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500千伏超高壓電纜簡介

2019-11-03 10:04:25

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500千伏超高壓電纜簡介

    500千伏充油電纜，500千伏聚丙烯薄膜木纖維復合紙絕緣充油電纜、500千伏交聯聚乙烯電纜以及550千伏充油電纜

1、500千伏充油電纜

    500千伏充油電纜迄今已有70多年運行歷史，是世界上公認的絕緣性能優良、運行可靠的高壓及超高壓電纜。但由于介質損耗系數較大，故其在超高壓下傳輸大容量電能就受到其他型式電纜的挑戰。70年代起500千伏充油電纜已在國外水電站安裝運行。中國從1964年開始，66千伏、110千伏、220千伏及330千伏充油電纜已按適用的電壓等級相繼在各電廠、水電站及城市電網中運行。500千伏充油電纜亦已在東北電網錦州至遼陽線路上運行。目前中國沈陽電纜廠、上海電纜廠均已掌握500千伏充油電纜制造技術。紅旗電纜廠已具備制造500千伏及更高電壓級充油電纜的生產線。

    中國生產的500千伏充油電纜的工作油壓為0.4～0.8兆帕。當敷設落差為130米時，下端電纜油壓達1.6～2.0兆帕。電纜金屬可以采用鉛套或皺紋鋁套。鉛套充油電纜需要有非磁性金屬帶徑向及縱向加固。皺紋鋁套充油電纜不需金屬帶加固，可以滿足電站對500千伏電纜敷設高差130米的要求。

    對500千伏充油電纜進行了系列設計及載流量計算。500千伏充油電纜導體最高溫度為85℃。對500千伏充油電纜進行了系列設計及載流量計算,500千伏充油電纜常用截面范圍800～2500平方毫米。

2、500千伏交聯（XLPE）電纜

    XLPE電纜介質損耗較低，傳輸容量較大，適合于高落差敷設，可以實現無油化。500千伏皺紋鋁套XLPE電纜已于1998年首先在日本今市電站與下鄉電站安裝運行[1]。與XLPE電纜同時投入運行的還有插入全封閉組合電器電纜終端。但500千伏XLPE電纜連接接頭至今未完成開發研制及實用化。對于XLPE電纜，特別對于超高壓XLPE電纜的長期運行可靠性是世界各國十分關注的問題。日本500千伏XLPE電纜的運行經驗，對于500千伏系統中采用500千伏XLPE電纜起到了積極的推動作用。

    為根本隔絕潮氣、水分從電纜護套進入絕緣，以防止引起水樹，500千伏XLPE電纜必須采用金屬套。電站要求電纜敷設落差達130米，由于鉛套強度較低，不宜采用鉛套XLPE電纜。皺紋不銹鋼套具有較大的電阻，當金屬有較高的短路電流通流要求時，皺紋不銹鋼套下尚需有附加載流導體。因此，對于電站用高落差500千伏XLPE電纜應考慮采用皺紋鋁套結構。

    500千伏XLPE電纜導體最高溫度為90℃。同樣對500千伏XLPE電纜進行系統設計與載流量計算，截面范圍為800～2500平方毫米。

3、500千伏聚丙烯薄膜木纖維復合紙絕緣充油電纜（以下稱為PPLP電纜）

    經過幾十年對低損耗系數包帶材料的探索與開發研究，聚丙烯薄膜木纖維復合紙（PPLP）已是公認的可以用來制造高壓至特高壓低損耗充油電纜的絕緣材料。1988年日本敷設本州到四國間127公里本四連線中采用22回公里的500千伏PPLP電纜，表明500千伏PPLP電纜已達到工業性實際應用階段。PPLP電纜損耗系數小，且其最大工作梯度比較高，為17～18千伏/毫米（500千伏充油電纜最大工作梯度為15千伏/毫米）。500千伏PPLP電纜絕緣厚度較薄，為25毫米（中國500千伏充油電纜絕緣厚度為31毫米）。PPLP電纜的金屬套和外護層結構與充油電纜相同，其生產裝備與充油電纜也基本相同。可以認為，中國已具備開發與生產500千伏PPLP電纜的基本條件。

    對500千伏PPLP電纜進行系列設計與載流量計算。500千伏PPLP電纜導體最高溫度為85℃。對500千伏PPLP電纜進行系列設計與載流量計算，截面范圍為800～2500平方毫米。

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