缆,其光纤衰减≤0．18dB／km,平均衰减≤0．172dB／km,最低工作温度可达-60℃,在-60,-＋80℃温度范围内．光纤附加衰减≤0．01dB／km。并研制成功满足低温要求的配套金具附件。该产品经青藏工程使用1年多,运行良好,避免了在海拔5000m高原上设置通信中继站,降低了运行、维护的困难和费用,提高了通信系统的可靠性,取得了中国高海拔、高寒环境下最长的无中继光纤通信系统应用的成功经验．